Вяжущими веществами принято называть тонко измельчённые порошки, которые при взаимодействии с затворной водой образуют пластичное тесто и отвердевают до состояния камневидного тела. Вяжущие вещества бывают воздушными и гидравлическими. Воздушные набирают прочность в газовой среде, а гидравлические в водной среде.
Одним из самых распространённых воздушных вяжущих веществ, несомненно, является гипс. Его делят на низкообжиговый (строительный или бета - гипс) и высокообжиговый (эстрих гипс).
Низкообжиговый гипс получают обжигом или варкой в котлах природного гипса при температуре ниже 200 градусов. При сухом способе обработки, природный гипс дробят в щебень, обжигают, затем перемалывают в тонкий порошок и складируют. При мокром, гипс дробят и измельчают в муку, затем, после варки, отправляют на склад. Высокопрочный (технический) гипс получают мокрым способом в среде насыщенного пара, в воде или в водных растворах солей при атмосферном или повышенном давлении. В этих условиях получается альфа-гипс, кристаллы которого имеют меньшую удельную поверхность, что снижает водопотребность в 1.5 – 2 раза. Прочность такого гипса значительно выше (марки Г10 – Г25).
После затворения порошка водой идут процессы гидратации. По теории Ле – Шателье гидратация гипса протекает в два этапа:
1) Растворение полуводного гипса в воде и образование насыщенного раствора. Растворимость получившегося гипса в 5 раз выше, чем двуводного (природного), поэтому полуводный гипс продолжает растворяться и гидратироваться даже в растворе, насыщенном к двуводному . Образуется пересыщенный раствор двуводного гипса и начинается его кристаллизация.
2) Количество кристаллов постепенно увеличивается, они срастаются между собой, что приводит к образованию кристаллического сростка. На следующем этапе гипсовый камень набирает прочность за счёт сушки.
Теплостойкость двуводного гипса составляет около 65 градусов Цельсия, поэтому его нельзя применять в горячих условиях. При увлажнении гипсовый камень резко теряет прочность, поэтому гипс нельзя применять в сырых условиях. Однако, водостойкость гипса можно повысить введением цемента или полимерных добавок. Водопотребность (количество воды, которое требуется для образования теста нормальной густоты) у строительного гипса составляет 50 – 70%, а у высокопрочного 35 – 40% от массы гипса. При твердении происходит увеличение в объёме до 40% у бета-гипса и до 15% у альфа-гипса.
Таким образом, гипсовые вяжущие можно применять только в сухих условиях. Водостойкие разновидности гипса допустимо использовать в помещениях только с временной и незначительной влажностью - при отделке офисных помещений, банков и гостниц. В изделиях из гипса не применяют стальную арматуру, т.к. в пористом гипсовом камне сталь активно подвергается коррозии. Вместо металлических используют деревянные или бамбуковые стержни. В качестве наполнителя можно применять древесные опилки, стружку и сечку камыша.
Из гипсовых вяжущих производят:
1. Пазо-гребневые панели и блоки;
2. Гипсокартонные плиты;
3. Архитектурно – декоративные (лепные) изделия;
4. Искусственный мрамор;
5. Блоки воздуховодов;
6. Пено- и газогипсовые блоки;
7. Штукатурные и кладочные сухие смеси и клеи;
8. Потолочные плиты;
9. Гипсо-стружечные/волокнистые плиты/листы.