Сушеную фракцию измельчают до порошкообразного состояния и помещают в печь для обжига. Порошок выпекается при температуре 150-160°C на протяжении 1-2 часов. В результате образуется легкая белая смесь, полностью готовая к применению.
Как изготовить прочный гипс: технологии и рецепты производства декоративного камня и 3D панелей
Строительный гипс представляет собой природный минерал из группы сульфатов. Его химическая формула — CaSO4·2H2O (гидрат сульфата кальция). Также его называют транскальциевым кальцием благодаря наличию двух атомов воды в молекуле.
Тонкокристаллическая структура гипса, содержащая множество пор, обладает как положительными (придает легкость и обеспечивает стойкость к высоким температурам), так и отрицательными свойствами (не обеспечивает влагостойкость и защиту от сырости).
После процесса отверждения оптимальная пористость материала должна находиться в пределах 40-60%. Если пористость превышает эти параметры, это может привести к снижению прочности и способности растворяться. Уровень пористости напрямую зависит от объема воды, добавляемой при приготовлении смеси.
Удельный вес данного материала колеблется между 2,6 и 2,75 г/см³. В хрупком состоянии плотность составляет 800-1100 г/м³, в то время как в сжатом виде она способна достигать 1450 кг/м³.
Как выглядит штукатурка? Она представляет собой мелкий порошок, который обычно имеет белый или сероватый оттенок, но может быть желтоватым или розоватым. Запах у материала довольно слабый, но усиливается при контакте с водой.
Готовая смесь (раствор) выглядит как серая масса со специфическим ароматом. По мере высыхания она приобретает белый или светло-серый цвет, а поверхность финального продукта становится гладкой на ощупь.
Гипсовая пудра
Штукатурный раствор
Виды гипса
Гипс представляет собой первое вяжущее вещество, созданное человеком. Минеральные строительные вяжущие вещества являются порошкообразными материалами, которые, будучи смешанными с водой, образуют податливую и эластичную массу, со временем затвердевающую до состояния камня.
Крепежи служат основой всех строительных процессов. Они применяются для подготовки растворов и укладки плитки.
Гипсовые вяжущие вещества производят искусственным методом, используя обжиг. Этот процесс включает в себя полугидратный гипс, который при термической обработке (температура 105-200°C) преобразуется в дигидратный гипс: сочетание гипса и гипсового вяжущего.
Строительный гипс может быть как натуральным, так и промышленных сортов.
Гипс можно получить как из натурального гипса, так и из химических отходов. Процесс основан на удалении воды (дегидратации) из гипсовой массы при повышении температуры. Этот простой метод был открыт людьми около 20 000 лет назад. Они заметили, что после обжига гипс превращается в порошок, который снова становится твёрдым камнем после дождя.
В зависимости от технологии производства, гипс может быть модифицирован с использованием альфа- или бета-кислот.
Для получения высокопрочного модифицированного гипса сырьё подвергается нагреванию без доступа воздуха в автоклаве при температуре 95-130°C, при этом влага удаляется постепенно. Полученный полужидкий гипс выделяется высокой прочностью и высоким качеством. Однако высокая стоимость и сложность этого процесса отражаются на конечной цене продукта.
BG-модифицированный гипс FGD получают в плоских печах при температуре 150-180°C. Гипс с двумя молекулами воды подвергается нагреванию, и вода превращается в пар, выходящий из сырья, что создает множество мелких пор и значительно ухудшает качество материала. Бета-модифицированный измельченный гипс также известен как строительный гипс или алебастр. Самый тонкий вид бета-модифицированного гипса называется формовочным, в то время как медицинский гипс изготавливается из все более тонкого исходного сырья.
Основное различие между альфа- и бета-модифицированной штукатуркой заключается в технологии их производства и результате, который они дают.
Алебастр представляет собой природный гранулированный гипс с мелкозернистой структурой. Хотя алебастр относится к категории строительного гипса, не весь гранулированный гипс можно считать алебастром.
Алебастр представляет собой быстро твердеющий вяжущий материал, который состоит из сульфата кальция (CaSO₄) • 0,5H₂O. В своей первоначальной форме, получаемой в открытых печах, он классифицируется как один из типов гипса.
Ангидрит — это природный реактивный безводный гипс. Это сульфат кальция (CaSO₄) в безводном состоянии, который может способствовать развитию склероза.
Эстрихский гипс получают путём обжига природного гипса при температуре от 800 до 950 °C. В процессе распада образуется окисленный кальций, который действует как активатор ангидритового склероза.
Данные гипсы относятся к водяным смесям и обладают улучшенными свойствами по сравнению с обычным гипсом.
- Снижение потребности в воде на 30-35% по сравнению с традиционным гипсом, где требовалось 50-60% воды.
- Увеличенное время затвердевания: процесс начинается в течение 2 часов.
- Высокая прочность, достигающая 10-20 МПа через 28 дней.
В течение XIX-XX веков страусиная штукатурка использовалась для подготовки оснований под чистовые полы, каменную кладку и изготовление искусственного мрамора.
Гипсовые вяжущие вещества — это материалы на основе полупрозрачного гипса или ангидрита, которые известны как воздухововлекающие компоненты.
По методам производства их можно разделить на три категории.
- I. Материалы, подвергшиеся термической обработке в процессе производства: а) или b) модифицированный, полугидрат кальция и растворимый ангидрит.
- II. Связывание без термообработки: природный ангидрит.
- III. Связующие вещества первой или второй группы смешиваются с дополнительными компонентами.
Как работать с гипсом
Материалы быстро затвердевают и сохраняют свою форму при контакте с водой. В ходе этого процесса размер раствора немного увеличивается, сопровождаясь выделением определенного количества тепла. Эти характеристики активно используют мастера в своих работах. Разбухший гипс надежно заполняет все мелкие углубления и точно воспроизводит внутренний объем формы. Таким образом, создаются различные виды гипсовых декоративных элементов, а также разнообразные фигурки.
Поэтому готовый гипсовый раствор имеет следующий вид
Как правильно разбавлять
Основное правило при смешивании гипса заключается в том, чтобы медленно и постепенно добавлять гипсовый порошок в заранее подготовленную емкость с водой. В процессе приготовления раствор следует постоянно перемешивать, чтобы не образовывались комки.
Для небольших объемов смеси можно использовать инструменты из дерева, нержавеющей стали, пластика или резины. Если необходимо приготовить большой объем раствора, лучше всего воспользоваться электродрелью с подходящей насадкой.
Не стоит перемешивать состав больше одной минуты, чтобы не утратить его характеристики. Остановите смешивание, как только все комочки исчезнут. Чтобы замедлить процесс твердения раствора, можно применять специальные добавки.
В противном случае рекомендуется использовать холодную воду для приготовления смеси, что удваивает время полимеризации. Если же вам нужно, чтобы раствор застыл как можно быстрее, добавьте немного соли.
Пропорционирование штукатурки
Темп густоты штукатурной смеси во многом зависит от правильного её приготовления. Обычно время загустения колеблется в диапазоне от пяти минут до одного часа. Практические испытания показывают, что для получения раствора средней консистенции следует добавить приблизительно 1,5 кг сухого гипсового порошка на 1 литр жидкости.
При создании жидких составов для штукатурных работ пропорции ингредиентов могут изменяться последовательно. Более влажный раствор требует дополнительного времени для достижения нужной консистенции.
Тем не менее, для создания скульптур и конструкций из гипсокартона предпочтительнее использовать более вязкий раствор. Рекомендуется на каждую часть воды добавлять 2 части гипсового порошка. Такое соотношение помогает сократить время схватывания смеси.
Силиконовые формы
Формы для гипсовых растворов могут быть изготовлены из различных материалов. К числу таких материалов относятся силикон, древесина, металл, эпоксидные композиты, гипс, экструдированный полистирол и цемент. Одним из основных требований при использовании этих форм является предотвращение прилипания гипса к их внутренней поверхности.
Рекомендуется применять гибкие формы. Силиконовые формы идеально подходят для этой цели, так как они могут многократно использоваться без угрозы повреждений. Основное преимущество силиконовых форм заключается в легком отделении затвердевшей гипсовой массы. Завершенная модель остаётся целой и гарантированно сохраняет свою форму. Кроме того, использование этих форм не подразумевает необходимости в смазке.
Вы можете самостоятельно создать силиконовые формы. Для этого существующие модели помещаются в специально сконструированные контейнеры. Затем модель заполняется влажным силиконом до половины её высоты. После того как силикон затвердеет, модель удаляется. Из верхней части модели формируется окончательная форма.
Примеры гипсовых силиконовых форм
Во-первых, важно отметить, что гипс классифицируется по различным категориям прочности (от G-2 до G-25). Чем больше воды вы добавляете к гипсу, тем менее прочной становится смесь. Существуют несколько методов для усиления гипсовой штукатурки.
Что это такое?
Гипсовые пластификаторы – это специальные добавки, чаще всего на основе поликарбоксилатов. Они могут значительно улучшить характеристики материала.
При добавлении пластификаторов раствор приобретает повышенную жидкотекучесть. Все рельефные элементы могут быть полностью заполнены, а количество пузырьков заметно сокращается.
В настоящее время множество таких добавок можно найти в разных химических составах.
Обычно эти порошковые вещества обладают яркой окраской (белый, насыщенно-желтый, светлый). Эти компоненты могут существенно повысить качество готовых гипсовых изделий.
Типы и известные бренды
В России существует ограниченное количество марок, которые занимаются производством гипсовых смесей. На протяжении времени действующие компании, выпускающие подобные смеси, разработали ряд различных пластификаторов.
- Freeplast. Эта компания предлагает три основных типа ламината, в зависимости от применяемых материалов. Наиболее популярным вариантом является категория А. Это оптимальный выбор, когда необходимо улучшить устойчивость декоративной штукатурки. Модификация ‘Profi’ разрабатывается для снижения затрат на гипсовые компоненты и увеличения прочностных характеристик. Фасадные продукты предназначены для создания максимально крепких штукатурных композиций, предназначенных для внешних работ. Продукция Freeplast существенно уменьшает расход воды и повышает влагостойкость материалов. В большинстве случаев эти изделия используются для укладки тротуарной плитки, фасадных систем, декоративного камня, ландшафтных элементов и внешних конструкций. Образцы компании предлагают доступную цену при высоком качестве.
- Cemmix. Данный производитель предлагает товары, которые значительно ускоряют затвердевание массы, обеспечивают более полное заполнение форм и обладают свойствами самоуплотнения. Увеличивая активность структурных частиц, эти пластификаторы эффективно связывают материал. Тем не менее, применение таких добавок может повлечь за собой изменение оттенка готовых гипсовых изделий (например, желтый или светло-коричневый).
Гипсовая добавка Sova-2000 выделяется как отдельный продукт. Она производится на заводе «Камастоун». Применение данного раствора позволяет сделать жидкую смесь максимально прочной и надежной, исключая наличие воздушных пузырьков и гипсовых добавок.
- ‘Sova-2000’ чаще всего применяется при монтаже шпаклевки, декоративного камня и элементов ландшафтного дизайна. Благодаря высоким ламинирующим свойствам этой добавки, чем больше порошка включается в штукатурную смесь, тем меньше требуется воды. Таким образом, использование пластификаторов позволяет существенно снизить затраты на производство гипсовых изделий.
Существует уникальный «Преобразователь штукатурки SVV-500», который представляет собой мелкодисперсный порошок светло-серого цвета. В его составе содержится специальный активатор, способствующий ускоренному затвердеванию гипса.
Данный преобразователь способен повысить срок службы изделия в 7-10 раз. Более того, он придаёт материалу эластичность и улучшает качество поверхности, создавая микропоры. Однако применение таких добавок может несколько замедлить процесс стабилизации структуры массы во время нанесения.
Назначение
Специальные гипсовые пластификаторы применяются для производства разнообразных структур. Часто такие добавки используются в процессе изготовления декоративных элементов методом литья.
Пластификаторы могут применяться в рельефных работах. Кроме того, они служат добавками при разработке долговечных штукатурных материалов. Эти составы обеспечивают выдающуюся прочность и долгий срок службы.
