Цемент с гипсом прочность

Почему нельзя просто смешать гипс и цемент и что такое ГЦПВ ?

На самом деле многие так и делают, не вдаваясь в суть этого вопроса. Такое действие вызвано тем, что добавка гипса заметно ускоряет твердение смеси и работы в целом.

Понять самоделкиных можно: хочется быстрее увидеть конечный результат своих трудов.

Использование гипса для производства цемента

Цемент – многокомпонентный материал, в состав которого входят:

• глинистые породы (суглинок, глина, глинистый сланец, лесс или лессовидные суглинки);
• минеральные породы карбонатной группы (кальциты, доломиты, известняк, мел, мергель).

Если рассматривать химический состав цемента, то в нем содержатся оксиды алюминия, кремния, магния, железа, кальция.

В ходе изготовления цемента природные материалы высушиваются, размалываются и смешиваются, после чего смесь подвергается нагреву до высоких температур. Получившийся клинкер снова размалывают – порошок должен быть мелким. Затем вводятся различные добавки-модификаторы для придания материалу определенных свойств.

Ко всем видам цементной смеси добавляют гипс, чтобы предотвратить быстрое схватывание раствора – это позволяет транспортировать готовый к работе материал на необходимые расстояния. Кроме того, гипс добавляет раствору прочности. Процент гипса в цементе строго определен – объем добавки составляет 3-6%, не более.

Эттрингит или «цементная бацилла»

Можно ли смешивать гипс с цементом, чтобы получить универсальный раствор, который хорошо наносится толстым слоем и позволяет за один прием выровнять поверхность с заметными дефектами? Несмотря на то, что такой подход практикуется недобросовестными частными мастерами, добавлять в цементно-песчаную смесь гипс или алебастр категорически не рекомендуется.

Алюминатные составляющие цемента входят в реакцию с гипсом при затворении водой, в результате чего образуется гидросульфоалюминат кальция – эттрингит. В давние времена появление эттрингита называли «цементной бациллой» – при наборе прочности кристаллы сильно увеличиваются в объеме и разрушают цементный камень, противостоять этому процессу невозможно.

Гидратация (присоединение молекул воды) происходит не только в процессе приготовления раствора, но и под воздействием влаги на материал – к примеру, если цементно-гипсовой смесью оштукатурены стены в помещении с высоким уровнем влажности или на открытом воздухе.

Пропитки и упрочнители

Повысить качество бетона после затвердевания помогут специальные пропитки и упрочняющие поверхностный слой составы. Жидкие пропитки и упрочнители содержат специальные компоненты, способные проникать в мельчайшие поры бетона. Чтобы эффект был максимальным, в составе раствора должны отсутствовать гидрофобизаторы.

При контакте с поверхностью бетона пропитка вступает в химическую реакцию, в результате которой образуется нерастворимое соединение. Данную пропитку можно наносить как на свежеизготовленные бетонные конструкции, так и на старую поверхность бетона. Как только упрочнитель наберет силу, бетон обретает устойчивость к более высоким нагрузкам, чем предполагает его марка.

Также для улучшения свойств цемента в раствор добавляют порошкообразный упрочнитель. Благодаря компонентам, входящим в состав упрочняющей смеси, окрепшая бетонная конструкция свободно выдерживает давление в районе 70 МПа. Это могут быть как статические, так и динамические нагрузки на сжатиерастяжение. Преимущества сухого упрочнителя перед растворами состоит в том, что сырье можно использовать для эксплуатации бетона в агрессивно среде. Применение упрочнителя увеличивает продолжительность эксплуатации монолита на 10-15 лет.

Современные технологии производства сухих смесей для изготовления раствора позволяют усилить прочность и другие технические характеристики цемента, готового раствора и сухого бетона, таким образом, современные монолитные и бетонные конструкции получили сроки эксплуатации на десятки лет дольше, чем у их предшественников.

Как работать с гипсом

Материал при соединении с водой быстро твердеет и сохраняет свою форму. В процессе твердения раствор незначительно увеличивается в размере с выделением некоторого количества тепла. Это свойство мастера обращают на пользу: расширяющийся гипс плотно заполняет все мельчайшие выемки, точно повторяя внутренний объем формы. Таким способом изготавливаются многие виды гипсовых украшений, а также различные фигурки.

Так выглядит готовый для работы раствор гипса

Как правильно разводить

Основное правило при разведении строительного гипса состоит в том, что в подготовленную емкость с водой медленно и постепенно всыпается гипсовый порошок. В процессе приготовления раствор постоянно перемешивается для предотвращения образования комочков.

Для перемешивания небольших объемов можно использовать древесину, нержавеющую сталь, пластик или резиновые изделия. Если объем раствора солидный, то лучше воспользоваться электродрелью, имеющей специальную насадку.

Недопустимо перемешивать раствор более 1 минуты во избежание потери гипсом своих свойств. Перемешивание прекращается при исчезновении комочков. Если вы хотите замедлить застывание раствора, то вам следует воспользоваться специальными добавками.

При их отсутствии просто делайте замес на холодной воде. Это продлит время до начала схватывания практически вдвое. Если же вам необходимо, чтобы раствор застыл как можно раньше, добавьте в него немного соли.

Как нужно замешивать гипс показано на видео:

Пропорции гипсового раствора

От того, в каких пропорциях будет разведен гипсовый раствор, зависит скорость его застывания. Это время в большинстве случаев составляет от 5 минут до 1 часа. Практика показывает, что для получения раствора средней густоты следует к 1 литру воды добавить приблизительно 1,5 кг сухого гипсового порошка.

Если необходимо получить жидкий раствор, который используется для штукатурных работ, то соотношение компонентов допускается один к одному. Жидкий раствор и застывать будет дольше.

А вот для изготовления скульптурных поделок или лепнины рекомендуется делать раствор более густым. На одну часть воды приходится 2 части порошка. Данное соотношение уменьшает время застывания раствора.

Силиконовые формы

Формы для гипсового раствора могут быть изготовлены из самых различных материалов. Это силикон, древесина, металл, эпоксидная смола, гипс, экструдированный пенополистирол, цемент. Основным условием их использования является защита внутренних поверхностей таких форм от прилипания к ним гипсового раствора.

Для разведения гипсового порошка лучше использовать эластичные формы, например, силиконовые. Их можно использовать многократно без каких-либо нарушений их целостности. Основное преимущество силиконовых форм состоит в легкости отделения от них застывшей гипсовой массы. При этом гарантируется сохранность затвердевших моделей. Кроме того, такие формы не нужно смазывать.

Можно самостоятельно изготовить силиконовую форму. Для этого имеющуюся модель фиксируют неподвижно в специально изготовленной емкости. Производится заливка модели жидким силиконом до ее половины. После затвердевания силикона модель вынимается. Производится изготовление формы для верхней части модели.

Несколько примеров силиконовых форм для гипса

Форма для гипса №1

Форма для гипса №2

Форма для гипса №3

Форма для гипса №4

Форма для гипса №5

Виды растворов для изготовления изделий

Цементные

Эти смеси в основе своей имеют цементный порошок. Как правило, в чистом виде его не используют, а разбавляют чистым речным песком в пропорции один к двум или один к трем. Так получается песчано-цементный раствор.

Кроме песка, могут использоваться такие заполнители, как щебень, гравий, керамзит, торф и другие материалы. Все они должны быть чистыми, без посторонних примесей. Для улучшения пластичности добавляются пластификаторы. Можно использовать клей ПВА.

Что касается цемента, то в зависимости от назначения будущих изделий используют различные его марки, которых выпускается большой ассортимент. В декоративных целях, в частности, применяют белый или цветной цемент, а если требуется особая прочность – материал высоких марок (М400, М500). В любом случае требуется свежий порошок (дату можно посмотреть на упаковке), желательно этого года.

Изделия, изготовленные на основе цементных растворов, получаются крепкими, тяжелыми, влагостойкими, долго живущими. Они вполне выдерживают атмосферные перепады и могут постоянно находиться на улице. Если необходимо получение цветной массы, можно добавить в состав красящий пигмент.

О том, какие изделия можно сделать из простого бетона, расскажет это видео:

Цементно-известковые

Для лепных работ целесообразно применять цементный раствор с добавлением извести, которая добавляет массе пластичности и делает ее более удобной для формирования изделий (они, к слову, получаются более светлого оттенка, чем чисто цементные). При этом в бетонный состав добавляют известковое тесто (не более двадцати процентов от веса цемента).

Гипсовые и гипсобетонные

Гипс отличается невысокой стоимостью и практически моментальной схватываемостью, поэтому работать с ним удобно. Из гипсового теста изготавливают различные статуэтки, садовые скульптуры, лепнину, вазы.

Отличительные особенности готовых изделий – хрупкость и низкая водостойкость. Поэтому в случае наружного применения их обязательно покрывают влагозащитными составами (специальными лаками, красками). Добавка клея ПВА улучшает качество гипсового раствора.

Если в гипс, кроме воды, добавлены заполнители, он именуется гипсобетоном.

• В качестве добавок могут быть использованы различные органические вещества – стружка, солома, опилки, торф, камыш.
• Или минеральные – например, такие, как шлаки, песок, зола, пемза, гравий и щебенка. Они дают более высокие прочностные характеристики, чем органика (при введении которой уменьшается прочность на сжимание).

При необходимости получения особо прочного и водостойкого растворного состава применяют гидрофобизированный гипс либо гипсоцементно-пуццолановое вяжущее. А далее мы поговорим про варианты приготовления изделий из строительных растворов.

Мечтаете изготовить предмет декора из гипса, но не знаете, какую идею выбрать? Тогда внимательно смотрите это видео:

Как получают ангидритовый цемент

Один из способов получения ангидритового цемента – переработка отходов химического производства, в частности, некоторых кислот.

Полученный в результате так называемый техногенный гипс абсолютно безвреден для здоровья человека и окружающей среды, он содержит растворимый и нерастворимый ангидрит, который впоследствии используется для производства цемента.

Освоение данного вида вторсырья очищает воздух от пыльных микрочастиц, неизбежно возникающих в результате естественного разрушения отвалов. Это положительно сказывается на экологии регионов, где наблюдается массовое накопление химических отходов. Также процесс переработки способствует освобождению большого количества складских площадей.

Потребитель может самостоятельно изменять пластификацию ангидритового цемента путем добавления модификационных примесей непосредственно на строительной площадке. Более длительный интервал времени отвердения ангидритцемента по сравнению со строительным гипсом дает возможность корректировать его деформацию и повышает прочность материала.

Область применения и преимущества ангидритового цемента

Ангидритовый цемент широко применяется в ремонтно-строительном производстве, в изготовлении сухих смесей, безарматурных плит и блоков для внутренних перегородок. Незаменим он при декорировании помещений: из него получается прекрасная лепнина, намного лучше и прочнее гипсовой.

В числе достоинств ангидритового цемента его способность к отвердению без изменения формы – усадки или расширения, высокая скорость достижения максимальных прочностных показателей без термического воздействия (обжига) и элегантный светлый, бело-серый цвет. И самое главное – это превосходное вяжущее качество при низких затратах на производство. Сочетание этих параметров позволяет использовать ангидритовый цемент для производства широкой номенклатурной линейки.

Свойства и технические характеристики

Одно из основных свойств ангидритового цемента – сравнительно быстрое отвердение с интенсивным набором прочности в самом начале процесса. Важным условием отвердевания является соблюдение температурной амплитуды от +5 до +30° С.

При более высоких температурах ангидритовый цемент практически теряет свои вяжущие свойства, полностью восстанавливая их по возвращению в требуемые температурные рамки. Чем ниже температура, тем выше скорость твердения ангидритового вяжущего.

Согласно государственным стандартам испытания на прочность, сжатие и растяжение изделий из ангидритового цемента происходят через 24 часа и через 7 суток после затворения водой. Материал марки АЦ-200 начинает схватываться уже через 120 минут, а уже через сутки прочность отвердевшего цемента достигает 100 кгс/м2. Через неделю этот показатель в наивысшей точке удваивается и составляет 200 кгс/м2.

Рекомендации по использованию и хранению

Для получения рабочей ангидритово-цементной массы необходимо смешать сухое вещество с водой в пропорции 350-400 мл воды на 1 кг вяжущей субстанции. Во избежание комкования воду добавляют постепенно, как в тесто, тщательно вымешивая раствор.

Активные минеральные добавки способны повысить водостойкость материала, а соли щелочных металлов сокращают сроки его отвердевания. Целлюлоза делает ангидритовый цемент более удобным в работе. Водоредуцирующие добавки, снижающие расходование воды на 10-20%, усиливают водонепроницаемость продукта и, как следствие, его прочность.

Наполнителями для изготовления бетонных и других строительных смесей с применением ангидритового цемента могут служить мраморная крошка, известняк, натуральный гипс, гранулированный доменный шлак и пр. Соединения же с глиной и песком крайне нежелательны, так как эти два компонента значительно ухудшают прочность изделий из ангидритового цемента.

Также не рекомендуется армирование продукции стальными прутьями по причине его высокой коррозионной агрессивности. При необходимости стальную арматуру можно заменить стеклопластиковыми аналогами.

Хранить ангидритовое вяжущее, расфасованное в бумажную тару, следует в сухом, хорошо проветриваемом помещении, на деревянных поддонах. Такой способ наиболее оптимален для исключения попадания влаги на сухую цементную смесь.