Модификатор для гипса своими руками

Производство гипса и улучшение его качественных свойств при помощи добавок

Рейтинг материала

Итоговая оценка

Гипс представляет собой осадочный минерал, встречающийся в природе в виде пластов осадочной породы. Это кристаллы белого, прозрачного цвета, имеющие всевозможные оттенки от желтоватого до красного. Образуется минерал вследствие испарения воды, насыщенной кальцием.

Производство гипса

Сегодня гипс широко известен как строительный материал, используемый для отделочных и штукатурных работ. Он также используется в архитектуре и ландшафтном дизайне.

Добыча, из чего делают гипс

Гипс добывают на месторождениях путем подрыва гипсосодержащей породы. Далее руду транспортируют на заводы в виде гипсовых камней. Их дробят в специальных дробилках, а затем сушат для выпаривания имеющейся в них влаги.

Сухие фракции измельчаются в мельницах до состояния порошка и отправляются в печь для обжига. Порошок обжигается на протяжении 1-2 часов при температуре 150-160 градусов. На выходе получается мелкодисперсная смесь белого цвета, полностью готовая к использованию.

Месторождения

Гипс распространен повсеместно на территории России. Основными местами добычи гипса являются Владимирская, Архангельская и Иркутская области, Средняя Азия, Поволжье, Башкирия и Западное Приуралье. Среди других стран можно отметить Испанию, Тунис, Грецию и Марокко.

Месторождения гипса возникают ввиду следующих факторов:

1. Выветривание залежей соли.
2. На местах соляных озер образуется в виде химического осадка.
3. Является сопутствующей породой на старых месторождениях нефти, серы и ангидритов.
4. Часто залежи минерала обнаруживают в устьях древних рек.

На видео — как добывают и перерабатывают гипс на заводе Форман:

Состав

По химическому составу — это водный раствор сульфата кальция. Его химическая формула — Ca[SO4] ? 2H2O. При нагревании до 140 градусов из его кристаллической решетки выделяется вода, в результате чего образуется так называемый полуводный гипс.

Если продолжить нагрев минерала, то образуется строительный (обожженный) гипс. Такой материал используют в виде порошка. Если к такому порошку вновь добавить воду, то вода присоединится к сульфату кальция, а материал обретет твердость.

Отстойник

Для отделения гипса и песка из водной смеси используются специальные устройства, называемые гипсоотстойниками. Они позволяют собирать гипс и песок в отдельную емкость, а воду направлять в систему слива. Отстойник необходимо подключать между мойкой и сливной трубой.

Добавки для гипса

Поскольку гипс состоит из довольно хрупкого вещества — кальция, то для улучшения качества получаемого материала, к нему добавляют различные вещества и примеси.

Пропитки

Гипсовые поверхности являются пористыми, поэтому требуют пропитки специальными составами. Поры заполняются, а после высыхания поверхность считается готовой к дальнейшей покраске. В качестве пропитки обычно используют натуральную олифу.

Пластификатор

При помощи таких добавок как пластификаторы удается изменять время схватывания гипсового раствора, а также контролировать степень его текучести. Кроме того, некоторые виды пластификаторов способны придавать готовым гипсовым изделиям дополнительную прочность. В целом отмечается повышение темпов производства изделий из гипса, более эффективное и рациональное использование оборудования.

Гидрофобизатор

Гидрофобизирующие составы, предназначенные для введения в гипсовые растворы, служат для уменьшения водопоглощения гипса с сохранением его паропроницаемости. Это позволяет избежать появления конденсата на поверхности гипса даже при возникновении резкой разницы температур.

Помимо этого, такие добавки увеличивают прочность затвердевшего изделия или гипсовой поверхности и защищают его от образования плесени и грибков. Гидрофобизатор проникает в поры гипса и начинает действовать сразу после высыхания.

Принцип работы гидрофобизатора

Лаки используются для отделки уже готовых гипсовых поверхностей. Дело в том, что необходимо уменьшить впитывающую способность гипса, то есть, закрыть его поры. Для этого рекомендуется пропитать поверхность олифой или лаком. Лучше использовать водорастворимые лаки на основе акрила или смолы.

Такой состав проникает глубоко в поры гипса, а на его поверхности образует тонкую и прочную пленку, обладающую хорошей адгезией. Такая поверхность будет надежно защищена от влаги. Для примера можно назвать несколько разновидностей лака для гипса: «Изоплен», «Dulux Trade Acrylic», «Izo Sol».

Некоторые виды клея используются в качестве добавок в гипсовые растворы. Это не только увеличивает прочность готовых изделий, но и повышает их водостойкость. Большинство видов клея способствует более медленному схватыванию раствора. Используются обычно клей ПВА, костный клей, обойный клей (КМЦ) и другие разновидности клеевых составов.

Краска (пигмент)

С целью придания гипсовым изделиям необычных цветов, используются порошкообразные железоокисные пигменты. Они выпускаются в виде порошка различного цвета. Пигменты не растворяются в воде, органических растворителях и прочих жидких средах, поэтому цветной гипс не утратит своей окраски с течением времени.

Замедлитель схватывания

Гипс склонен к очень быстрому застыванию, поэтому рекомендуется использовать замедлители схватывания, способные повысить живучесть гипсового раствора. Количество такой добавки зависит от ее вида. В качестве добавок используются тартраты натрия, представляющие собой соли винной кислоты, а также цитраты натрия (соли лимонной кислоты).

На практике выгоднее добавлять в воду для раствора обычную лимонную кислоту. Кроме этого, в качестве замедлителей также используют клей ПВА, жидкое стекло, животный клей, препарат «Декстрин» или уже готовые сухие смеси.

Модификатор

Полимерные добавки, вводимые в гипсовый раствор, способны модифицировать его, создавая гипсополимерные композиты. В зависимости от количества вводимого модификатора изменяются свойства затвердевшего изделия.

При минимальном их количестве увеличивается прочность и повышается стойкость к разрушению на открытом воздухе. Если ввести много модификатора, то изделие приобретет водонепроницаемость, морозостойкость, а также повысится его износостойкость.

Обычно модификаторы выпускаются в виде сухого порошка белого цвета. Для использования модификатора необходимо порошок растворить в воде, которая будет применяться для затворения гипса.

Как действуют модификаторы на прочностные качества гипсовых растворов

Чем растворить гипс

Сухая гипсовая смесь растворяется обычной водой. Чем выше температура воды, тем быстрее происходит реакция перехода жидкого раствора в твердое состояние. После затвердевания гипс водой не растворяется.

Однако если хранить затвердевшее гипсовое изделие или просто кусок застывшего гипса в условиях высокой влажности, то постепенно прочность гипса уменьшается, и гипс становится хрупким. Для повторного использования застывший гипс прокаливают в печи для удаления излишков влаги, а затем перемалывают в порошок.

Как увеличить прочность и сделать его крепче

Для повышения прочности гипсовых поверхностей или изделий рекомендуется вводить в раствор специальные добавки. Это полимерная фибра, различные виды клея (КМЦ, ПВА, костный клей), известь-пушонка, бура, жидкое стекло. Отличные результаты дает армирование гипсовых поверхностей полимерной монтажной сеткой.

Чтобы придать гипсовому изделию прочность, сравнимую с прочностью керамики, его на сутки погружают в насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов. Затем изделие нужно нагреть до температуры 550 градусов. Вы будете удивлены его прочностью.

Как сделать гипс в домашних условиях

Гипс широко применяется в быту для изготовления всевозможных изделий. Для его приготовления в домашних условиях требуется заготовить сухой гипсовый порошок, воду и посуду для размешивания состава. В посуду заливают воду, а затем медленно всыпают туда сухую смесь, постоянно помешивая раствор.

Делать все нужно аккуратно, но быстро, так как гипс может застыть раньше, чем будет из нее что-либо изготовлено. Весь процесс приготовления должен занимать не более 2 минут. Рекомендуется использовать холодную воду.

Концентрация раствора должна быть по густоте как жидкая сметана. Если раствор получается слишком жидкий, то добавьте еще немного сухой смеси. Но осторожно, так как добавлять воду для разбавления излишне сухого раствора нельзя.

Полученную смесь необходимо использовать как можно быстрее. Если раствор успел затвердеть, то его применять уже недопустимо. Поэтому работайте с небольшими порциями гипсовой смеси.

Видео расскажет, что используют в качестве пластификатора для гипса при создании изделий из него своими руками:

Сколько в среднем стоит данный строительный материал

Стоимость сухого гипсового порошка является вполне доступной для населения. Она зависит от расфасовки порошка, фирмы-производителя и стоимости транспортной доставки в ваш регион. Средняя цена 1 килограмма строительного гипса составляет от 50 до 90 рублей. Медицинский гипс стоит дороже. Его стоимость может доходить до 150 рублей за килограмм.

Источник

Способы повышения прочности гипсовых изделий

• 07 сентября 2018 07:25:00
• Отзывов:
• Просмотров: 12704
• 

Существует достаточно много способов повысить прочность гипсовых изделий. Мы не будем рассматривать старые, так называемые «дедовские» способы. Их описаний достаточно много во всемирной сети, часто написанных, а вернее «списанных» с ошибками, часто очень грубейшими. Все-таки сегодня на дворе уже 21 век, технологии шагнули достаточно далеко, и нет смысла рассматривать такие способы, как добавки столярного клея, эмульсий ПВА, извести и других еще более экзотических рецептов типа смеси на основе или с добавлением белков и желтков яиц.

Начинающие камнеделы в целях экономии используют только низкомарочный гипс (Г-5 − Г-7)и воду. Достаточно прочные изделия можно получить только соблюдая пропорции гипса и воды рекомендованные производителем гипса. В зависимости от производителя и марки гипса, на один кг гипса рекомендуется максимум 600 − 750 мл воды. Высокомарочные сорта гипса и смеси типа Камнедел могут иметь водопотребность в районе 450−500 мл на 1 кг гипса.

Так как в данной статье мы рассматриваем изготовление искусственного камня, немаловажной характеристикой гипсового раствора является текучесть смеси и времени схватывания раствора.

При использовании гипса Г-5 (изготовитель Гипсополимер), который мы используем на своем производстве, рекомендуемое соотношение воды и гипса − 650 мл воды на 1 кг гипса. При таком соотношении раствор имеет консистенцию жидкой сметаны, время схватывания примерно 2 минуты.

Работать таким раствором очень неудобно, так как он плохо наполняет формы, возможно образование воздушных пузырьков на лицевой поверхности изделия, раствор необходимо разравнивать шпателем или подобным приспособлением. В емкости, где готовится смесь остается очень много раствора, налипшего на стенках. Отходы достигают до 15% от веса гипса.

Кроме этого время схватывания очень короткое, если сделать замес из достаточно большого количества гипса, есть шанс, что раствор успеет схватится до того, как он будет разлит по формам, или будет разлит, но времени на выравнивание уже не хватит. В данном случае может помочь замедлитель твердения.

Самый доступный — обычная лимонная кислота. Дозировка должна быть минимальной, т.к при передозировке время схватывания может увеличиться до часа и более и произойдет существенное снижение прочности. Чтобы не ошибиться с дозировкой, разведите стандартный пакетик пищевой лимонной кислоты весом 20 гр. в одном литре воды и добавляйте не более чайной ложки готового раствора на 1 кг гипса.

Если вам недостаточно времени, можете немного увеличить дозировку, подобрав опытным путем оптимальное количество. Время жизни раствора в 5−6 минут вполне достаточно для комфортной работы.

Самая главная ошибка всех начинающих — это увеличение количества воды до 800-900 мл на 1 кг гипса. При таком количестве воды работать одно удовольствие — раствор становится очень текучим, как молоко. Но соответственно очень сильно теряется прочность. Так как объем раствора увеличился за счет воды, при высыхании изделия вода испаряется, и изделие становится пористым как губка. Поры очень мелкие, их невозможно увидеть невооруженным глазом, но легко понять взвесив изделие сразу после отливки и через несколько дней, когда оно полностью высохнет. Разница в весе будет очень существенна, а так как размер, объем изделия не изменился, то соответственно вывод только один − изделие пористое.

А теперь перейдем к самому интересному. Как же можно повысить прочность?

1. Уменьшаем количество воды.

Для химической реакции гипса теоретически расходуется 18,6% воды, то есть примерно 190 мл на 1 кг гипса. Вся остальная вода избыточна, и максимально уменьшив количество воды мы увеличим плотность гипсового камня, соответственно повысив его прочность. Уменьшить количество воды без потери текучести возможно только с использованием супер и гипер пластификаторов.

Имейте ввиду, пластификаторы для бетона (цементных растворов) не работают с гипсом! И как обычно они имеют цвет от светло-желтого до темно-коричневого, что негативно влияет на цвет готового изделия.

Гиперпластификаторы на основе поликарбоксилатов могут работать как с гипсовыми, так и с цементными растворами, но необходимо внимательно читать инструкцию производителя.

Пластификаторы для гипса как обычно имеют цвет (если они в сухом виде) от белого до светло-серого, или от прозрачного, до светло-серого вида если они в жидком виде.

Существует достаточно много разновидностей импортных и отечественных пластификаторов. Принцип действия у них одинаков, различаются они по химическому составу, концентрации, дозировкам и т.п. Импортные как обычно стоят гораздо дороже, хотя достаточно и отечественных, по качеству ни чуть не хуже, но существенно ниже по цене.

Мы рекомендуем гиперпластификаторы Российского производства серии Гиперпласт производства ООО «ССТ», которые были испытаны на нашем производстве и показали прекрасные результаты.

ГиперПласт 60 — суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка в виде полупрозрачного геля. Позволяет уменьшить количество воды в растворе до 40%. Дозировка 0,3- 1,2 % раствора от веса гипса (от 3 до 12 мл на 1 кг гипса). Используя дозировку 1% от массы гипса легко добиться высокотекучего раствора даже при соотношении воды к гипсу 400 мл на 1 кг гипса. Кроме повышения текучести гиперпластификатор увеличивает время начального схватывания раствора на 2-4 минуты (в зависимости от дозировки), таким образом он работает как замедлитель начального твердения. Расформовку даже тонких изделий можно проводить уже через 15 минут.

Если вы проведете опыт, и сделаете замес со стандартным количеством воды (650 мл) и с гиперпластификатором (400 мл) на 1 кг гипса вы получите разное количество изделий. Например, с одного кг гипса и 650 мл воды вы получите 10 кирпичиков, а при применении пластификатора вы получите 7-8 кирпичиков, но гораздо более прочных.

2. Используем модификатор гипса

Единственный вариант на сегодняшний день — модификатор гипса СВВ-500.

Отечественные инженеры провели исследовательскую работу, результатом которой стала добавка повышающая прочность гипса почти в 10 раз. Состав известен теперь под торговой маркой «Преобразователь гипса СВВ-500». Производство в промышленных масштабах начато в 2016 году и на сегодняшний день она активно продается не только в России, но и за рубежом. СВВ-500 − это порошок белого цвета из запатентованного состава различных компонентов. Необычайная прочность достигается не только из-за уменьшения количества жидкости, но главное за счет основного компонента смеси – активатора твердения гипса. Благодаря этому гипс приобретает твердость сравнимую с прочностью бетона.

Оптимальное количество СВВ-500 − это от 1 до 5% от веса гипса, при этом на максимальных дозировках получите более прочные изделия.

При дозировке 5% достигается максимальный эффект, после чего её превышение уже не добавляет, а напротив, уменьшает достигнутый прирост прочности.

Необходимое соотношение компонентов вы должны подобрать сами, в зависимости от требований прочности. Рекомендуемая дозировка – 4% СВВ при количестве воды 340 мл на 1 кг гипса.

3. Гипсо-цементные смеси

Одним из способов повысить прочность является возможность добавления в состав цемента. Но в этом способе есть свои «подводные камни». Если смешать в одном растворе строительный гипс и цемент – через некоторое время и при неблагоприятных условиях ваши изделия поразит «цементная бацилла» — по научному это называется эттрингит . Внешне это проявляется следующим образом − отдельные кристаллы вещества, получившиеся после химической реакции взаимодействия гипса и бетона существенно расширяются, что приводит к разрушению гипсо-цементного бетона.

Избежать этого можно добавив так называемые пуццолановые добавки. Наиболее известные это природные − трепел, опока, диатомит или промышленного происхождения как отходы производства− доменные шлаки.

В современной промышленности для этого используют высокоактивный метакаолин, как наиболее эффективный компонент. Основное назначение пуццолановых добавок – снизить количество гидроокиси кальция в гипсо-бетонном составе. Не будет гидроокиси кальция – цементная бацилла просто не сможет образоваться.

Использовать можно как серый, так и белый цемент. Прочность изделий будет зависеть в том числе и от марки цемента. Как обычно белые цементы высокомарочные, не ниже М500, но стоит он существенно дороже серого цемента.

Состав смеси может варьироваться в определенных пределах, количество цемента в смеси может достигать 30% от веса гипса. Оптимальное примерно 20%.

Количество воды так же имеет огромное значение. Логика проста: меньше воды − выше прочность. А уменьшить ее можно только с помощью пластифицирующих добавок. Но какой пластификатор применять? Выше уже писал, что пластификаторы для бетона не работают с гипсом, собственно и наоборот.

Решение есть − гиперпластификаторы на основе поликарбоксилатов, которые работают и с гипсом и с бетоном. На нашем производстве прошли успешные испытания гиперпластификаторов серии Гиперпласт. На максимальных дозировках смесь остается текучей даже при соотношении вяжущих компонентов 1:0,3 (на 1 кг гипсо-цементной смеси 300 мл воды). Потрясающий результат!

Примерный состав смеси:

• Гипс — 1 кг
• Цемент — 300 гр
• ГиперПласт 60 — 13 мл
• Метакаолин — 20 гр
• Вода — 450 мл

Изделие получается по прочности как из бетона, его практически невозможно поцарапать. Если у вас возникнет мысль использовать такую плитку для наружной облицовки − только на ваш страх и риск. Запомните, гипс — только для внутренних работ. Для наружной облицовки используйте ТОЛЬКО бетонные изделия. Хотя в сети гуляют утверждения, что такая плитка 5-6 лет уже стоит на фасаде дома и ничего ей не делается, научного подтверждения этому нет. Против законов физики и химии не попрешь.

Надеюсь что эта статья была вам полезна.

С уважением, директор компании ТИСА-СТРОЙ, Сергей Амоненко.

Источник