Sádrové konstrukce a další materiály se používají v různých odvětvích národního hospodářství. Už dlouho nikoho nepřekvapily. Málokdo se ale zamyslí nad tím, co to vlastně sádrové pojivo je, co pro něj slouží jako surovina a jak se získává. Ale pro výrobu všech stavebních materiálů (omítky, zdící m alty, omítkové desky) a dalších dílů si musíte nejdříve připravit suroviny. Koneckonců, vlastnosti hotového materiálu do značné míry závisí na kvalitě použitých surovin.
Koncept a kompozice
Sádrové pojivo je vzdušný materiál, který se skládá převážně z dihydrátu sádry. Složení sádry je také doplněno přírodním anhydridem a určitými průmyslovými odpady, mezi které patří sulfid vápenatý.
Do stejné skupiny patří také kombinované látky. Patří mezi ně polovodný sádrovec, vápno, vysokopecní struska, cement.
Suroviny pro výrobu jsou horniny obsahující sírany. definovaný GOST,že pro výrobu sádrového pojiva lze použít pouze sádrový kámen (který splňuje všechny požadavky, které se na něj vztahují v GOST 4013) nebo fosfosádrovec, který rovněž splňuje požadavky regulačních dokumentů.
Charakteristiky sádrových pojiv
Sádrová m alta se musí používat až do úplného vytvrzení. Po zahájení krystalizačního procesu jej nelze míchat. Míchání způsobuje destrukci vytvořených vazeb mezi krystaly kostry. To způsobí, že m alta ztratí svou svíravost.
Sádrové výrobky nejsou vodotěsné. Ale výrobci materiálů našli cestu z této situace. Vědci zjistili, že různé přísady sádrových pojiv mohou toto číslo zvýšit. Proto se do složení materiálu přidávají různé látky: vápno, drcená vysokopecní struska, karbamidové pryskyřice, organické kapaliny, mezi které patří křemík.
Použití sádrových materiálů nevyžaduje použití dalších plniv. Nesmršťují se, na ošetřeném povrchu nevzniknou praskliny. Sádrové pojivo naopak po úplném vytvrzení zvětší svůj objem. V některých situacích se přidávají piliny, oheň, pemza, expandovaná hlína a další materiály.
Další vlastnost – sádrové materiály urychlují proces koroze železných kovů (hřebíků, výztuže, drátu atd.). Tento proces je ještě rychlejší ve vlhkých podmínkách.
Sádrové pojivo rychle absorbuje vlhkost a ztrácí svou aktivitu. Proto při skladování apřeprava musí splňovat určitá pravidla. Materiál lze skladovat pouze na suchém místě. I při tomto pravidle ztratí materiál po třech měsících skladování zhruba třicet procent své aktivity. Materiál je přepravován volně ložený nebo balený v kontejnerech. Je důležité jej chránit před nečistotami a vlhkostí.
Produkce
Pro tento proces musí být provedeny následující procesy:
- drcení přírodní sádrové hmoty;
- sušicí suroviny;
- vliv teploty.
Sádrový kámen se přivádí do bunkru, odkud vstupuje do drtiče. Tam se rozdrtí na kousky, jejichž velikost nepřesahuje čtyři centimetry. Po drcení je materiál poslán do násypky přes elevátor. Odtud stejným dílem vstupuje do mlýna. Tam se suší a drtí na menší frakci. Sušení v této fázi je nezbytné pro urychlení a usnadnění procesu drcení materiálu.
V mlýně se prášek zahřívá na devadesát stupňů. V tomto stavu se dopravuje do sádrového kotle. Právě tam dochází během procesu vypalování k uvolňování vody z látky. Tento proces začíná nízkými teplotami (asi osmdesát stupňů). Voda z materiálu se však nejlépe odstraňuje při teplotním rozsahu sto deset až sto osmdesát stupňů.
Celý proces tepelné úpravy je rozdělen do dvou fází. Nejprve je materiál uchováván ve fermentoru po dobu tří hodin. Tam se odstraní voda a dihydrát sádrypřechází v polovodní. Celou tu dobu se sádra míchá pro rovnoměrnost ohřevu. Po uplynutí stanovené doby je látka v zahřátém stavu odeslána do tzv. chřadnoucího bunkru. Už se neohřívá. Ale kvůli vysoké teplotě samotné látky tam pokračuje proces dehydratace. To trvá dalších asi čtyřicet minut. Poté jsou pojiva považována za připravená. A jsou odeslány do skladu hotových výrobků.
Vytvrzování materiálu
Sádrové pojivo tvrdne, když se prášek smíchá s vodou. V tomto případě se vytvoří plastická hmota, která během pár minut vytvrdne. Z chemického hlediska existuje proces, který je opakem toho, co se stalo ve výrobním procesu. Prostě se to děje mnohem rychleji. To znamená, že polovodná sádra váže vodu, což má za následek tvorbu dihydrátu sádrovce. Celý tento proces lze rozdělit do tří fází.
V prvním kroku se polovodná látka sádry rozpustí ve vodě za vzniku nasyceného roztoku dihydrátu sádry. Dihydrát má vysoký index rozpustnosti. Díky tomu dochází velmi rychle k procesu přesycení roztoku. V důsledku toho - srážení, což je dihydrát. Tyto vysrážené částice se přilepí k sobě, čímž zahájí proces tuhnutí.
Dalším krokem je krystalizace. Samostatné krystaly látky, jak rostou, se začnou spojovat a tvoří pevný rám. Sušením (odstraněním vlhkosti) dochází k vytváření vazeb mezi krystalysilnější.
Změnit rychlost nastavení
Proces nastavení lze podle potřeby urychlit nebo naopak zpomalit. Dělají to pomocí přísad, které se přidávají do sádrových pojiv.
Typy přísad, které urychlují proces tuhnutí:
látky, které zvyšují rozpustnost hemihydrátu: síran sodný nebo draselný, kuchyňská sůl a další;
látky, které budou středem krystalizace v reakci: soli kyseliny fosforečné, drcený přírodní sádrovec a tak dále
Nejběžněji používaný drcený sádrový kámen. Jeho částice slouží jako krystalizační centra, kolem kterých bude krystal v budoucnu růst. Větší účinnost se vyznačuje "sekundární" sádrou. Rozumí se jím sádrovec, který již prochází fází tuhnutí a tvrdnutí sulfidu vápenatého. Tomuto typu lze připsat rozbité a rozdrcené produkty.
Následující látky zpomalují proces tuhnutí:
zvýšení plasticity těsta: roztok lepidla na dřevo ve vodě, jehličnatý nálev, emulze vápenného lepidla, LST a tak dále;
Růstu krystalů brání film, který se tvoří na polovodných sádrových zrnech pod vlivem látek jako je borax, čpavek, zpomalovač keratinu, fosforečnany a boritany alkalických kovů, šeříkový alkohol a další
Za zmínku stojí, že zavádění přísad urychlujících proces nepříznivě ovlivňuje pevnost sádry. Proto je třeba je používat opatrně a přidávat je v malých množstvích.
Nastavení času(tvrdnutí) do značné míry závisí na kvalitě suroviny, době a podmínkách skladování, teplotě, při které probíhá proces spojování materiálu s vodou, a dokonce i době míchání roztoku.
Příliš krátká doba tuhnutí je obvykle spojena s přítomností částic dihydrátu v materiálu, které tam zůstaly po vypálení. Doba tuhnutí se také prodlouží, pokud se sádrová hmota zahřeje na asi čtyřicet pět stupňů. Pokud se teplota materiálu ještě zvýší, proces se naopak zpomalí. Delší míchání sádrové směsi urychlí proces tuhnutí.
Rozdíly mezi teorií a praxí
Charakteristickým rysem procesu vytvrzování je, že sádra na rozdíl od jiných pojiv během vytvrzování zvětšuje svůj objem (až o jedno procento). Kvůli tomu je pro hydrataci polovodné látky potřeba asi čtyřikrát více vody, než by teoreticky mělo být. Teoreticky voda vyžaduje přibližně 18,6 % hmotnosti materiálu. V praxi se pro získání roztoku normální hustoty odebírá voda v množství do sedmdesáti procent. Pro stanovení potřeby vody v materiálu se objem vody stanoví jako procento hmotnosti samotného materiálu, které je nutné přidat, aby se získal roztok o normální hustotě (průměr koláče 180+5 milimetrů).
Další rozdíl v praxi spočívá v tom, že při odstraňování přebytečné vody během sušení se v materiálu tvoří póry. Díky tomu sádrový kámen ztrácí svou pevnost. Odstraňte tento okamžik dodatečným sušením. Sádrové výrobky se suší při teplotě nepřesahujícísedmdesát stupňů. Pokud zvýšíte teplotu ještě více, začne dehydratační reakce látky.
Vliv teploty na výslednou látku
K získání sádrového pojiva je sádrový kámen vystaven vysokým teplotám. V závislosti na hodnotě této teploty může být sádrová hmota dvou typů:
Nízkopalný, pro jehož výrobu probíhá zpracování surovin pod vlivem teploty sto dvacet až sto osmdesát stupňů. Surovinou je v tomto případě nejčastěji polovodná sádra. Hlavním rozdílem tohoto materiálu je vysoká rychlost tuhnutí
Vysoce hořlavé (anhydrity), které vznikají v důsledku vysoké teploty (přes dvě stě stupňů). Vytvrzuje takový materiál déle. Nastavení také trvá déle
Každá z těchto skupin má zase několik různých materiálů.
Typy nízko pálených pojiv
Sádrové pojivo této kategorie zahrnuje následující materiály:
Sádra stavební. Pro jeho výrobu je nutné vybrat správné suroviny. Pro výrobu sádry pro stavební práce je přípustné použít jako surovinu pojivo páté a vyšší třídy, jehož zůstatek na sítu není větší než dvanáct procent. Pro výrobu stavebních výrobků je vhodné pojivo patřící do třídy od druhého do sedmého, bez ohledu na dobu tuhnutí a stupeň mletí. Dekorativní prvky jsou vyrobeny z materiálů stejného typu. S výjimkou hrubě mlecích látek apomalu uchopení. Sádrové omítkové směsi se vyrábí z látek třídy 2-25, kromě pojiva s hrubým broušením a rychle tvrdnoucí
Vysokopevnostní sádru lze charakterizovat jedním z několika jakostí (s indexy od 200 do 500). Pevnost tohoto materiálu je asi 15-25 MPa, což je mnohem více než u jiných typů
Sádra na tvarování má vysokou spotřebu vody a vysokou pevnost ve vytvrzeném stavu. Vyrábí se z ní sádrové výrobky: keramické formy, porcelánové fajánsové prvky a tak dále
Anhydritové materiály
Tento druh zase tvoří dvě látky:
anhydritový cement získaný zpracováním při teplotách až sedm set stupňů;
Estrich-sádrovec vzniklý vlivem síranu vápenatého nad 900 stupňů
Složení anhydritové sádry obsahuje: od dvou do pěti procent vápna, směs síranu s vitriolem (měď nebo železo) až do jednoho procenta, od tří do osmi procent dolomitu, od deseti do patnácti procent vysoká pec struska.
Anhydritový cement má pomalé tuhnutí (od třiceti minut do dne). Podle pevnosti se dělí na tyto třídy: M50, M100, M 150, M200. Cement tohoto typu je široce používán ve stavebnictví. Používá se pro:
výroba lepicí, omítkové nebo zdicí m alty;
výroba betonu;
výroba dekorativních předmětů;
výroba tepelné izolacemateriály
Estrich sádra má následující vlastnosti:
- Pomalé pochopení.
- Síla až dvacet megapascalů.
- Nízká tepelná vodivost.
- Dobrá zvuková izolace.
- Odolné proti vlhkosti.
- Mrazuvzdorné.
- Mírně deformované.
Toto jsou hlavní, ale zdaleka ne všechny výhody, které má estrichová sádra. Jeho aplikace je založena na těchto ukazatelích. Používá se pro omítání stěn, výrobu umělého mramoru, mozaikové podlahy a tak dále.
Rozdělení pořadače na typy
Vlastnosti sádrových pojiv nám umožňují rozdělit je do několika různých skupin. K tomu se používá několik klasifikací.
Následující skupiny se liší nastavením času:
Skupina "A". Obsahuje adstringenty, které rychle tuhnou. To trvá dvě až patnáct minut
Skupina "B". Svazači této skupiny se zmocňují za šest až třicet minut. Říká se jim normálně nastavovací agenti
Skupina "B", která zahrnuje pomalu tuhnoucí pojiva. Nastavení trvá déle než dvacet minut. Horní limit není standardizován
Jemnost mletí je určena částečkami zbývajícími na sítu. Je to dáno tím, že sádrová pojiva zůstávají vždy na sítu o velikosti ok 0,2 mm. GOST označuje následující skupiny:
Hrubé mletí neboli první skupina znamená, že na sítu zůstane až dvacet tři procent materiálu
Střední mletí(druhá skupina), pokud na sítu nezůstane více než čtrnáct procent pojiva
Jemné mletí (třetí skupina) znamená, že zbytek látky na sítu nepřesahuje dvě procenta
Materiál je testován na pevnost v ohybu a tlaku. K tomu se ze sádrové m alty připraví tyče o velikosti 40 x 40 x 160 milimetrů. Dvě hodiny po výrobě, když jsou dokončeny procesy krystalizace a hydratace, začnou testy. Sádrová pojiva (GOST 125-79) se dělí do dvanácti tříd podle pevnosti. Mají indexy od dvou do pětadvaceti. Hodnoty pevnosti v tahu v závislosti na jakostech jsou shromážděny ve speciálních tabulkách. Je to vidět i v samotném GOST.
Hlavní parametry a typy materiálu lze rozpoznat podle jeho označení. Vypadá to nějak takto: G-6-A-11. Tento nápis bude znamenat následující:
- G- sádrové pojivo.
- 6 - jakost materiálu (znamená, že pevnost je více než šest megapascalů).
- A - určuje typ nastavením času (tj. rychlé vytvrzení).
- 11 - označuje stupeň mletí (v tomto případě střední).
Oblast použití sádrových materiálů
Technologie sádrových pojiv umožňuje získat materiály vhodné pro použití v různých oblastech. Sádra se nejvíce používá ve stavebnictví. Rozsah jeho použití lze přirovnat k použití cementu. Sádrové pojivo má oproti stejnému cementu některé výhody. Například při jeho výrobě se téměř spotřebuje méně palivačtyřikrát. Je hygienický, odolný proti ohni, má pórovitost v rozmezí od třiceti do šedesáti procent, nízkou hustotu (až jeden a půl tisíce kilogramů na metr krychlový). Tyto vlastnosti určovaly rozsah materiálu.
Sádra se široce používá pro omítání. Jeho použití nezávisí na jakostech materiálu. Používá se pojivo s jemnými a středními mlecími částicemi, normálně a pomalu tuhnoucí. Sádra se přidává do vápencových a pískových omítek. To zlepšuje pevnost roztoku po vysušení. A vrstva omítky na povrchu se stává hladkou a lehkou, vhodnou pro další úpravu.
Sádrové hmoty náležející do tříd G-2 až G-7 se používají k výrobě příčkových panelů, desek tzv. suché omítky a dalších sádrových betonových výrobků. Přidávají se do roztoků za účelem získání kompozic pro interiérové práce.
Keramické, porcelánové a fajánsové výrobky a díly jsou vyráběny s přídavkem pojiva ze sádry, patřící do jakostí od G-5 do G-25. Pojivo musí být v kategorii normálně tuhnoucích a jemně mletých látek.
Sádrové pojivo se používá k přípravě m alty, která se používá k tmelení oken, dveří, příček. Pro tento účel jsou vhodné nižší třídy materiálu.
Jak vidíte, vlastnosti sádrového pojiva umožňují použití materiálu pro různé účely a v různých oblastech činnosti. Je odolný, mrazuvzdorný,hygienický, ekologický, ohnivzdorný materiál. Jeho kvalitativní charakteristiky jsou určeny příslušností k určité skupině materiálů na konkrétním základě.
