La construction en plâtre et d'autres matériaux sont utilisés dans divers secteurs de l'économie nationale. Ils n'ont surpris personne depuis longtemps. Mais peu de gens réfléchissent à ce qu'est réellement le liant de gypse, à ce qui lui sert de matière première et à la manière dont il est obtenu. Mais pour la production de tous les matériaux de construction (plâtres, mortiers de maçonnerie, plaques de plâtre) et autres pièces, vous devez d'abord préparer les matières premières. Après tout, les caractéristiques du matériau fini dépendent dans une large mesure de la qualité des matières premières utilisées.
Concept et composition
Le liant de gypse est un matériau aéré composé principalement de gypse dihydraté. La composition du gypse est également complétée par de l'anhydride naturel et certains déchets industriels, dont le sulfure de calcium.
Le même groupe comprend également des substances combinées. Ils comprennent le gypse semi-aqueux, la chaux, le laitier de haut fourneau, le ciment.
Les matières premières pour la production sont des roches contenant des sulfates. GOST défini,que pour la fabrication d'un liant de gypse, seule la pierre de gypse (qui répond à toutes les exigences qui s'y appliquent dans GOST 4013) ou le phosphogypse, qui répond également aux exigences des documents réglementaires, peuvent être utilisés.
Caractéristiques des liants de gypse
Le mortier de gypse doit être utilisé jusqu'à ce qu'il soit complètement durci. Vous ne pouvez pas le remuer une fois que le processus de cristallisation a déjà commencé. L'agitation provoque la destruction des liaisons formées entre les cristaux de la charpente. Cela fait perdre au mortier son astringence.
Les produits de gypse ne sont pas étanches. Mais les fabricants de matériaux ont trouvé un moyen de sortir de cette situation. Les scientifiques ont déterminé que divers ajouts de liants de gypse peuvent augmenter ce chiffre. Par conséquent, diverses substances sont ajoutées à la composition du matériau: chaux, laitier de haut fourneau broyé, résines de carbamide, liquides organiques, dont le silicium.
L'utilisation de matériaux de gypse ne nécessite pas l'utilisation de charges supplémentaires. Ils ne rétrécissent pas, les fissures sur la surface traitée n'apparaîtront pas. Les liants de gypse, au contraire, augmentent de volume après durcissement complet. Dans certaines situations, de la sciure de bois, du feu, de la pierre ponce, de l'argile expansée et d'autres matériaux sont ajoutés.
Une autre caractéristique - les matériaux à base de gypse accélèrent le processus de corrosion des métaux ferreux (clous, barres d'armature, fils, etc.). Ce processus est encore plus rapide dans des conditions humides.
Le liant de gypse absorbe rapidement l'humidité et perd son activité. Par conséquent, pendant le stockage etle transport doit respecter certaines règles. Le matériel ne peut être stocké que dans un endroit sec. Même avec cette règle, après trois mois de stockage, le matériau perdra environ trente pour cent de son activité. Le matériel est transporté en vrac ou emballé dans des conteneurs. Il est important de le protéger des débris et de l'humidité.
Production
Les processus suivants doivent être exécutés pour ce processus:
- broyage de la substance de gypse naturel;
- séchage des matières premières;
- effet de la température.
La pierre de gypse est introduite dans le bunker, d'où elle entre dans le concasseur. Là, il est broyé en morceaux dont la taille ne dépasse pas quatre centimètres. Après le concassage, le matériau est envoyé à la trémie d'alimentation par l'élévateur. De là, à parts égales, il entre dans le moulin. Là, il est séché et broyé en une plus petite fraction. Le séchage à ce stade est nécessaire pour accélérer et faciliter le processus de broyage du matériau.
Dans le moulin, la poudre est chauffée à quatre-vingt-dix degrés. Dans cet état, il est transporté vers la chaudière à gypse. C'est là que se produit la libération d'eau de la substance pendant le processus de cuisson. Ce processus commence par des températures basses (environ quatre-vingts degrés). Mais l'eau du matériau est mieux éliminée à une température comprise entre cent dix et cent quatre-vingts degrés.
L'ensemble du processus de traitement thermique est divisé en deux étapes. Tout d'abord, le matériel est conservé dans le digesteur pendant trois heures. L'eau y est éliminée et le gypse dihydratédevient semi-aquatique. Pendant tout ce temps, le gypse est agité pour l'uniformité du chauffage. À la fin du temps spécifié, la substance à l'état chauffé est envoyée dans le bunker dit languissant. Il ne chauffe plus. Mais en raison de la température élevée de la substance elle-même, le processus de déshydratation s'y poursuit. Cela prend encore quarante minutes environ. Après cela, les liants sont considérés comme prêts. Et ils sont envoyés à l'entrepôt de produits finis.
Durcissement des matériaux
Les liants de gypse durcissent lorsque la poudre est mélangée avec de l'eau. Dans ce cas, une masse plastique se forme, qui durcit en quelques minutes. D'un point de vue chimique, il y a un processus qui est à l'opposé de ce qui s'est passé dans le processus de production. Cela se produit simplement beaucoup plus rapidement. C'est-à-dire que le gypse semi-aqueux fixe l'eau, ce qui entraîne la formation d'une substance de gypse dihydraté. Tout ce processus peut être divisé en trois étapes.
Dans la première étape, la substance de gypse semi-aqueuse est dissoute dans l'eau pour former une solution saturée de dihydrate de gypse. Le dihydraté a un indice de solubilité élevé. De ce fait, le processus de sursaturation de la solution se produit très rapidement. En conséquence - la précipitation, qui est le dihydrate. Ces particules précipitées se collent les unes aux autres, déclenchant ainsi le processus de prise.
La prochaine étape est la cristallisation. Des cristaux séparés de la substance, à mesure qu'ils grandissent, commencent à se connecter et à former un cadre solide. Au fur et à mesure du séchage (l'humidité est éliminée), les liaisons entre les cristaux deviennentplus fort.
Modifier la vitesse de réglage
Le processus de réglage peut être accéléré ou, au contraire, ralenti selon les besoins. Ils le font à l'aide d'additifs qui sont ajoutés aux liants de gypse.
Types d'additifs qui accélèrent le processus de prise:
substances qui augmentent la solubilité de l'hémihydrate: sulfate de sodium ou de potassium, sel de table et autres;
substances qui seront au centre de la cristallisation de la réaction: sels d'acide phosphorique, gypse naturel broyé, etc
La pierre de gypse concassée la plus couramment utilisée. Ses particules servent de centres de cristallisation autour desquels le cristal se développera dans le futur. Une plus grande efficacité est caractérisée par le gypse "secondaire". Il s'agit de gypse, qui subit déjà l'étape de prise et de durcissement du sulfure de calcium. Les produits cassés et écrasés peuvent être attribués à ce type.
Les substances suivantes ralentissent le processus de prise:
augmentation de la plasticité de la pâte: solution de colle à bois dans l'eau, infusion de conifères, émulsion de chaux-colle, LST, etc;
La croissance des cristaux est empêchée par le film qui se forme sur les grains de gypse semi-aqueux sous l'influence de substances telles que le borax, l'ammoniac, le retardateur de kératine, les phosphates et borates de métaux alcalins, l'alcool lilas et autres
Il convient de noter que l'introduction d'additifs accélérant le processus affecte négativement la résistance du gypse. Par conséquent, ils doivent être utilisés avec prudence et ajoutés en petites quantités.
Réglage du temps(durcissement) dépend en grande partie de la qualité de la matière première, du temps et des conditions de stockage, de la température à laquelle le processus de combinaison du matériau avec de l'eau et même du temps de mélange de la solution.
Un temps de prise trop court est généralement associé à la présence de particules de dihydrate dans le matériau, qui y sont restées après la cuisson. Le temps de prise augmentera également si la substance de gypse est chauffée à environ quarante-cinq degrés. Si la température du matériau augmente encore plus, le processus, au contraire, ralentira. Un mélange prolongé du mélange de gypse accélérera le processus de prise.
Différences entre la théorie et la pratique
Une caractéristique du processus de durcissement est que le gypse, contrairement aux autres liants, augmente de volume pendant le durcissement (jusqu'à 1 %). De ce fait, pour l'hydratation d'une substance semi-aqueuse, il faut environ quatre fois plus d'eau que ce qui devrait être en théorie. En théorie, l'eau nécessite environ 18,6 % en poids du matériau. En pratique, l'eau est prélevée pour obtenir une solution de densité normale en une quantité pouvant atteindre soixante-dix pour cent. Pour déterminer les besoins en eau du matériau, le volume d'eau est déterminé en pourcentage de la masse du matériau lui-même, qui doit être ajouté pour obtenir une solution de densité normale (diamètre du gâteau 180 + 5 millimètres).
Une autre différence dans la pratique est que lorsque l'excès d'eau est éliminé pendant le séchage, des pores se forment dans le matériau. Pour cette raison, la pierre de gypse perd de sa force. Éliminez ce moment par un séchage supplémentaire. Les produits en plâtre sont séchés à une température ne dépassant passoixante-dix degrés. Si vous augmentez encore plus la température, la réaction de déshydratation de la substance commencera.
L'effet de la température sur la substance résultante
Pour obtenir un liant de gypse, la pierre de gypse est soumise à des températures élevées. Selon la valeur de cette température, la substance de gypse peut être de deux types:
À faible combustion, pour la production desquels le traitement des matières premières a lieu sous l'influence d'une température de cent vingt à cent quatre-vingts degrés. La matière première dans ce cas est le plus souvent du gypse semi-aqueux. La principale différence de ce matériau est la grande vitesse de solidification
Haute combustion (anhydrite), qui se forme à la suite d'une température élevée (plus de deux cents degrés). Durcit ce matériau plus longtemps. La configuration prend également plus de temps
Chacun de ces groupes, à son tour, contient plusieurs matériaux différents.
Types de liants à basse cuisson
Le liant de gypse de cette catégorie comprend les matériaux suivants:
Gypse de construction. Pour sa fabrication, il est nécessaire de sélectionner les bonnes matières premières. La production de gypse pour les travaux de construction est autorisée en utilisant comme matière première une qualité de liant de cinquième et plus, dont le solde sur le tamis ne dépasse pas douze pour cent. Pour la fabrication de produits de construction, un liant appartenant au grade du deuxième au septième convient, quels que soient le temps de prise et le degré de broyage. Les éléments décoratifs sont fabriqués à partir de matériaux de même nature. A l'exception des substances de broyage grossières etsaisir lentement. Les mélanges de plâtre de gypse sont fabriqués à partir de substances de grade 2-25, à l'exception d'un liant à broyage grossier et à durcissement rapide
Le gypse à haute résistance peut être caractérisé par plusieurs nuances (avec des indices de 200 à 500). La résistance de ce matériau est d'environ 15-25 MPa, ce qui est beaucoup plus élevé que celui des autres types
Le plâtre de moulage a une forte demande en eau et une résistance élevée à l'état durci. Des produits en gypse en sont fabriqués: moules en céramique, éléments en faïence de porcelaine, etc
Matériaux anhydrite
Cette espèce, à son tour, forme deux substances:
ciment anhydrite obtenu par traitement à des températures allant jusqu'à sept cents degrés;
Estrich-gypse, formé sous l'influence du sulfate de calcium à plus de 900 degrés
La composition du gypse anhydrite comprend: de deux à cinq pour cent de chaux, un mélange de sulfate avec du vitriol (cuivre ou fer) jusqu'à un pour cent, de trois à huit pour cent de dolomie, de dix à quinze pour cent de haut fourneau scories.
Le ciment anhydrite a une prise lente (de trente minutes à une journée). Selon la force, il est divisé en grades suivants: M50, M100, M 150, M200. Le ciment de ce type est largement utilisé dans la construction. Il est utilisé pour:
fabrication de colle, plâtre ou mortier de maçonnerie;
production de béton;
production d'objets de décoration;
fabrication d'isolation thermiquematériaux
Le gypse Estrich a les caractéristiques suivantes:
- Prise lente.
- Force jusqu'à vingt mégapascals.
- Faible conductivité thermique.
- Bonne insonorisation.
- Résistant à l'humidité.
- Résistant au gel.
- Légèrement déformé.
Ce sont les principaux, mais loin d'être tous, les avantages du gypse estrich. Son application est basée sur ces indicateurs. Il est utilisé pour le plâtrage mural, la production de marbre artificiel, les sols en mosaïque, etc.
Diviser le classeur en types
Les propriétés des liants de gypse nous permettent de les diviser en plusieurs groupes différents. Plusieurs classifications sont utilisées pour cela.
Les groupes suivants se distinguent par le réglage de l'heure:
Groupe "A". Il comprend des astringents qui prennent rapidement. Cela prend de deux à quinze minutes
Groupe "B". Les liants de ce groupe saisissent en six à trente minutes. Ils sont appelés agents de prise normale
Groupe "B", qui comprend les liants à prise lente. Il faut plus de vingt minutes pour se mettre en place. La limite supérieure n'est pas normalisée
La finesse du broyage est déterminée par les particules restant sur le tamis. Cela est dû au fait que les liants de gypse restent toujours sur un tamis avec une taille de maille de 0,2 mm. GOST indique les groupes suivants:
Le broyage grossier ou le premier groupe indique que jusqu'à vingt-trois pour cent du matériau reste sur le tamis
Mouture moyenne(deuxième groupe), s'il ne reste pas plus de quatorze pour cent du liant sur le tamis
Le broyage fin (troisième groupe) indique que le résidu de la substance sur le tamis ne dépasse pas deux pour cent
Le matériau est testé pour sa résistance à la flexion et à la compression. Pour ce faire, des barres d'une taille de 40 x 40 x 160 millimètres sont préparées à partir d'un mortier de gypse. Deux heures après la fabrication, lorsque les processus de cristallisation et d'hydratation sont terminés, les tests commencent. Les liants de gypse (GOST 125-79) sont divisés en douze qualités selon leur résistance. Ils ont des indices de deux à vingt-cinq. La valeur de la résistance à la traction en fonction des nuances est collectée dans des tableaux spéciaux. On peut le voir même dans le GOST lui-même.
Les principaux paramètres et types de matériaux sont reconnaissables à leur étiquetage. Il ressemble à ceci: G-6-A-11. Cette inscription aura la signification suivante:
- G- liant de gypse.
- 6 - qualité du matériau (signifie que la résistance est supérieure à six mégapascals).
- A - détermine le type en fixant le temps (c'est-à-dire un durcissement rapide).
- 11 - indique le degré de broyage (dans ce cas moyen).
Champ d'application des matériaux de gypse
La technologie des liants de gypse permet d'obtenir des matériaux adaptés à une utilisation dans divers domaines. Le gypse est le plus largement utilisé dans la construction. L'ampleur de son application peut être comparée à l'utilisation du ciment. Le liant de gypse présente certains avantages par rapport au même ciment. Par exemple, sa production utilise moins de carburant de presquequatre fois. Il est hygiénique, résistant au feu, a une porosité allant de trente à soixante pour cent, une faible densité (jusqu'à un millier et demi de kilogrammes par mètre cube). Ces caractéristiques ont déterminé la portée du matériau.
Le gypse est largement utilisé pour le plâtrage. Son application ne dépend pas des qualités du matériau. Un liant à grains fins et moyens est utilisé, à prise normale et lente. Le gypse est ajouté au calcaire et au plâtre de sable. Cela améliore la résistance de la solution après séchage. Et la couche de plâtre sur la surface devient lisse et légère, adaptée à une finition ultérieure.
Les substances de gypse appartenant aux grades de G-2 à G-7 sont utilisées pour la fabrication de panneaux de séparation, de feuilles de plâtre dit sec et d'autres produits en béton de gypse. Ils sont ajoutés aux solutions pour obtenir des compositions pour les travaux d'intérieur.
Les produits et pièces en céramique, porcelaine et faïence sont fabriqués avec l'ajout d'un liant de gypse, appartenant aux grades de G-5 à G-25. Le liant doit appartenir à la catégorie des substances à prise normale et finement broyées.
Le liant de gypse est utilisé pour préparer le mortier, qui est utilisé pour calfeutrer les fenêtres, les portes, les cloisons. À cette fin, des qualités de matériaux inférieures conviennent.
Comme vous pouvez le voir, les caractéristiques du liant de gypse permettent d'utiliser le matériau à diverses fins et dans divers domaines d'activité. Il est durable, résistant au gel,matériau hygiénique, écologique et ignifuge. Ses caractéristiques qualitatives sont déterminées par l'appartenance à un certain groupe de matériaux sur une base particulière.
