Гипсовые вяжущие вещества изготовляют из гипсового камня, представляющего собой в основном двуводный гипс — CaSO4*2Н2О, ангидрита, состоящего главным образом из безводного гипса — СаSО4, и некоторых отходов химической промышленности, содержащих преимущественно двуводный или безводный сульфат кальция.
Химически чистый двуводный гипс состоит из 32,56% СаО, 46,51% SO2 и 20,93% воды, а ангидрит -из 41,19% CaO и 58,81% SО3. Двуводный гипс является мягким минералом, его твердость по шкале Мооса равна 2. Твердость ангидрита колеблется в пределах 3-3,5. Удельный вес двуводного гипса 2,2-2,4, а ангидрита — 2,9-3,1. Растворимость в воде двуводного гипса, пересчитанного на CaSO4, равна 2,05 г в 1 л воды при 20 0С. Растворимость ангидрита — 1 г на 1 л воды.
Природный гипс (гипсовый камень) содержит некоторое количество примесей глины, песка, известняка, органических веществ и др. Цвет гипсового камня, не содержащего существенного количества примесей, приближается к белому. Примеси придают гипсу различные оттенки. Окислы железа окрашивают его в желтовато-бурые цвета, а органические примеси — в серые. Небольшое количество примесей, равномерно распределенное в массе сырья, не вызывает заметного ухудшения качества конечного продукта. Вредно влияют крупные включения примесей.
Известны месторождения глиногипса, носящего местные названия: гажа, ганч, арзык. Эти породы представляют собой смесь двуводного гипса, глины или лёсса и некоторого количества кремнезема и известняка.
Примеси известняка в гипсовом камне в производстве строительного гипса являются балластом, так как гипсовый камень. В этом случае обжигается при невысоких температурах. В высокообжиговом гипсе, получаемом при температуре, приближающейся к температуре разложения известняка или превышающей ее, примесь известняка повышает содержание свободной извести. Поэтому качество сырья оценивается в зависимости от его назначения, причем во всех случаях необходимо знать не только химический состав, но и физическую структуру сырья и характер распределения в нем примесей. Предельное содержание примесей по стандарту на гипсовый камень для производства вяжущих веществ (ГОСТ 4013-61) составляет 35%.
Гипсовый камень применяется не только для изготовления гипсовых вяжущих, но и в качестве сырья для производства сульфатированных шлаковых цементов, для совместного получения цемента и серной кислоты, как добавка к цементу для замедления сроков схватывания, а также во многих других производствах.
Ангидрит в естественных условиях частично гидратируется и переходит в двуводный гипс, содержащий некоторое количество химически связанной воды (до 8%). Обычно он белого цвета, но иногда примеси придают ему различные оттенки, которые позволяют использовать его в скульптурных работах.
Гипсовый камень широко распространен в природе, ангидрит встречается реже.
Из отходов химической промышленности, которые могут быть использованы для производства гипсовых вяжущих, следует отметить фосфогипс, представляющий собой в основном двуводный гидрат сульфата кальция с примесью 1-1,5% пятиокиси фосфора и не которого количества кремнезема и полуторных окислов.
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.