Простые способы растворения гипса: шаг за шагом

Простые способы растворения гипса: шаг за шагом

Гипс – широко распространенный в природе минерал осадочного происхождения, представляющий собой водный сульфат кальция. Химическая формула двухводного природного гипса CaSO₄*2H₂O. Этот минерал – основное сырье для изготовления альфа- и бета-гипса, используемых в строительстве.

Разновидности гипса и особенности их применения

Альфа-гипс получают при обработке природного минерала при температурах +95…+100°C. После измельчения продукта образуется высокопрочный гипс, имеющий специфические области применения.

Бета-гипс получают путем обработки сырья при температурах, примерно равных +180°C, в специализированных аппаратах. После его измельчения образуются материалы, различающиеся по назначению, которое зависит от тонкости помола:

• Тонкий порошок – наиболее распространенный в строительстве материал, называемый строительным гипсом или алебастром, по виду – это белое или сероватое порошкообразное вещество. Его применяют для заделки швов, трещин на полу, потолке и стенах помещений, устранения неровностей, при монтаже настенных, напольных и потолочных покрытий.
• Более тонкий помол – формовочный материал, применяемый при производстве керамических предметов, различных форм и макетов.
• Тонкий помол и глубокая очистка – состав, используемый в медицине.

Далее речь пойдет именно о строительном гипсе (алебастре), получаемом из природного минерала.

Положительные и отрицательные характеристики строительного гипса

Преимущества материала:

• плотная мелкозернистая структура;
• быстрые схватываемость и твердение, эти же качества в определенных ситуациях можно считать недостатками гипсового раствора, полное схватывание пластичной смеси происходит примерно через полчаса после ее приготовления;
• устойчивость к повышенным температурам;
• небольшое увеличение алебастрового раствора в объеме при застывании, что обеспечивает хорошее проникновение во все щели и поры;
• экологичность, благодаря природному происхождению и отсутствию добавок, выделяющих в окружающее пространство вредные вещества.

Этапы приготовления гипсового раствора

Быстрое схватывание пластичного материала диктует необходимость его приготовления в количестве, которое можно использовать в короткий период. Этапы изготовления раствора из гипса:

1. В посуду наливают необходимое количество воды.
2. В воду высыпают порошок тонкой струйкой.
3. Состав перемешивают инструментом из дерева, пластика, резины, нержавеющей стали. Не стоит использовать металлические лопатки с ржавчиной. Для изготовления большого количества гипсового раствора используют электродрель со специальной насадкой или строительный миксер. Размешивать состав более одной минуты не рекомендуется, поскольку может начаться процесс расслаивания теста.
4. Гипсовые частицы, проходя через слой воды, быстро смачиваются, поэтому уже через минуту будет готово гипсовое тесто, которое сразу же необходимо использовать.

Пропорции компонентов гипсового раствора:

• для получения высокопрочного материала на 1 л воды берут 2 кг порошка ;
• традиционный вариант, позволяющий получать смесь средней пластичности, – 1 л воды и 1,5 кг порошка ;
• для обработки стен и других вертикальных поверхностей делают более жидкий раствор, приготовленный из 1 кг порошка и 1 л воды .

Замедлители пластичной смеси

В некоторых случаях возникает необходимость замедления процесса схватывания гипсового раствора для чего в состав можно ввести следующие компоненты в небольших количествах:

• клеи – костный, мездровый, обойный, ПВА;
• кератиновый замедлитель, изготавливаемый из отходов, которые образуются при переработке рогов и копыт КРС;
• казеинат кальция;
• продукты питания – сахар, молоко;
• вещества, используемые в быту, – стиральный порошок, шампунь, жидкое мыло, жидкость для мытья посуды.

Такие замедлители позволяют продлить время схватывания гипсового раствора до нескольких часов.

Связанные вопросы и ответы:

Какой вид гипса лучше всего подходит для растворения

Гипс обладает заметной растворимостью в воде (около 2 г/л при 20°С). Замечательной особенностью гипса является то, что растворимость его при повышении температуры достигает максимума при 37-38 °С, а затем довольно быстро падает.

Наибольшее снижение растворимости устанавливается при температурах свыше 107 °С вследствие образования "полугидрата" - CaSO₄• 0,5H₂O. Растворимость гипса увеличивается в присутствии некоторых электролитов (например, NaCl, (NH₄)₂SO₄и минеральных кислот).

Из раствора гипс кристаллизуется в виде характерных игольчатых кристаллов, белых или окрашенных примесями.

Гипс от греческого - штукатурка, легко определяется по следующим свойствам:

• низкая твердость;
• обильный возгон воды в закрытой трубке;
• в пламени спиртовки белеет (мутнеет) и рассыпается в порошок, плавится в белую эмаль, которая дает щелочную реакцию;
• относительно плохо растворяется в воде и кислотах.

Растворение ангидрита ⎼ это непосредственное взаимодействие воды и сульфата кальция, насыщение наступает, когда энергия гидратированного иона станет равна энергии иона в решетке. Обычно такое растворение сопровождается небольшим тепловыделением (не всегда и не для всех солей). Основным фактором влияния при этом является температура.

Процесс растворения солей зависит и от свойств растворителя (воды), его минерализации, состава и рН-среды. Так, растворимость гипса возрастает с увеличением от содержания в воде солей хлористого натрия и магния. В дистиллированной воде растворимость гипса составляет 2 г/л, а в высококонцентрированных растворах NaCl (100 г/л) или MgCl (200 г/л) растворимость гипса увеличивается соответственно до 6,5 и 10 г/л.

Гипс хорошо растворяется в щелочах и соляной кислоте. С ростом концентрации раствора щелочи от 0,1 н. до 1 н. растворимость гипса резко возрастает. Таким образом, в зависимости от минерализации и состава растворителя скорость растворения гипса может изменяться в широких пределах, что необходимо учитывать при его выщелачивании из породы.

Как правильно измерить количество воды для растворения гипса

Правильно разведенная смесь станет залогом успеха в проведении ремонта. Для разведения гипса необходимо подготовить одноразовую чистую тару, лучше пластиковую или резиновую, которую требуется наполнить нужным количеством воды. Далее следует отмерить необходимую пропорцию гипса и аккуратно всыпать ее в подготовленную емкость.

В процессе перемешивания важно не допустить появления комков. Необходимо равномерно распределить гипс по поверхности жидкости, затем выждать несколько минут, так как порошок должен пропитаться водой. После этого на протяжении 2-3 минут нужно интенсивно размешивать раствор до получения однородного состава. Консистенция должна быть сметанообразной.

После завершения размешивания происходит схватывание алебастра, и уже спустя 4-6 минут раствор начинает затвердевать. Полностью состав затвердевает в течение 30 минут после изготовления. По этой причине приготовленный раствор предпочтительно использовать непосредственно после размешивания с водой.

Полное высыхание строительного гипса происходит по истечении одного-двух дней.

Строительный гипс нередко используется при устранении косметических дефектов на стенах и потолках. Смесь из алебастра является оптимальным вариантом для шпаклевания поверхностей в помещениях, которые имеют нормальный уровень влажности, так как гипс активно впитывает в себя излишнюю влагу. Кроме того, алебастровый раствор применяется в ремонтных работах для замазывания трещин. С его помощью можно приготовить штукатурный раствор для стен.

Для заделки дыр предварительно следует расчистить образовавшуюся трещину и пропитать это место грунтовкой с помощью малярной кисточки. Далее можно втирать подготовленный раствор, используя шпатель. После чего наложить на заделанную дыру самоклеящуюся ленту-серпянку.

С какой скоростью нужно добавлять гипс в воду

Рассмотрим общую технологию, как развести гипсовую штукатурку и работать с ней в помещениях.

Внимательно читайте на упаковке пропорции воды и сухой смеси, которые указывает производитель штукатурки.

Для замеса используйте воду комнатной температуры. Помните: чем теплее вода, тем быстрее придется работать с раствором. Готовая разведенная гипсовая штукатурка «живет» не долго — около 30 минут. Не стоит сокращать это время. Если не успеете использовать раствор, он засохнет. Придется замешивать новую порцию.

Насыпайте сухую смесь в воду, а не наоборот. Так будет меньше комков, которые провоцируют неровности, трещины.

Помещение, пригодное для работы с гипсовой штукатуркой, должно быть в температурных пределах от +5 до +30 градусов по Цельсию.

Следите, чтобы на рабочую зону не попадали прямые солнечные лучи.

Инструкция по замесу:

• Насыпаем мастерком (кельмой) сухую смесь в емкость для взвешивания.
• Не забудьте отнять вес тары.
• Отмеряем нужную порцию воды под вес смеси.
• В 4/5 объема воды всыпаем 4/5 объема смеси.
• На медленных оборотах начинаем приготовление: замес дрелью с насадкой либо строительным миксером.
• Следите, чтобы не было комков, раствор имел однородную консистенцию.
• В процессе досыпаем остаток смеси. Доливаем воду.
• Ждем 2 — 4 минуты.
• Снова мешаем.
• Опускаем насадку миксера в емкость с чистой водой. Так больше шансов отмыть ее без труда.

После двух замесов добавлять воду в готовую штукатурку нельзя. Раствор не должен быть слишком густым или жидким. По структуре похож на очень густую сметану или плотный крем.

Опытные мастера советуют не разводить новичкам весь мешок штукатурки. Для замеса за раз лучше брать два — четыре килограмма сухой смеси. Высока вероятность не выработать готовый раствор за отведенные 30 минут «жизни» материала.

Толщина 1 штукатурного слоя, чтобы выравнивать стены, может быть от 5 до 50 мм. Локальное выравнивание допускает толщину штукатурки до 10 см. Для потолка слой может быть 5 — 15 мм.

Расход сухой смеси составляет 8, 5 кг на 1 метр квадратный при толщине штукатурного слоя в 1 см.

В первые 12 часов нанесения штукатурки, стены глянцуют. В целом 1 см гипсового слоя штукатурки сохнет 1 сутки. Полное высыхание материала — 7 дней.

Как добиться однородной консистенции раствора гипса

Стандартный цвет гипсовой отливки или штукатурки – желтовато-серый. Если смесь будет приготовлена из чистого материала, цвет может быть и бело-серым. Такое сочетание устраивает далеко не всех дизайнеров. Однако этот недостаток легко исправить, используя рецепты приготовления цветных растворов. Для этого нам понадобится классический набор компонентов: вода, пигмент для водоэмульсионных красок, известь и гипс. Сам процесс приготовления цветного раствора выглядит следующим образом:

• Возьмите ведро с плотной крышкой объемом около 3 литров. Лучше всего для этих целей подойдет пустая емкость из-под водоэмульсионной краски.
• Залейте в ведро литр воды и растворите в нем пигмент для краски. Густоту и насыщенность цветом в этом случае придется выдерживать «на глаз», контролируя консистенцию пигмента визуально.
• Подмешайте в воду 100-граммовый стакан сухой гашеной извести. И тщательно взбейте эту массу до сметанообразной консистенции, получая известковое тесто. Если цвет теста будет отличаться от желаемого – прибавьте пигмента и перемешайте состав еще раз.
• Подмешайте в наполовину готовый раствор шесть 100-граммовых стаканов гипса, засыпая его в тесто тонкой струйкой и тщательно промешивая. В конце включите строительный миксер и добейтесь однородности раствора.

Цветной гипс можно использовать для заливки в формы

Полученный таким способом состав можно использовать для заливки в формы. Если вы планируете получить цветную штукатурку, массовая доля извести в растворе не должна отличаться от объемов гипса.

Сколько времени требуется для полного растворения гипса

Подготовка гипсового раствора не требует опыта. Реакция затвердевания представлена по формуле: (CaSO4) 2 H2O + 3 H --o --> 2 (CaSO * 2hoo). Этот процесс происходит по-разному в зависимости от типа раствора и его химического состава. Формула реакции будет немного отличаться, если к раствору будут применяться химические добавки. Время связывания наступает уже через несколько минут, до получаса. Производители предлагают гипсовый раствор с различными добавками, которые существенно влияют на продолжительность затвердевания. Не везде рекомендуется раствор с ускоренным затвердеванием. Это может негативно сказаться на долговечности толстых слоев штукатурки или гипсовых отливок. Они требуют гипсового раствора с более длительным временем высыхания.

На процесс склеивания и затвердевания гипсового раствора влияют также тип основания, погодные условия, высота температуры и влажность воздуха в помещении. Гипс, купленный у разных производителей, может иметь разное время затвердевания. Известково-трассовый раствор марки Optosan, армированный микроволокнами для использования в качестве выравнивающей штукатурки и грунтовки, который отличается высокой эластичностью и адгезией, имеет время затвердевания 24 часа. Гипсовая штукатурка Mp75 от Knauf отличается временем затвердевания 4 часа. Время затвердевания шпаклевки Atlas Gipsar составляет 12 часов. Готовые гипсовые растворы, доступные в магазинах, имеют примерное время склеивания на упаковке. Он считается с того момента, как вы выливаете его в воду и смешиваете до получения затвердевшей среды. Он может длиться от нескольких часов до нескольких дней.

Есть ли специальные инструменты или оборудование для растворения гипса

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Асхоор Хуссаин М.. Учет процесса растворения гипса, содержащегося в грунтах, при расчете деформаций оснований зданий : Дис. … канд. техн. наук : 05.23.02 : Санкт-Петербург, 2003 125 c. РГБ ОД, 61:04-5/1053

Введение

Глава 1: Распространение загипсованных грунтов, их свойства и влияние на строительство!, и эксплуатацию сооружений 9

1.1. Распространение засоленных и загипсованных грунтов 9

1.2. Образование засоленньтх и загипсованных грунтов, их состав и свойства 15

1.3.Аварии при строительстве сооружений на загипсованных грунтах. . 26

1,4. Выводы по главе 1 36

Глава 2: Методики экспериментального исследования свойств загипсованных грунтов 38

2.1: Исследуемая территория 38

2.2: Методика отбора образцов 38

2.3. Использованные методики лабораторных исследований состава и свойств грунтов 39

2.4. Выводы по главе 2 49

Глава 3: Рассмотрение результатов лабораторных исследований . 50

3.1 Исследование состава и свойства грунта 50

3.2. Фильтрационные и деформационные свойства 55

3.3. Сжимаемость загипсованных грунтов 61

3.4. Просадочность грунта 64

3.5 Сопротивление сдвигу 67

3.6. Результаты Испытаний выщелачивания способом Роува 68

3.7. Выводы по главе 3 76

Глава 4: Конструкции фундаментов зданий на загипсованных грунтах 79

4,1: Предисловие 79

4-2. Расчетная модель фундамента 81

4.3. Варианты конструкций фундаментов, предлагаемых для уменьшения осадки 87

4.3.1. Свайный фундамент 87

4.3.2 Противофильтрационная завеса 96

4.4. Выводы по главе 4 104

Основные выводы 105

Список литературы 108

Введение к работе

Засоленные почвы и грунты распространены в аридных и полуаридных зонах земного шара. Такие грунты достаточно широко распространены практически на всех континентах. Одина из стран, в которой широко распространены т.е. засоленные и загипсованные грунты — Ирак, где такие грунты занимают примерно 20 % площади. За последние 30 лет, непрерывно усиливающаяся в Ираке тенденция к расширению сельскохозяйственного производства вынуждает осваивать территории под орошаемое земледелие. Все больше площадей, сложенных слабыми структурно-неустойчивыми грунтами в водится в оборот. К ним относятся и регионы распространения засоленных, загипсованных и просадочных грунтов.

Засоленные грунты в естественном маловлажном состоянии обладают высокой прочностью, обусловленной цементирующим действием содержащихся в них солей и ряд других факторов. В связи с обводнением таких грунтов, они становятся сильно и неравномерно деформирующимися, представляет серьезную инженерную проблему, связанную с обеспечением надежной работы гидросооружений, зданий, инженерных систем и промышленных предприятий,

В результате обводнения возникает выщелачивание солей, вследствие этого процесса происходит изменение прочностных и деформационных характеристик грунта, что приводит к изменению несущей способности основания зданий и сооружений.

Механические свойства засоленных грунтов при изменении влажностного режима зависят от состава и содержания солей, цементирующих минеральные частицы и влияющие на свойства частиц «коллоидного комплекса».

При растворении солей обычно нарушается связность, но из-за слабой растворимости некоторых солей в воде, заметная деформируемость грунтов в начальной стадии замачивания не происходит. В глинистых загипсованных грунтах суффозионная осадка происходит при длительном воздействии грунтовых вод. Это иногда приводит к неправильному результату, что такие

5 грунты суффозионно устойчивые, так как не проявляются характерные признаки просадочности или суффозионной осадки.

Вследствие непрерывного изменения механических свойств засоленных и загипсованных грунтов, которое возникает при замачивании и обводнении, возникают значительные деформации сооружений, возводимых на таких грунтах. При выщелачивании солей из грунтов оснований сооружений, изменяются их механические и фильтрационные свойства. Вследствие развития указанных процессов могут возникнуть деформации поверхности массива грунта, неравномерные осадки, трещины в стенах зданий и сооружений, размыв основания с утечкой воды из водохранилищ и даже аварии сооружения.

Подобным образом, во многих жилых домах и других сооружениях, возводимых в г. Кояра в Ираке образовались опасные деформации. Минарет Аль. Хадба наклоняется в течение десятков лет из-за того, что движение подземной воды вызывало вынос солей из основания. Еще одним примером, который отражает опасные случаи, является растворение гипса, содержащегося в основании плотины Мосула на севере Ирака.

Какие могут быть причины неравномерного растворения гипса

1. Добавление клея ПВА.

Это самый простой и доступный способ повысить прочность гипса в домашних условиях. Клей (2-5% от массы гипса) нужно налить в воду и размешать, затем засыпать гипс.

Вот тут существует два мнения . Одни говорят, что клей ПВА продлева е т жизнеспособность раствора чуть не в несколько раз и в дальнейшем никак не влия е т на его прочность. Другие им возражают — мол, пленка, которую образует ПВА на поверхности при высыхании, может блокировать испарение воды. Тогда вероятна перекристаллизация и укрупнение кристаллов гидрата сульфата натрия. А это ведет к ухудшению прочност и изделия или покрытия.

2. Добавление армирующих волокон (фибра полипропиленовая).

Фибру обычно используют для армирования бетонных конструкций, но ее также можно применять и для гипса.
Полипропиленовые волокна значительно повышают устойчивость гипса к перепадам температуры и предотвращают появление трещин в изделии. Добавлять ее нужно в воду перед замешиванием раствора, приблизительно 1-2 грамма на килограмм гипсового порошка. В использовании армирующих волокон есть небольшой минус — местами волокна могут быть видны на лицевой стороне при заливке готового изделия в форму. Но их легко обжечь небольшой газовой горелкой.

3. Готовые изделия можно укрепить, пропитав их акриловой грунтовкой. Если поделку даже из гипса марки Г-16 без особого труда можно поцарапать ногтем, то после покрытия грунтовкой сделать это намного сложнее.

Можно ли добавлять дополнительные компоненты в раствор гипса для улучшения свойств

Важно следить за температурой хранения штукатурки. В месте, где она будет находиться, должно быть отопление в зимний период времени, иначе строительный материал нельзя будет эксплуатировать. Не допускается хранение сухой строительной смеси на балконе или в другом плохо защищенном от внешнего воздействия месте при морозах от –25 градусов и ниже. После того, как смесь из мешков будет разведена, ее качество не будет соответствовать требованиям и показателям ГОСТа.Рекомендации по правилам хранения штукатурки зависят от текущего времени года:

• Зимой в большинстве случаев возникают условия повышенной влажностью, что крайне негативно влияет на мешки с сухой строительной смесью. Поэтому зимой нельзя хранить штукатурку за пределами помещений, оставлять на улице или под навесами, не допускается оставлять ее в местах, где отсутствует постоянное отопление.
• В весеннее и осеннее время штукатурке больше всего следует опасаться частых для этих времен года проливных дождей. Именно из-за них в большинстве случаев критично снижается срок хранения мешков. Поэтому их необходимо помещать в местах, где они будут гарантированно изолированы от прямого попадания воды. В этих местах должна сохраняться стабильная влажность.
• Летом основную угрозу также представляют возможные дожди. При попадании воды на штукатурку срок ее использования сократится или она испортится полностью.

При хранении штукатурки основное внимание должно быть уделено показателям влажности. Хранить гипс в местах с повышенным уровнем влажности — самая грубая и недопустимая ошибка. Требуется, чтобы влажность оставалась в рекомендованных производителем пределах, в этом случае удастся обеспечить и сохранить основные химические и физические свойства гипса.

Как сохранить растворенный гипс в рабочем состоянии на протяжении длительного времени

Способ считается самым трудоёмким и затратным. Его стоит использовать в крайнем случае, когда «тихая» очистка не помогла. Механический метод предполагает использование инструмента с остриём или наждаком. Это может быть:

• шпатель с заточкой;
• щётка с металлической щетиной;
• наждачная бумага с крупным зерном;
• скребок.

Есть и более радикальные способы удаления отделочного слоя электроинструментом.

• Первый способ — удалить засохший слой мастерком или шпателем. Такой метод подойдёт для слоев толщиной более 2 мм. Куски материала легко поддеваются и отходят от стены большими пластами.
  1. Для удаления засохших мелких бугров можно воспользоваться молотком и отвёрткой: ею же можно удалить засохшие куски материала из щелей и дыр.
  2. Тонкие слои раствора лучше удалять металлической щёткой или наждачной бумагой. Для этого потребуется побрызгать стену водой из пульверизатора, чтобы снизить уровень пыли, грязи. Снимайте старый шпаклёвочный слой круговыми движениями, как бы втирая щётку вглубь стены.
• Более эффективный способ — использование электрического инструмента. Например, УШМ со шлифовальным диском. Этот способ позволяет сэкономить много времени. Он отлично подходит для очистки стены от финишных составов на акриловой или силиконовой основе.

  Однако постоянная смена дисков обойдётся дорого. Работать придётся в защитной маске и очках, так как мелкая пыль поднимется в воздух практически сразу.

• Наконец, для выбивания или срезания неподдающихся участков шпаклёвки можно взять перфоратор или УШМ с алмазным диском. Электроинструмент может потребоваться для удаления очень старой шпаклёвки. Такой отделочный материал можно встретить в домах старого фонда.