Пеногипс – получение и использование
В отличие от цемента, имеющего сложный состав, который может меняться в зависимости от требуемых свойств, гипс - простое вещество. Видимо поэтому считается, что все его свойства хорошо изучены и в наше время ничего существенного добавить не удастся. По мнению автора это не так.
Существует несколько теорий описывающих процесс схватывания гипса, что вызывает сомнение в их правильности.
Автору удалось получить вспененный гипс за счет вовлечения углекислого газа воздуха в реакцию схватывания гипса. Такая реакция больше характерна для извести, являющейся, как известно, основанием.
Гипс при затворении проявляет себя как кислая соль, это написано во всех учебниках химии.
Действительно, если к затворенному (полуводному) гипсу добавить пищевую соду, то получится гипсовая шипучка, значит реакция идет в кислой среде.
Однако, как удалось выяснить автору, гипс проявляет и основные свойства раз углекислый газ вступает в реакцию.
Это противоречие и объясняет свойства гипса. Гипс – это кислая соль, которая при затворении (присоединении молекул воды к молекулам гипса) начинает проявлять основные свойства. Такие свойства проявляют только молекулы гипса с присоединившимися к ним двумя молекулами воды (двухводный гипс). Таким образом, в растворе находятся одновременно молекулы гипса имеющие «кислые» свойства и молекулы имеющие «основные» свойства. Они начинают реагировать друг с другом. К «основным» молекулам присоединяются «кислые» и часть воды из раствора. Процесс идет по принципу цепной реакции. Чем больше «основных» молекул, тем быстрее идет реакция.
Эта теория хорошо объясняет, почему не схватывается безводный гипс (нет молекул с основными свойствами), почему нельзя оставлять схватившийся гипс при затворении нового раствора (происходит ускорение процесса схватывания гипса за счет оставшегося гипса с «основными» свойствами).
Возможно данная теория, или что-то похожее уже давно существует, это не столь принципиально. Важно, с практической точки зрения, что гипс, как и известь, может (при определенных условиях) реагировать с углекислым газом воздуха. В естественных условиях эта реакция проявляется, когда гипс соприкасается с водой, размывается, делая воду жесткой и, реагируя с углекислым газом, выпадает в осадок на все поверхности, по которым движется вода.
Автору удалось найти вещество, который активирует способности гипса реагировать с углекислым газом воздуха. В результате чего происходит вспенивание гипса этим, вовлеченным в реакцию газом. Следствием такой реакции является замедление схватывания гипса, так как «основные» молекулы гипса, вступая в реакцию с углекислым газом, уходят из идущей ценной реакции, с выделением воды назад, в раствор.
Понять происходящие процессы составило не меньшую сложность, чем найти сам вспениватель, поэтому предисловие получилось таким длинным. Оно также объясняет, почему очень сильно разбавленный вспениватель продолжает работать. Ведь вспенивание гипса происходит самым естественным способом, за счет свойств самого гипса.
1. Получение
При строительстве собственного дома автор столкнулся с тем, что для утепления стен дома трудно было подобрать утеплитель. Хотелось, чтобы он был негорючим и его можно было бы легко разместить между наружной и внутренней стеной дома, так как строителям было удобно вести кладку одновременно двух стен, оставляя пространство для утеплителя. В итоге внутрь заложили минеральную вату, которая то проваливалась и непонятно за что держалась, то ее с трудом удавалось пропихнуть, так как мешали выступающие остатки строительного раствора. Тогда-то и возникла мысль о недорогом, удобном в использовании, негорючем, затворяемым водой утеплителе, который можно заливать между стенами.
Гипс один из самых древних строительных материалов, его использовали еще при возведении Египетских пирамид. Одновременно это экологически чистый материал, широко распространенный в природе - кальций, входящий в его состав, является основой скелетов многих живых организмов.
Теплопроводность гипса довольно низкая, но недостаточная для использования его в качестве теплоизолятора. Значит надо попробовать сделать его пористым, как большинство известных утеплителей. Для этого надо добавить в гипс вещество, которое будет выделять газ при затворении его водой и удерживать пену в стабильном состоянии, пока гипс не затвердеет. Понадобилось несколько лет и тысячи попыток, чтобы получить нужный результат, ведь важно не только получить вспененный гипс, но и добиться того, чтобы он был достаточно прочным, и не рассыпался в руках при легком нажатии.
Парадоксально, но добиться нужного результата можно, если использовать разведённую водой в соотношении 1:50...1:400 … ортофосфорную кислоту. Парадокс заключается в том, что происходит реакция между кислотой и кислой солью, что не должно быть, потому что не должно быть никогда. Каким образом стала возможной эта реакция отмечалось выше. И так как ортофосфорная кислота может использоваться в качестве пищевой добавки, то не возникает вопросов об экологической чистоте, получаемого таким способом, вспененного гипса. При этом прочность пеногипса зависит от качества используемого гипса, входящих в его состав примесей и, в основном, от полученной конечной плотности пеногипса, т.е. степени вспенивания. Поэтому сначала необходимо оценить склонность гипса к вспениванию, для чего необходимо сделать контрольное затворение небольшого количества гипса. Для этого в ведро наливают разбавленный водой концентрат из соотношения 0,5...0,75 литра на 1 литр гипса. Затем насыпают нужное количество предварительно перемешанного сухого гипса, для устранения комков. Замоченный гипс легко перемешивается вручную с образованием вспененной массы, увеличивающейся в объеме. Разбавляя концентрат в той или иной степени, получают более или менее пористый гипс.
Чем меньше диаметр пор, тем выше плотность полученного пеногипса и выше его прочность. Чем больше пористость, тем меньше расход гипса, но ниже прочность. С увеличением количества жидкости на 1 литр гипса увеличивается его текучесть, что полезно при заливке в формы или опалубку. Время схватывания полученной смеси также зависит от степени разведения жидкостью и лежит в пределах 15...60 минут. Даже сильно разбавленная смесь, кажущаяся на первый взгляд очень жидкой, в конечном итоге успешно схватывается, но просто дольше сохнет. Напротив, малое количество воды ведет к быстрому схватыванию, что может мешать его использованию. Все параметры теплопроводности и прочности, приведенные ниже, относятся к хорошо высушенному пеногипсу. Время полного высыхания зависит от температуры окружающего воздуха и проветривания.
Кроме гипса можно запенивать гипсосодержащие штукатурки и шпаклевки, при этом они становятся более эластичными и увеличиваются в объеме, но время их рабочего использования может при этом снижаться. От степени разбавления кислоты зависит время схватывания и степень вспенивания гипса. Меняя концентрацию раствора, можно получить нужный уровень вспенивания и достаточное время до схватывания гипса при экономном расходе кислоты.
2. Свойства пеногипса
Как уже говорилось, только после тщательного высушивания пеногипс будет иметь максимальную прочность и минимальную теплопроводность. Понятно, что все характеристики по прочности и теплопроводности также зависят от исходного материала – гипса.
Следует отметить, что марка гипса по прочности, обычно приводимая производителем, ничего не говорит о прочности застывшего гипса в сухом состоянии. Например, гипс марки Г 7 через 1,5 часа после схватывания имел предел прочности около 8 МПа, а гипс без заявленной марки – 4 МПа. После сушки и тот и другой имели практически одинаковую прочность – 15МПа. При этом стоимость первого была выше почти в два раза. Гипс, который медленнее схватывался, давал более обильную пену, ему требовалось меньше раствора для затворения, а значит и меньший расход кислоты, что, в конечном итоге заметно снижает себестоимость пеногипса.
Для понимания возможности получения тех или иных тепловых и прочностных характеристик пеногипса необходимо знать эти характеристики исходного материала. Обычно гипс имеет теплопроводность около 0,3 вт/(м.°C) прочность около – 15 МПа, плотность 1200…1400 кг/куб.м. Минимальная плотность вспененного гипса ограничивается тем, что слишком обильная пена, может оседать под воздействием собственного веса. Поэтому реально будет получить пеногипс плотностью около 600 кг/куб.м, и теплопроводностью около 0,1 вт/(м. °С). Прочность его будет порядка 2 Мпа. Для сравнения, прочность керамзита находится в пределах 0,6…2,4 Мпа, а теплопроводность 0,1…0,14 вт/(м. С), то есть параметры двух материалов сравнимы
Для дальнейшего снижения теплопроводности пеногипса необходимо снижать плотность, для чего потребуются клеевые добавки. Но проще делать из гипса аналог керамзита, который будет иметь раза в два меньшую теплопроводность, во столько же раз будет дешевле и легче.
Хотя свойства пористого гипса и зависят от самого гипса, но превратившись в пористый материал, гипс начинает приобретать новые свойства. Пористый гипс не боится мороза, даже в сыром виде. При затворении его достаточно температуры 0°С. Если он схватился, а температура упала до -10°С, с ним ничего не произойдет, он будет продолжать сохнуть на морозе.
Намокание, а потом замораживание ему тоже не страшно. Это подтвердило практическое использование пеногипса для заливки полов на неотапливаемой мансарде в зимнее время. Здесь всю зиму мокла печная труба (типичная ситуация, так как при сгорании природного газа выделяется вода). Сколько циклов заморозки и последующего оттаивания выдержал пол из пеногипса неизвестно, но рядом с трубой осталось серое пятно, которое и после полного высыхания не посветлело. Поверхность пятна оказалась прочнее других участников пола и её было очень трудно поцарапать. Очевидно, при намокании, пористый гипс, имея большую поверхность соприкосновения с воздухом, продолжает реагировать с углекислым газом и набирает прочность за счет карбонизации. И всё же пеногипс не является водостойким материалом. При воздействии воды в совокупности с остальными природными факторами (мороз, ветер, резкие перепады температур, солнечная радиация), он будет разрушаться. Поэтому на открытом пространстве ему потребуется защита.
3. Использование пеногипса
Везде, где используется гипс в настоящее время, можно использовать пеногипс. Это пеногипсокартон, который при толщине листа 20 мм и выше будет хорошим теплоизолятором. Можно делать пеногипсовые блоки для внутренних перегородок имеющие малый вес. Элементы интерьерной отделки также легко изготовить из пеногипса: он имеет хорошие литейные свойства, к тому же поверхность, соприкасающаяся с прессформой, становится плотной и гладкой. Пеногипс легко наносится на стену в качестве шпаклевки для заделки щелей. Для получения гладкой поверхности на стене его не надо шлифовать, хотя и можно. Достаточно просто равномерно, замачивая поверхность из мелкодисперсного распылителя, зашлифовать ее шпателем. Пеногипс имеет открытую пористую структуру, поэтому хорошо впитывает воду, становится пластичным и даже после полного высыхания его можно шлифовать мокрым способом.
Эти же свойства дают возможность использовать пеногипс в качестве штукатурки.
Однако легкость его получения и использования открывает массу других возможностей. Это в первую очередь заливка всевозможных щелей и полостей для утепления стен, полов и потолков. Используя его хорошие литьевые свойства, можно наносить пеногипс на стену методом литья в легкую опалубку и получать штукатурку толщиной от 1 до 10 см с гладкой или структурной поверхностью. Опалубку можно изготовить из оргстекла толщиной 4...6 мм обеспечивая ее жесткость с помощью ребер жесткости из того же оргстекла. Прозрачная опалубка позволяет контролировать процесс заливки и вовремя устранять возникающие дефекты поверхности.
Используя двустороннюю опалубку можно отливать внутренние стены и перегородки из пеногипса. В любом случае открытые поверхности пеногипса необходимо защищать от влаги и механических воздействий с помощью акриловых или иных пропиток, лаков, красок и т.п. Несложно представить себе стену дома, с наружной стороны выполненной из облицовочного кирпича, а внутри - из гипсокартона, используемого в качестве несъемной опалубки, внутрь которой залит пеногипс. Таким же образом можно выполнить внутреннюю стену, состоящую из листов гипсокартона, ЦСП, МДФ и др., между которыми залит пеногипс. Оказалось, что пеногипс удобно использовать совместно со стекловатой, например для заливки полов. При этом используется самая дешевая стекловата с минимальной плотностью. Для этого она нарезается полосами 300…400мм, укладывается на пол с промежутками30…40мм и заливается гипсом. Пеногипс толщиной порядка 30мм над слоем стекловаты легко выдерживает нагрузки возникающие при ходьбе, без каких-либо дополнительных покрытий. Заливку необходимо делать в 2…3 подхода, чтобы под весом наливаемого пеногипса стекловата не сжималась.
Таким же образом можно изготовить стеновые блоки, используя специальную опалубку.
Пеногипс отлично подходит для финишного выравнивания полов под ламинат, паркет или линолеум, так как позволяет с легкостью закрывать неровности любой толщины.
Понятно, что этим возможности использования пеногипса не исчерпываются.
Как уже отмечалось, из-за пористой структуры пеногипс хорошо впитывает жидкости, в том числе и воду, что является на первый взгляд большим недостатком. Но, зная это свойство пеногипса и правильно его используя, можно наоборот получить материалы с уникальными свойствами. Обычно такие материалы называют композитными, так как они представляют собой композицию из нескольких веществ. В строительном деле существует огромное количество полимерных и других пропиток, эмульсий, герметиков, лаков, красок и прочих защитных материалов. Если представить, что они хорошо впитываются в строительный материал на большую глубину, то отрицательное свойство превращается, наоборот, в огромный плюс, так как глубоко проникая в материал они создают на его поверхности толстую и прочную защитную водонепроницаемую корку, а при желании пеногипс можно пропитать на всю глубину. Если в качестве пропитки использовать пластик холодного отверждения, например эпоксидную смолу, разбавленную ацетоном (пластификатор, отвердитель, ацетон, эпоксидная смола — 1:2:5:10 частей), то после полного набора прочности получим пеногипсопласт, который будет иметь прочность 35...50 Мпа в зависимости от плотности используемого пеногипса. Полученный материал по прочности приближается к кирпичу и бетону, но при этом имеет удельный вес 600..900 кг/куб.м, т.е. легче воды.
Материал по-прежнему остается теплоизолятором, хотя несколько худшим, чем исходный материал. Понятно, что использование других материалов для пропитки даст меньшую прочность, но, возможно, уже существуют материалы, которые обеспечат и большую прочность.
Автор данной статьи не является профессиональным строителем, хотя приходилось работать и бетонщиком и штукатуром, поэтому о многих возможностях использования пеногипса можно только предполагать. Но те, кого заинтересует эта статья, вполне могут расширить область его использования. Дело за малым — сдвинуть этот процесс с мертвой точки. Использование чистого гипса вместо строительных смесей существенно снижает стоимость работ в частном домостроении, это очень помогло автору при строительстве собственного дома. Ортофосфорная кислота легко доступна и стоит дёшево. Поэтому, теоретически, перспективы применения получаемого таким способом пеногипса огромны. Однако реальность жизни в нашей стране показывает, что "умом Россию не понять", поэтому за 10 лет прошедших после появления первых публикаций автора в интернете и журнале "Строительные смеси и материалы" пеногипс заинтересовал ... ТРЁХ человек. Естественно автором секрет приготовления пеногипса не раскрывался, а предлагался концентрат, но всё равно три человека это поистине "ошеломляющий" результат. Для широкого использования в строительстве, потребуется огромное количество согласований и интерес к этому процессу заинтересованных лиц, которые как видно отсутствуют. Поэтому до этого автор скорее всего не доживёт, но может быть это сладкое слово "халява" сдвинет процесс с места и, сначала частники, а потом и зарубежные фирмы проявят интерес к пеногипсу и самому процессу его получения. Понятно, что наши фирмы будут последними, так как все инновации в нашей стране должны быть лицензированы и сертифицированы, что стоит немалых денег. В заключении хочется отметить, что даже спустя 10 лет после начала применения гипса автором, он не перестал его удивлять. Например оказалось, что таким же вспенивателем, как и ортофосфорная кислота, является для гипса перекись водорода, что в общем то понятно, и кислота и перекись являются окислителями с кислородным типом окисления, что и проявляется в реакции с гипсом. Отличие состоит в том, что перекись не даёт эффекта замедления схватывания гипса. Но самым интересным было то, что удалось найти на порядок более эффективный замедлитель схватывания гипса, позволяющий чуть-ли не на сутки замедлить процесс схватывания, с последующим медленным набором прочности. Процесс идёт без вспенивания, замедлителя требуется очень мало, он существует в порошкообразной форме и стоит недорого. Значить можно открывать завод по изготовлению строительных смесей и завоёвывать рынок демпинговыми ценами. Есть желающие?
Материал взят с авторского сайта www.2vrtech.com
В отличие от цемента, имеющего сложный состав, который может меняться в зависимости от требуемых свойств, гипс - простое вещество. Видимо поэтому считается, что все его свойства хорошо изучены и в наше время ничего существенного добавить не удастся. По мнению автора это не так.
Существует несколько теорий описывающих процесс схватывания гипса, что вызывает сомнение в их правильности.
Автору удалось получить вспененный гипс за счет вовлечения углекислого газа воздуха в реакцию схватывания гипса. Такая реакция больше характерна для извести, являющейся, как известно, основанием.
Гипс при затворении проявляет себя как кислая соль, это написано во всех учебниках химии.
Действительно, если к затворенному (полуводному) гипсу добавить пищевую соду, то получится гипсовая шипучка, значит реакция идет в кислой среде.
Однако, как удалось выяснить автору, гипс проявляет и основные свойства раз углекислый газ вступает в реакцию.
Это противоречие и объясняет свойства гипса. Гипс – это кислая соль, которая при затворении (присоединении молекул воды к молекулам гипса) начинает проявлять основные свойства. Такие свойства проявляют только молекулы гипса с присоединившимися к ним двумя молекулами воды (двухводный гипс). Таким образом, в растворе находятся одновременно молекулы гипса имеющие «кислые» свойства и молекулы имеющие «основные» свойства. Они начинают реагировать друг с другом. К «основным» молекулам присоединяются «кислые» и часть воды из раствора. Процесс идет по принципу цепной реакции. Чем больше «основных» молекул, тем быстрее идет реакция.
Эта теория хорошо объясняет, почему не схватывается безводный гипс (нет молекул с основными свойствами), почему нельзя оставлять схватившийся гипс при затворении нового раствора (происходит ускорение процесса схватывания гипса за счет оставшегося гипса с «основными» свойствами).
Возможно данная теория, или что-то похожее уже давно существует, это не столь принципиально. Важно, с практической точки зрения, что гипс, как и известь, может (при определенных условиях) реагировать с углекислым газом воздуха. В естественных условиях эта реакция проявляется, когда гипс соприкасается с водой, размывается, делая воду жесткой и, реагируя с углекислым газом, выпадает в осадок на все поверхности, по которым движется вода.
Автору удалось найти вещество, который активирует способности гипса реагировать с углекислым газом воздуха. В результате чего происходит вспенивание гипса этим, вовлеченным в реакцию газом. Следствием такой реакции является замедление схватывания гипса, так как «основные» молекулы гипса, вступая в реакцию с углекислым газом, уходят из идущей ценной реакции, с выделением воды назад, в раствор.
Понять происходящие процессы составило не меньшую сложность, чем найти сам вспениватель, поэтому предисловие получилось таким длинным. Оно также объясняет, почему очень сильно разбавленный вспениватель продолжает работать. Ведь вспенивание гипса происходит самым естественным способом, за счет свойств самого гипса.
1. Получение
При строительстве собственного дома автор столкнулся с тем, что для утепления стен дома трудно было подобрать утеплитель. Хотелось, чтобы он был негорючим и его можно было бы легко разместить между наружной и внутренней стеной дома, так как строителям было удобно вести кладку одновременно двух стен, оставляя пространство для утеплителя. В итоге внутрь заложили минеральную вату, которая то проваливалась и непонятно за что держалась, то ее с трудом удавалось пропихнуть, так как мешали выступающие остатки строительного раствора. Тогда-то и возникла мысль о недорогом, удобном в использовании, негорючем, затворяемым водой утеплителе, который можно заливать между стенами.
Гипс один из самых древних строительных материалов, его использовали еще при возведении Египетских пирамид. Одновременно это экологически чистый материал, широко распространенный в природе - кальций, входящий в его состав, является основой скелетов многих живых организмов.
Теплопроводность гипса довольно низкая, но недостаточная для использования его в качестве теплоизолятора. Значит надо попробовать сделать его пористым, как большинство известных утеплителей. Для этого надо добавить в гипс вещество, которое будет выделять газ при затворении его водой и удерживать пену в стабильном состоянии, пока гипс не затвердеет. Понадобилось несколько лет и тысячи попыток, чтобы получить нужный результат, ведь важно не только получить вспененный гипс, но и добиться того, чтобы он был достаточно прочным, и не рассыпался в руках при легком нажатии.
Парадоксально, но добиться нужного результата можно, если использовать разведённую водой в соотношении 1:50...1:400 … ортофосфорную кислоту. Парадокс заключается в том, что происходит реакция между кислотой и кислой солью, что не должно быть, потому что не должно быть никогда. Каким образом стала возможной эта реакция отмечалось выше. И так как ортофосфорная кислота может использоваться в качестве пищевой добавки, то не возникает вопросов об экологической чистоте, получаемого таким способом, вспененного гипса. При этом прочность пеногипса зависит от качества используемого гипса, входящих в его состав примесей и, в основном, от полученной конечной плотности пеногипса, т.е. степени вспенивания. Поэтому сначала необходимо оценить склонность гипса к вспениванию, для чего необходимо сделать контрольное затворение небольшого количества гипса. Для этого в ведро наливают разбавленный водой концентрат из соотношения 0,5...0,75 литра на 1 литр гипса. Затем насыпают нужное количество предварительно перемешанного сухого гипса, для устранения комков. Замоченный гипс легко перемешивается вручную с образованием вспененной массы, увеличивающейся в объеме. Разбавляя концентрат в той или иной степени, получают более или менее пористый гипс.
Чем меньше диаметр пор, тем выше плотность полученного пеногипса и выше его прочность. Чем больше пористость, тем меньше расход гипса, но ниже прочность. С увеличением количества жидкости на 1 литр гипса увеличивается его текучесть, что полезно при заливке в формы или опалубку. Время схватывания полученной смеси также зависит от степени разведения жидкостью и лежит в пределах 15...60 минут. Даже сильно разбавленная смесь, кажущаяся на первый взгляд очень жидкой, в конечном итоге успешно схватывается, но просто дольше сохнет. Напротив, малое количество воды ведет к быстрому схватыванию, что может мешать его использованию. Все параметры теплопроводности и прочности, приведенные ниже, относятся к хорошо высушенному пеногипсу. Время полного высыхания зависит от температуры окружающего воздуха и проветривания.
Кроме гипса можно запенивать гипсосодержащие штукатурки и шпаклевки, при этом они становятся более эластичными и увеличиваются в объеме, но время их рабочего использования может при этом снижаться. От степени разбавления кислоты зависит время схватывания и степень вспенивания гипса. Меняя концентрацию раствора, можно получить нужный уровень вспенивания и достаточное время до схватывания гипса при экономном расходе кислоты.
2. Свойства пеногипса
Как уже говорилось, только после тщательного высушивания пеногипс будет иметь максимальную прочность и минимальную теплопроводность. Понятно, что все характеристики по прочности и теплопроводности также зависят от исходного материала – гипса.
Следует отметить, что марка гипса по прочности, обычно приводимая производителем, ничего не говорит о прочности застывшего гипса в сухом состоянии. Например, гипс марки Г 7 через 1,5 часа после схватывания имел предел прочности около 8 МПа, а гипс без заявленной марки – 4 МПа. После сушки и тот и другой имели практически одинаковую прочность – 15МПа. При этом стоимость первого была выше почти в два раза. Гипс, который медленнее схватывался, давал более обильную пену, ему требовалось меньше раствора для затворения, а значит и меньший расход кислоты, что, в конечном итоге заметно снижает себестоимость пеногипса.
Для понимания возможности получения тех или иных тепловых и прочностных характеристик пеногипса необходимо знать эти характеристики исходного материала. Обычно гипс имеет теплопроводность около 0,3 вт/(м.°C) прочность около – 15 МПа, плотность 1200…1400 кг/куб.м. Минимальная плотность вспененного гипса ограничивается тем, что слишком обильная пена, может оседать под воздействием собственного веса. Поэтому реально будет получить пеногипс плотностью около 600 кг/куб.м, и теплопроводностью около 0,1 вт/(м. °С). Прочность его будет порядка 2 Мпа. Для сравнения, прочность керамзита находится в пределах 0,6…2,4 Мпа, а теплопроводность 0,1…0,14 вт/(м. С), то есть параметры двух материалов сравнимы
Для дальнейшего снижения теплопроводности пеногипса необходимо снижать плотность, для чего потребуются клеевые добавки. Но проще делать из гипса аналог керамзита, который будет иметь раза в два меньшую теплопроводность, во столько же раз будет дешевле и легче.
Хотя свойства пористого гипса и зависят от самого гипса, но превратившись в пористый материал, гипс начинает приобретать новые свойства. Пористый гипс не боится мороза, даже в сыром виде. При затворении его достаточно температуры 0°С. Если он схватился, а температура упала до -10°С, с ним ничего не произойдет, он будет продолжать сохнуть на морозе.
Намокание, а потом замораживание ему тоже не страшно. Это подтвердило практическое использование пеногипса для заливки полов на неотапливаемой мансарде в зимнее время. Здесь всю зиму мокла печная труба (типичная ситуация, так как при сгорании природного газа выделяется вода). Сколько циклов заморозки и последующего оттаивания выдержал пол из пеногипса неизвестно, но рядом с трубой осталось серое пятно, которое и после полного высыхания не посветлело. Поверхность пятна оказалась прочнее других участников пола и её было очень трудно поцарапать. Очевидно, при намокании, пористый гипс, имея большую поверхность соприкосновения с воздухом, продолжает реагировать с углекислым газом и набирает прочность за счет карбонизации. И всё же пеногипс не является водостойким материалом. При воздействии воды в совокупности с остальными природными факторами (мороз, ветер, резкие перепады температур, солнечная радиация), он будет разрушаться. Поэтому на открытом пространстве ему потребуется защита.
3. Использование пеногипса
Везде, где используется гипс в настоящее время, можно использовать пеногипс. Это пеногипсокартон, который при толщине листа 20 мм и выше будет хорошим теплоизолятором. Можно делать пеногипсовые блоки для внутренних перегородок имеющие малый вес. Элементы интерьерной отделки также легко изготовить из пеногипса: он имеет хорошие литейные свойства, к тому же поверхность, соприкасающаяся с прессформой, становится плотной и гладкой. Пеногипс легко наносится на стену в качестве шпаклевки для заделки щелей. Для получения гладкой поверхности на стене его не надо шлифовать, хотя и можно. Достаточно просто равномерно, замачивая поверхность из мелкодисперсного распылителя, зашлифовать ее шпателем. Пеногипс имеет открытую пористую структуру, поэтому хорошо впитывает воду, становится пластичным и даже после полного высыхания его можно шлифовать мокрым способом.
Эти же свойства дают возможность использовать пеногипс в качестве штукатурки.
Однако легкость его получения и использования открывает массу других возможностей. Это в первую очередь заливка всевозможных щелей и полостей для утепления стен, полов и потолков. Используя его хорошие литьевые свойства, можно наносить пеногипс на стену методом литья в легкую опалубку и получать штукатурку толщиной от 1 до 10 см с гладкой или структурной поверхностью. Опалубку можно изготовить из оргстекла толщиной 4...6 мм обеспечивая ее жесткость с помощью ребер жесткости из того же оргстекла. Прозрачная опалубка позволяет контролировать процесс заливки и вовремя устранять возникающие дефекты поверхности.
Используя двустороннюю опалубку можно отливать внутренние стены и перегородки из пеногипса. В любом случае открытые поверхности пеногипса необходимо защищать от влаги и механических воздействий с помощью акриловых или иных пропиток, лаков, красок и т.п. Несложно представить себе стену дома, с наружной стороны выполненной из облицовочного кирпича, а внутри - из гипсокартона, используемого в качестве несъемной опалубки, внутрь которой залит пеногипс. Таким же образом можно выполнить внутреннюю стену, состоящую из листов гипсокартона, ЦСП, МДФ и др., между которыми залит пеногипс. Оказалось, что пеногипс удобно использовать совместно со стекловатой, например для заливки полов. При этом используется самая дешевая стекловата с минимальной плотностью. Для этого она нарезается полосами 300…400мм, укладывается на пол с промежутками30…40мм и заливается гипсом. Пеногипс толщиной порядка 30мм над слоем стекловаты легко выдерживает нагрузки возникающие при ходьбе, без каких-либо дополнительных покрытий. Заливку необходимо делать в 2…3 подхода, чтобы под весом наливаемого пеногипса стекловата не сжималась.
Таким же образом можно изготовить стеновые блоки, используя специальную опалубку.
Пеногипс отлично подходит для финишного выравнивания полов под ламинат, паркет или линолеум, так как позволяет с легкостью закрывать неровности любой толщины.
Понятно, что этим возможности использования пеногипса не исчерпываются.
Как уже отмечалось, из-за пористой структуры пеногипс хорошо впитывает жидкости, в том числе и воду, что является на первый взгляд большим недостатком. Но, зная это свойство пеногипса и правильно его используя, можно наоборот получить материалы с уникальными свойствами. Обычно такие материалы называют композитными, так как они представляют собой композицию из нескольких веществ. В строительном деле существует огромное количество полимерных и других пропиток, эмульсий, герметиков, лаков, красок и прочих защитных материалов. Если представить, что они хорошо впитываются в строительный материал на большую глубину, то отрицательное свойство превращается, наоборот, в огромный плюс, так как глубоко проникая в материал они создают на его поверхности толстую и прочную защитную водонепроницаемую корку, а при желании пеногипс можно пропитать на всю глубину. Если в качестве пропитки использовать пластик холодного отверждения, например эпоксидную смолу, разбавленную ацетоном (пластификатор, отвердитель, ацетон, эпоксидная смола — 1:2:5:10 частей), то после полного набора прочности получим пеногипсопласт, который будет иметь прочность 35...50 Мпа в зависимости от плотности используемого пеногипса. Полученный материал по прочности приближается к кирпичу и бетону, но при этом имеет удельный вес 600..900 кг/куб.м, т.е. легче воды.
Материал по-прежнему остается теплоизолятором, хотя несколько худшим, чем исходный материал. Понятно, что использование других материалов для пропитки даст меньшую прочность, но, возможно, уже существуют материалы, которые обеспечат и большую прочность.
Автор данной статьи не является профессиональным строителем, хотя приходилось работать и бетонщиком и штукатуром, поэтому о многих возможностях использования пеногипса можно только предполагать. Но те, кого заинтересует эта статья, вполне могут расширить область его использования. Дело за малым — сдвинуть этот процесс с мертвой точки. Использование чистого гипса вместо строительных смесей существенно снижает стоимость работ в частном домостроении, это очень помогло автору при строительстве собственного дома. Ортофосфорная кислота легко доступна и стоит дёшево. Поэтому, теоретически, перспективы применения получаемого таким способом пеногипса огромны. Однако реальность жизни в нашей стране показывает, что "умом Россию не понять", поэтому за 10 лет прошедших после появления первых публикаций автора в интернете и журнале "Строительные смеси и материалы" пеногипс заинтересовал ... ТРЁХ человек. Естественно автором секрет приготовления пеногипса не раскрывался, а предлагался концентрат, но всё равно три человека это поистине "ошеломляющий" результат. Для широкого использования в строительстве, потребуется огромное количество согласований и интерес к этому процессу заинтересованных лиц, которые как видно отсутствуют. Поэтому до этого автор скорее всего не доживёт, но может быть это сладкое слово "халява" сдвинет процесс с места и, сначала частники, а потом и зарубежные фирмы проявят интерес к пеногипсу и самому процессу его получения. Понятно, что наши фирмы будут последними, так как все инновации в нашей стране должны быть лицензированы и сертифицированы, что стоит немалых денег. В заключении хочется отметить, что даже спустя 10 лет после начала применения гипса автором, он не перестал его удивлять. Например оказалось, что таким же вспенивателем, как и ортофосфорная кислота, является для гипса перекись водорода, что в общем то понятно, и кислота и перекись являются окислителями с кислородным типом окисления, что и проявляется в реакции с гипсом. Отличие состоит в том, что перекись не даёт эффекта замедления схватывания гипса. Но самым интересным было то, что удалось найти на порядок более эффективный замедлитель схватывания гипса, позволяющий чуть-ли не на сутки замедлить процесс схватывания, с последующим медленным набором прочности. Процесс идёт без вспенивания, замедлителя требуется очень мало, он существует в порошкообразной форме и стоит недорого. Значить можно открывать завод по изготовлению строительных смесей и завоёвывать рынок демпинговыми ценами. Есть желающие?
Материал взят с авторского сайта www.2vrtech.com
Редактировалось: 1 раз (Последний: 30 ноября 2017 в 19:08)