Строительным гипсом называется воздушное вяжущее вещество, состоящее преимущественно из полуводного гипса. Изготовляют его путем тепловой обработки природного гипсового камня с последующим или предшествующим этой обработке размолом в тонкий порошок.
Разложение двуводного гипса при обжиге происходит по следующему уравнению:
CaSO4*2H20 = CaSO4*0,5H20 + 1,5H20.
Теоретический состав полуводного гипса: 38,63% СаО, 55,16% CO3 и 6,21% Н2О. Обезвоживание двуводного гипса является эндотермической реакцией. Для перевода 1 кг двуводного гипса в полугидрат теоретически требуется затратить 138,6 ккал тепла, а для перевода в ангидрит — 173 ккал. С учетом потерь тепла в производстве практический расход его будет несколько выше теоретического, но все же для получения строительного гипса требуется меньше тепла, чем на изготовление других вяжущих.
Температура обжига строительного гипса находится обычно в пределах 140-180°С, причем под этим понимают температуру обжигаемого материала, а не температуру печного пространства, которая может быть значительно выше.
Заводской строительный гипс, обжигаемый при указанных температурах, наряду с полуводным гипсом содержит некоторое количество растворимого ангидрита. При высокой температуре печного пространства и кратковременном пребывании здесь обжигаемого материала в продукте обжига может оказаться известное количество нерастворимого ангидрита. В некоторых случаях в готовом продукте вследствие недожога возможно присутствие двуводного гипса. Примесь последнего ускоряет схватывание строительного гипса.
Производство строительного гипса в основном состоит из дробления, помола и тепловой обработки деградации (обжига). При одних технологических схемах помол предшествует обжигу, при других следует за ним, иногда помол и обжиг совмещают в одном аппарате.
Дегидратация (обжиг) гипсового камня может осуществляться в варочных котлах, вращающихся печах, аппаратах для совместного помола и обжига, запарочных аппаратах и некоторых других установках. В варочные котлы поступает материал, измельченный до требуемой тонкости помола: во вращающиеся печи — с размером кусков от 10 до 35 мм, в запарочные аппараты — вплоть до 400 мм. В связи с этим в одних случаях требуется лишь предварительное (до обжига) дробление материала, а в других — дробление и тонкое измельчение.
Выбор того или иного обжигательного аппарата зависит от масштабов производства, свойств сырья, требуемого качества готовой продукции и ряда других факторов.
Дробят гипсовый камень главным образом в щековых и молотковых дробилках. Помол гипсового камня при наличии в нем влаги затрудняется. Высушенный, а тем более обожженный гипс размалывается легче, расход электроэнергии в этом случае меньше. При тонком помоле гипсового камня в шаровых мельницах и в некоторых других аппаратах необходима предварительная его сушка, например в сушильных барабанах, так, чтобы содержание влаги не превышало 1%. Целесообразно совместить процесс сушки и помола в одном аппарате, например в шахтной, аэробильной, ролико-маятниковой или шаровой мельнице.
См. далее по теме: Свойства строительного гипса и его применение в строительстве; Сырьевые материалы строительного гипса; Нагревание строительного гипса; Производство строительного гипса; Твердение строительного гипса.