Гипс. Виды и маркировка гипса. Подготовка гипса к работе

Как поделочный материал гипс популярен с древности у разных народов. Из гипсового камня вырезают ажурные вазочки, фигурки, пепельницы и др. В России наибольшего расцвета искусство изготовления из гипса лепных украшений совпало со строительством Петербурга. Архитектурные сооружения северной столицы богато украшались лепным декором, который старые мастера выполняли с большим вкусом и пониманием свойств материала.
Гипс, или водный сульфат кальция, относится к минералам. В чистом виде бесцветен и прозрачен, а при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розовую, бурую и другие окраски. Осаждается из водных растворов, богатых сульфатными солями, при усыхании морских лагун, соленых озер.
Гипсовые материалы получают путем термической обработки и измельчения природного гипсового камня и некоторых гипсосодержащих промышленных отходов.
По условиям термической обработки гипсовые вяжущие материалы делятся на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые. К низкообжиговым относятся строительный, формовочный, высокопрочный гипсы и гипсоцементно-пуццолановое вяжущее; к высокообжиговым - ангидритовый цемент и эстрихгипс.
В зависимости от сроков схватывания и твердения гипсовые вяжущие подразделяются на: А - быстротвердеющие (2-15 мин), Б - нормальнотвердеющие (6-30 мин), В - медленнотвердеющие (20 мин и более).
По степени помола различают вяжущие грубого (I), среднего (II) и тонкого (III) помола.
Например, маркировка гипсового вяжущего Г-7-А-II означает: Г - гипсовое вяжущее, 7 - предел прочности при сжатии (в МПа), А - быстрое твердеющее, II - среднего помола.
Порошок гипсового вяжущего, затворенный водой (50-70% от массы гипса), образует пластичное тесто, которое быстро схватывается и твердеет. Получается гипсовый камень, прочность которого по мере высушивания повышается. Важно помнить, что гипс при твердении увеличиваетс в объеме на 0,3-1%, и учитывать это при изготовлении изделий отливкой в формы.
Изделия из гипса обладают высокой гигроскопичностью, поэтому они должны содержаться при относительной влажности воздуха не более 60%.
В отличие от других вяжущих гипсовые можно применять без наполнителей, не боясь трещин, так как они не дают усадки, а, наоборот увеличиваются в объеме. При необходимости наполнителем могут быть опилки, стружки, костра, шлаки, керамзит, шлаковая пемза.
Гипсовые растворы и тесто должны применятся до начала кристаллизации, потому что при длительном перемешивании и утрамбовывании они теряют вяжущие свойства. Процесс схватывания можно замедлить или ускорить соответствующими добавками.
Для замедления схватывания применяют добавки, повышающие пластичность смеси: 5-10%-ный раствор столярного клея, 2-3%-ный раствор буры, 5-6%-ный раствор сахара, 3-4% глицерин в виде водной эмульсии, 5%-ный раствор этилового спирта. Хорошим и дешевым заменителем является специально приготовленный мездровый клей. Его дробят на мелкие кусочки и заливают холодной водой (лучше прокипяченой) в соотношении 1:5 (по массе). Через 12 часов в размоченный клей добавляют 1 часть известкового теста и кипятят на водяной бане при помешивании до готовности. Если на 100 частей гипса добавить 1 часть приготовленного состава, то срок схватывания гипса продлится до 40-60 мин. Следует помнить, что замедлители понижают прочность гипсовых изделий.
Для ускорения схватывания вяжущего в него добавляют 3-4%-ный раствор поваренной соли (или сульфата натрия, сульфата калия) или размолотый затвердевший гипс в небольших количествах.

Как повысить водостойкость и прочность гипса.
1. Затворить гипс водой с добавлением буры и клея (на 1 л воды - 80 г буры и 20 - 30 г клея).
2. При замешивании гипса на каждые 100 частей воды добавить 2 части желатина и 1 часть квасцов.
3. При замешивании гипса ввести 50% кремниевой кислоты. После формовки высушить отливку, прогреть ее до 80°C и пропитать хлористым барием или хлористым кальцием (окунанием).
4. Просушить гипсовое изделие и пропитать его насыщенным раствором буры. Затем дважды покрыть горячим раствором хлористого бария. После сушки промыть изделие горячим мыльным раствором, чтобы смыть растворимые соли.
5. Подержать изделие при температуре 125°C до обезвоживания, затем погрузить его в раствор едокого бария и обработать раствором щавелевой кислоты.
6. Ввести в сухой гипс кремнийорнаническое соединение, например, метилсиликонат натрия (0,5% от массы гипса).

Для получения цветных гипсов рекомендуется применять минеральные щелочеустойчивые пигменты: охру, мумию, желтыый сурик, английскую красную известь, гашеную раствором медного купороса, - для желтого и красного цветов; окись хрома и нерастворимый в воде пигмент Б - для зеленой окраски; ультрамарин и кобальт, дающие синий цвет; умбру и известь, гашеную раствором медного купороса, - для получения коричневого цвета; перекись марганца, графит, жженую кость - для черного цвета. Пигменты (до 10% по массе) вводят в сухой гипс.
Гипс можно использовать дважды. Для этого отлитый, застывший гипс обезвоживают при температуре 120-160°C и измельчают. Такой гипс приобретает способность схватываться, но при этом несколько снижается его прочность.