Гипс образуется в результате высушивания водоемов путем отложения осадка из составов, насыщенных сульфатными солями, либо путем выветривания горных пород.
Этот, созданный природой материал, принято считать самой распространенной вспомогательной массой в стоматологии, востребованность которой с годами не снижается, благодаря своим выгодным свойствам.
Немного из истории
Об уникальных свойствах люди знали еще в период античных времен. Первоначально гипс использовался как строительный материал. Еще до нашей эры он использовался в Египте для сооружения пирамид и других архитектурных построек.
Массовое добывание материала было начато примерно в 12-13 вв. нашей эры. Имея в своей основе воду, он стал применяться повсеместно в строительстве для штукатурных и отделочных работ. Из гипса изготавливались различные архитектурные элементы.
В середине 19 века, а точнее, в разгар Крымской войны, русский хирург Пирогов Н. И. первым применил гипсовую массу во время лечения переломов костей, полученных при огнестрельном ранении.
Для фиксации костных фрагментов он использовал бинты, пропитанные жидким гипсом. Подобная методика активно применяется в хирургии и сегодня.
В ортопедической стоматологии гипс имеет широкую сферу применения. Долгое время он оставался единственным слепочным материалом.
В зубопротезировании материал необходим при гипсовании восковых основ с искусственными единицами в кювету и макетов в окклюдатор, а при изготовлении протезов из металла – для получения образца штампа. Изготавливая мостовидные системы, техник берет гипс для кратковременного скрепления зубов и коронок .
Материал может применяться как моделировочный, когда перед отливанием металлического протеза, из него формуются все элементы. Гипсовый порошок особо тонкого помола часто используется для полирования готовых протезных конструкций.
Описание материала
В природе материал представляет собой водную сернокислую калийную соль. По-другому, это минерал, кристаллическая решетка которого - слоистая, выделяющаяся закономерным размещением атомов.
Кристаллы бесцветны и практически прозрачны, но в силу присутствия различных примесей (чаще это кварц, глина, карбонаты, пирит), имеют розовый, желтый или черный оттенок. Без примесей в природе материал встречается крайне редко.
Чтобы получить полуводный гипс, от всевозможных примесей очищается природный состав. Потом он измельчается в специальных дробилках до порошкообразного состояния, загружается в котлы и обжигается в течение 10-12 ч. при t 150-190°С.
Исходя из того, сколько и при каких показателях давления и температуры обжигался гипс, получаются разные его сорта, различающиеся прочностью и периодом затвердевания.
Может получиться гипс двух модификаций:
- α-гипс. По структуре – прочный, имеет небольшую удельную поверхность, низкую потребность воды, высокую прочность и продолжительный период схватывания.
- β-гипс. Характеризуется выраженной реакционной способностью, широкой внутренней поверхностью, низкой по сравнению с α-гипсом, прочностью, а для растворения требует больший объем воды.
Как стоматологический материал, гипс имеет следующие характеристики:
- доступен;
- позволяет получать точные оттиски;
- безопасен;
- без вкуса и запаха;
- хрупкий;
- очень низкий показатель усадки;
- не растворим слюной;
- не разбухает при смачивании его водой;
- легко удаляется с моделей при использовании простых разделительных составов (например, мыльного раствора).
Классификация
Согласно ГОСТу № Р51887-2002, ИСО 6873, гипс разделяется на 5 классов. В основу данной классификации положены степень его твердости и область применения:
- Оттискной. Имеет низкую твердость и минимальный коэффициент расширения, быстро затвердевает, податливый и достаточно мягкий материал. Применим для снятия слепков, в том числе при полной адентии.
- Медицинский
. Характеризуется обычной степенью твердости. Используется для диагностических макетов, а также образцов, по которым проводится планирование вида и размеров будущего ортопедического изделия.
Гипс данного класса из-за недостаточной прочности не может использоваться для создания рабочих моделей.
- Высокопрочный
. Принадлежа к классу твердых минералов, материал имеет высокий коэффициент прочности.
Применим для создания съемных полных протезных систем, протезов, которые замещают некоторую часть отсутствующих единиц, а также используется в создании базы несъемных разборных систем и иных подобных конструкций.
- Сверхпрочный для штампов и макетов с низким коэффициентом расширения , также в производстве разбираемых образцов челюстей и реализации любой комбинированной работы.
- Особотвердый с регулируемым коэффициентом расширения и добавлением синтетических составов. Это редко используемая разновидность гипса, нужная для создания моделей, требующих особой точности.
Правила использования
Всем специалистам, работающим с гипсовой массой важно придерживаться следующих правил:
- Материал следует держать в сухом месте.
- Перед тем как контейнер для хранения заполнить новой порцией, его надо тщательно очистить.
- Все принадлежности и оборудование, которые применяются для работы с гипсом, после каждого использования должны очищаться.
- Разовая порция материала не должна превосходить объема, требуемого для заполнения 2-3 оттисков.
- Для ускорения затвердевания средства, не рекомендуется добавлять в него ускорители затвердевания. При необходимости лучше взять быстротвердеющую марку гипса. Увеличив на пару секунд время для замешивания материала, можно ускорить его последующее затвердевание.
- Чтобы расширение массы не превысило нужные параметры, при замешивании следует соблюдать пропорции воды и вносимого порошка.
- Температура воды и гипсового порошка должна быть 19-20°С. Допускается отклонение данного показателя на 1°C в сторону повышения или уменьшения.
- Порошок необходимо в воду засыпать медленно, при этом дать ему время полностью в нее погрузиться. Потом в течение 1 мин. шпателем аккуратно перемешивать массу. Следующее за ручным перемешиванием машинное, должно длиться не более 30 сек.
- В форму состав выливается сразу по завершению замешивания. Недопустимо увеличивать время заливания смеси или добавлять в нее воду.
- Вынимать слепок можно только после снижения температуры в модели.
Соблюдение перечисленных правил, позволит специалистам работать с гипсом комфортно, экономично и быстро.
Основы применения
Чтобы изготавливаемая ортопедическая конструкция имела высокое качество и соответствовала всем техническим стандартам, при работе с гипсом следует в точности выполнять все этапы работы с ним.
Подготовка
Перед тем как приступить к замешиванию, необходимо проверить чистоту и сухость всех приспособлений, которые будут использоваться в этом процессе.
Остатки старого материала, находящиеся в колбе или на шпателе, спровоцируют изменения сроков расширения и затвердевания новой гипсовой массы.
Любой тип гипса желательно замешивать в условиях вакуума и при строгом соблюдении пропорций всех компонентов.
Примерный замер ингредиентов непременно приведет к изменениям характеристик и свойств.
Также должны совпадать параметры силы замешивания и продолжительность, с рекомендуемыми производителем параметрами.
Используемая вода
Для получения смеси берется водопроводная вода, прошедшая период отстаивания, температура которой не превышает 20(±1)°С.
Если вода имеет высокую жесткость, время затвердевания смеси сокращается . В данной ситуации следует взять деминерализованную воду.
Добавка порошка
Всыпать в воду гипс надо равномерно, но в то же время быстро (примерное время добавления порции порошка – 10 сек.). По новому регламенту это время следует отсчитывать с момента касания порошком жидкости.
Перед тем как начать шпателем перемешивать массу, необходимо выждать, пока засыпанное средство не погрузится полностью в воду (на это требуется около 20 секунд).
Время замешивания разных классов гипса отличается. Так, материал первого класса перемешивается вручную всего 30 секунд. Классы со 2 по 4, а это алебастровый, твердый и супертвердый вид, замешивается на протяжении 1 минуты.
Распаковка
По стандарту, застывший образец изымается из слепка примерно через 30 минут с мосента заливания. Гидроколлоидные (альгинатные) оттиски после очищения, нейтрализации и дезинфицирования отливаются из гипса, поскольку они не удерживают постоянный объем. Имея агрессивное воздействие на гипс, распаковка выполняется через полчаса.
Важно! Если используются другие слепочные массы, рекомендуется проводить позднюю распаковку, т. е. через час.
Расширение
Каждый класс материала при застывании немного расширяется. На этот показатель оказывают влияние:
- состав;
- влажность воздуха;
- температура окружающей среды.
Чтобы сравнить степень расширения разных классов, они должны быть помещены в равные условия.
Допустимые показатели расширения каждого класса данного материала даются в соответствии с нормой ISO 6373 или EN 26873.
Следуя нормам, расширение средства должно указываться в % и через 2 ч, а прочность на оказываемое воздействие – через 1 час (в N/mm2).
В случае если образец при комнатной температуре и недостаточной влажности находится дольше, примерно на 30% понижается его расширение. Но на практике известно, что гипсу небольшое расширение даже необходимо - оно покрывает усадку иных материалов .
Замешивание
Процесс, проводимый в вакуумном аппарате, как правило, неплохо воздействует на материал. Машинное замешивание почти в 2 раза по сравнению с ручным, сокращает время для получения высококачественной смеси, т. е. если при замешивании руками уходит около 1 мин, то при машинном – не более 30 сек.
Гипс первого класса замешивается обычно руками. Добавлять в него воду для разжижения консистенции или же порошок для загустения – не рекомендуется.
Из-за таких действий может нарушиться структура материала, что непременно отразится на процессе его застывания.
Заливка
Готовая масса должна практически сразу быть залитой в формы. Не следует ее замешивать более чем на 2-3 заливки.
Важно! Время, затраченное на заливание, входит в общее время, отводимое для обработки гипса.
По завершению отведенного на манипуляцию срока, в материале начинают образовываться кристаллы, и последующая с ним работа будет бесполезной.
Также, при начавшемся процессе, становится невозможным детальное воспроизведение мелких элементов, значительно снижается и прочность.
Эти факты необходимо рассматривать при пользовании вибратором. Хотя применение аппарата позитивно отражается на характеристиках готовой смеси, вибрирование не следует продолжать, если началось застывание.
Моделирование
Когда с поверхности гипса исчезнет блеск, в течение 1 мин. из него можно изготавливать нужные модели и обрезать.
Продолжительность, наступающего потом застывания, разная для каждого класса гипса. Так, данный период для твердых сортов (3 класс) материала приблизительно составляет 10-13 мин. Некоторые из супертвердых сортов имеют более длительное застывание.
Дефекты моделей
Чтобы избежать неприятных моментов, плоскость между гипсовой и альгинатной (гидроколлоидной) массой необходимо обрабатывать. Слепок на основе альгинатной смеси нейтрализуется водой, порошком из гипса или триммером. Такая обработка предупреждает растекание по поверхности образца еще незастывших областей.
Слепки из гидроколлоидной смеси следует укладывать в калийно-карбонатный или калий-сульфатный раствор для нейтрализации. В случае использования слепочной массы с полиэфиром, необходимо следовать указаниям производителя.
Смачивание моделей
Образцы не должны испытывать резкого воздействия. В случае если по технологии необходимо провести их обработку паром, вероятность их разрушения можно снизить путем предварительного смачивания.
Очистка струей пара может вызвать быстрое изнашивание поверхности и нивелировать контуры. По этой причине образцы лучше чистить щеткой с мягкой щетиной и специальным моющим средством.
Порчи пользованных моделей при распиловке или в момент препарирования можно избежать, если провести их краткосрочное смачивание.
Как показывает практика, разумнее всего работать с синтетическими сортами гипса. Наличие в нем минеральных компонентов приводит к тому, что процесс расширения длится намного больше и иногда у некоторых сортов доходит до 30 мин.
Редко кто из техников может ждать все это время и начинать работать с воском. Если при моделировании и случаются ошибки, то они связаны не из-за несоблюдения технологии работы с воском, а из-за того, что не закончилось еще расширение гипса.
Сроки хранения
Гипс всегда должен упаковываться во влагонепроницаемый контейнер, который не изменяет его физико-химические свойства. Контейнер должен иметь четкую маркировку.
На нем обязательно указывается:
- торговое (заводское) наименование товара;
- название изготовителя и поставщика, а также их адрес;
- класс гипса;
- предполагаемая сфера его применения;
- цвет (в случае, если он не белый);
- запах;
- показатель нетто;
- указание по дате окончания срока применения;
- основные правила хранения с обязательным указанием того, что гипс при атмосферном давлении и высокой влажности подвержен порче;
- номер выпущенной партии.
Транспортировка и последующее хранение возможно только в заводской упаковке. Срок хранения, в течение которого производитель гарантирует качество выпущенного материала, и сохранение характеристик при соблюдении правил хранения – 1 год.
В видео представлена дополнительная информация по теме статьи.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Российский государственный гуманитарный университет»
Филиал в г. Домодедово
Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин
Контрольная работа по дисциплине:
«Материаловедение»
Тема: «Гипс, его свойства, виды, марки»
Выполнила:
студентка 4 курса з/о
Группы ЭЗ-4(5,5)
Гах Елена Владимировна
Проверил:
Басманов М.С.
Домодедово - 2013
Список литературы
1. История возникновения гипса
Гипс - природный камень, который образовался в результате испарения древнего океана 110 - 200 миллионов лет назад. В недрах земли гипс присутствует в виде камня - породы осадочного происхождения нескольких разновидностей. Он может быть на вид плотным, с мелкозернистой структурой, сахаровидным в изломе или крупнозернистым, с беспорядочно расположенными кристаллами, состоять из нитевидных кристаллов с шелковистым отливом или быть пластинчатым, с прозрачными кристаллами слоистой структуры. Цвет породы - белый, желтоватый, светло-серый - зависит от наличия или отсутствия в породе различных примесей.
Этот камень - один из самых древних строительных материалов. Его белый цвет, способность твердеть при соединении с водой, возможность придания твердеющему составу любой формы давно используют строители и ваятели. Для них он главный рабочий материал. Благодаря способности быстро приобретать прочность и нужную форму, благодаря высокой степени экологичности самого материала велика роль гипса и в медицине. Известный в прошлом как "алебастр", он широко использовался во всем мире при производстве ремонтно-строительных работ - для внутренней отделки помещений, украшений интерьеров в виде лепнины на потолках и стенах.
Декорирование при помощи лепнины известно с незапамятных времен. Еще в Древнем Египте помимо резьбы по камню использовались предметы декора из натурального гипса и алебастра, которые, кстати, дошли до нас в изумительном состоянии. Расцвета лепной декор достиг во времена античности. По раскопкам нам известны великолепные образцы архитектурных украшений, которые некогда создавали облик и интерьеры древних построек Греции и Рима. Именно с тех давних пор на протяжении всей истории искусств столь популярны изобразительные орнаменты, бордюры и карнизы, колонны и пилястры, розетки и консоли - элементы, которые во все времена придавали любому архитектурному творению парадный и респектабельный вид. В зависимости от господствующего стиля и моды на отделочные материалы менялся внешний вид декоративных рельефов. Высеченные в мраморе или отлитые в гипсе, вырезанные из дерева и покрытые бронзой, они неизменно присутствовали в интерьере богатого дома, украшали фасады частных особняков, "формировали лицо", "вносили дух" и "создавали атмосферу"
Традиции, заложенные античностью, бережно наследовались от эпохи к эпохе, совершенствовались и приобретали новые характерные черты. Так, лепнина служила достойным украшением ренессансного интерьера и стала не просто неотъемлемой частью, а своего рода визитной карточкой обстановки в стиле барокко и рококо. Очередного взлета и совершенства ей удалось достичь в эпоху классицизма. Столь непродолжительно царивший модерн также внес свои характерные черты в историю художественной лепнины, придав ей капризную элегантность, динамику и асимметричность изобразительного ряда.
2. Свойства и недостатки гипса
Этот материал обладает рядом достоинств и недостатков. К достоинствам гипса относят небольшую объемную массу, огнестойкость, хорошую звукоизоляцию. Кроме того, гипс является безопасным в применении материалом, то есть экологически чистым товаром.
Гипс имеет уникальное свойство - при нагревании, химически связанная вода выделяется их кристаллической решетки, образуя полуводный гипс. Такой гипс может быть легко превращен в порошок. И наоборот, при добавлении воды минерал связывает ее в своей кристаллической решетке, возвращая гипсу изначальную прочность. Он создает комфортную среду обитания благодаря способности уже в предметах торговли впитывать излишнюю влагу из воздуха и по мере снижения влажности отдавать обратно.
Способствует срастанию конечностей, излечению растяжений, вывихов и прочих травм, излечению туберкулеза позвоночника (гипсовая кровать), остеомиелита (фиксаж пораженного органа). Гипсовый порошок избавляет от чрезмерной потливости, кашица из порошка этого минерала, воды и растительного масла является замечательной тонизирующей маской.
К недостаткам гипса относят низкую водостойкость, низкую прочность и ползучесть под нагрузкой, особенно в условиях повышенной влажности. Гипс имеет относительно небольшой период хранения. Подсчитано, что уже спустя три месяца хранения гипс теряет прочность примерно на 25-50%. Но со всеми этими недостатками можно бороться, применяя определенные методы.
Так, например, для увеличения водостойкости предмета торговли из гипса покрывают специальными водонепроницаемыми красками и пастами, а крепость предметам торговли из гипса придает пропитка в течение суток раствором 5%-ного борнокислого аммония, нагретого до 30 °С.
3. Виды гипса и его применение
Гипс - один из самых древних строительных материалов. Его белый цвет, способность твердеть при соединении с водой, возможность придания твердеющему составу любой формы давно используют строители и ваятели. Для них он главный рабочий материал.
В настоящее время этот материал широко используется как в сыром, так и обожженном виде.
Сырой гипс используют в качестве добавки к цементу для снижения скорости схватывания, для производства штукатурки, а также для производства удобрений (гипсование применяют для устранения щелочности почвы).
При обжиге природного гипса получают алебастр. Такой обожженный гипс широко применяют для изготовления лепнин, в медицине, в бумажной и цементной промышленности, для изготовления гипсокартона, как поделочный и облицовочный камень, в производстве красок, глазури, эмали.
Так же широко известен всем нам, так называемый - медицинский гипс, который чаще используется:
В стоматологии, для получения оттиска, модели челюсти;
В качестве формовочного материала;
При паянии;
Для фиксации моделей в окклюдаторе (артикуляторе) и кюветах.
Гипс для стоматологической практики получают в результате обжига природного гипса. При этом двуводный сульфат кальция теряет часть кристаллизационной воды и переходит в полуводный (полугидрат) сульфат кальция.
Существует так же и гипсовая повязка, широко применяющаяся для лечения в травматологии, ортопедии и хирургии. Эта повязка хорошо моделируется, обеспечивает надежную фиксацию, плотно и равномерно прилегает к телу, быстро твердеет, просто снимается и может быть наложена в любых условиях.
4. Марки гипса по производителям
Ортопедический гипс:
1) Мягкий, используется для получения оттисков (окклюзионных оттисков).
2) Обычный, используется для наложения гипсовых повязок в общей хирургии («медицинский гипс»), например Галипластер (фирма «Галеника», Югославия), в состав которого входит - полугидрат сульфата кальция.
3) Твердый, используется для изготовления диагностических и рабочих моделей челюстей в технологии съемных зубных протезов, например, Пластон-L (фирма «ДжиСи», Япония), Гипсогал (фирма «Галеника», Югославия), в состав которого входит - полугидрат сульфата кальция.
4) Сверхтвердый, используется для получения разборных моделей челюстей, например, Фуджикор - ЕР (фирма «ДжиСи», Япония), Галигранит (фирма «Галеника», Югославия), в состав которого входит - полугидрат сульфата кальция.
5) Особотвердый, с добавлением синтетических компонентов. Данный вид гипса обладает увеличенной поверхностной прочностью. Для замешивания требуется высокая точность соотношения порошка и воды.
Строительный гипс:
Гипс Г6 БIII формовочный
Гипс Г5 Б II строительный
Гипс Г5 БIII формовочный
Гипс Г7-Г6 АI строительный
Гипс Г5 БII строительный
Гипс Г5 БIII тонкий помол.
5. Конкурентные строительные материалы
|
материал св. |
прочность |
хрупкость |
твердость |
Стоимость (мешок) руб. |
|
гипс строительный медицинский
Список литературы
1. Елизаров Ю.Д., Шепелев А.Ф. Материаловедение для экономистов. Учебник. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2006 г.
2. Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. Материаловедение: Учебник. - 3 - е изд. М.: Изд - во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004 г, 648с.
3. Карпман, В.М. Матюнин М.: Высшая школа, 2009 г, 638с.
4. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов М.: Изд-во МИСИС, 2006 г, 416с.
5. Барташевич А.А. Материаловедение. - Ростов н/Д: Феникс, 2008.
6. Заплатин В.Н. Справочное пособие по материаловедению. Учеб. пособие для ВПО. - М.: Академия, 2007.
7. Материаловедение: Учебник для ВУЗов. / Под ред. Арзамасова Б.Н. - М.: МГТУ им. Баумана, 2008. 3 - е изд.
8. Материаловедение: Учебник для СПО. / Адаскин А.М. и др. Под ред. Соломенцева Ю.М. - М.: Высш. шк., 2006.
9. Барташевич А.А. Материаловедение. - Ростов н/Д: Феникс, 2008.
10. Основы материаловедения (металлообработка) Заплатин В.Н. - М.: Академия, 2008.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Гипс как типичный осадочный минерал. Месторождения в России. Физические и технические свойства гипса. Сухие строительные смеси. Декоративные элементы и лепнина: панно, плитка, розетка, фриз, карниз. Назначение скульптурного и медицинского гипса.
презентация , добавлен 08.12.2016
Исторические сведения о гипсе. Основные свойства изучаемого строительного материала, способы повышения его водостойкости и прочности. Применение гипса в городском хозяйстве и других сферах, характеристика его конкурентов и сравнение с пенополиуретаном.
контрольная работа , добавлен 14.05.2013
Основные свойства строительных смесей и материалов. Понятие структуры и текстуры строения материала. Акустические свойства строительных материалов: звукопоглощение и звукоизоляция. Оценка строительно-эксплуатационных свойств акустических материалов.
контрольная работа , добавлен 29.06.2011
Сущность морозостойкости, методы её определения. Область применения пустотелых стеклянных блоков. Получение строительного гипса. Методы испытания бетона в конструкциях без его разрушения. Характеристика акустических изделий "акмигран" и "акминит".
контрольная работа , добавлен 02.11.2009
Характеристика гипсовых вяжущих материалов. Процесс схватывания и твердения гипса. Дробление гипсового камня. Обжиг сыпучего материала. Определение режима работы предприятия и материального баланса. Контроль производства и качества готовой продукции.
курсовая работа , добавлен 05.05.2015
Характеристика гипсовых вяжущих веществ. Разработка процесса производства полуводного гипса. Определение загрузки мощностей, выбор технологического оборудования, расчет общезаводских и цеховых складов. Обеспечение охраны труда и техника безопасности.
курсовая работа , добавлен 21.09.2014
Характеристика свойств строительных материалов. Минеральный состав магматических горных пород. Гипсовые вяжущие вещества, их свойства. Гниение и антисептирование древесины. Рулонные кровельные материалы. Технология получения цемента по "мокрому" способу.
контрольная работа , добавлен 25.07.2010
Свойства, состав, технология производства базальта. Устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала. Описание и формула изобретения, характеристика продукции. Виды строительных материалов. Применение базальта в строительстве.
реферат , добавлен 20.09.2013
Разработка проекта завода по производству гипса. Технико-экономическое обоснование места строительства. Выбор эффективных видов продукции и сырьевых материалов. Технологическая схема и обоснование оборудования. Проектирование генерального плана завода.
курсовая работа , добавлен 17.07.2011
Анализ критериев долговечности - эксплуатационных свойств дорожных строительных материалов. Методы изготовления портландцемента - гидравлического вяжущего вещества, получаемого тонким измельчением портландцементного клинкера и небольшого количества гипса.
Гипс – минерал из группы сульфатов: гидратированный сульфат кальция. Также одноименная горная порода, состоящая преимущественно из этого минерала. Название минерала имеет греческие корни и употреблялось для обозначения обожженных гипсовых изделий. Химическая формула: CaSO 4 2H 2 O.
Блеск стеклянный, перламутровый, шелковистый или матовый. Твердость 1,5-2. Удельный вес 2,2-2,4 г/см 3 . Бесцветный, белый, сероватый, желтоватый, розовый, красный, синий. Черта белая. Спайность у листоватых разностей весьма совершенная. Сплошной зернистый, плотный, землистый, листоватый, волокнистый, также отдельные кристаллы, двойники, напоминающие ласточкин хвост, друзы (напоминают по внешнему виду поверхность головного мозга или розу). Сингония моноклинная. Кристаллы вросшие. Листочки гибкие, но не упругие.
Отличительные признаки . Имеет неметаллический блеск, небольшую твердость (гипс мягкий), белую черту, небольшую плотность, не жирен на ощупь. Можно спутать с ангидритом. Отличается по твердости. У ангидрита твердость средняя.
Химические свойства . При нагревании до 107⁰С переходит в CaSO 4 1/2 H 2 O, который при смачивании водой затвердевает («схватывается»). Растворяется в соляной кислоте.
Разновидности:
- С еленит – параллельно-игольчатый. Блеск шелковистый.
- Марьино стекло – толстолистоватый прозрачный гипс.
- Алебастр – мелкозернистый различно окрашенный гипс.
Гипс роза пустыни Селенит Марьино стекло Алебастр
Происхождение
Гипс образуется на поверхности Земли (представляет лагунный и озерный химический осадок) или путем гидратации ангидрита осадочного происхождения под действием холодных подземных вод (вадозные воды).
Спутники . В осадочных породах: каменная соль, ангидрит, сера, кальцит.
Применение гипса
Гипс применяется в архитектурном и скульптурном деле, в бумажной промышленности, в медицине, в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в производстве серной кислоты, цемента, эмалей, глазурей и красок. Марьино стекло используется в оптической промышленности. Благодаря отличной шумоизоляции и способности быстро схватываться алебастр часто используется при строительстве во время отделочных работ.
Селенит – поделочный камень. Селенит и гипс используются для изготовления декоративной настольной скульптуры малых форм (статуэтки, коробочки, вазочки и др.). Из гипса изготавливают строительные детали: карнизы, плиты, блоки, барельефы.
Из гипса и ангидрита получают серу: при накаливании CaSO 4 переходит в сульфид кальция CaS, который при контакте с водой образует сероводород. При сжигании H 2 S при малом количестве кислорода образуется сера и вода.
Месторождения
Месторождения гипса находятся на западном склоне Урала, в Поволжье, Донбассе (Артемовское), Прикамье, Фергане (Шорсу), близ Мурома на р. Оке, в Тульской, Рязанской, Калужской, Архангельской, Нижегородской областях, в Крыму, Карелии и в Татарстане. Месторождения селенита находятся близ Кунгурской ледяной пещеры. Широко распространен и в других странах: США, Иране, Канаде, Испании.
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.
Гипс - один из самых распространенных минералов в мире. Его добывают из земных недр повсеместно и широко используют в промышленности, строительной индустрии, медицине. В нашей статье вы найдете подробное описание и фото минерала гипса. Кроме того, узнаете о главных сферах его применения.
Минерал гипс: описание и химический состав
Горной породы, а также соответствующего строительного материала произошло от греческого слова gipsos («мел»). О гипсе человечество знает с самых древних времен. Не потерял он своей популярности и в наши дни.
Гипс - мягкий минерал. Он, кстати, является эталонным для шкалы относительной твердости Мооса, принятой еще в начале XIX века (твердость - 1,5-2,0).
По химическому составу минерал гипс - это водный сульфат кальция. В его структуру входят такие элементы, как кальций (Ca), сера (S) и кислород (O). Распишем химический состав гипса более подробно:
- трехокись серы, SO 3 - 46 %;
- окись кальция, CaO - 33 %;
- вода, H 2 O - 21 %.
Генетическая классификация: моноклинная сингония. Этот минерал отличается слоистой кристаллической структурой и весьма совершенной спайностью (от него можно с легкостью отщеплять отдельные тонкие «лепестки»).
Минерал гипс: свойства и отличительные признаки
Вот основные физические характеристики гипса, по которым его можно отличить от других минералов:
- излом неровный, но гибкий;
- блеск: от стеклянного до шелковистого или матового;
- твердость: низкая (легко царапается ногтем);
- минерал медленно растворяется в воде;
- на ощупь не жирный;
- оставляет после себя хорошо заметную белую черту;
- цвет: от белого до серого (иногда может быть розовым).
Гипс не вступает в реакции с кислотами, однако растворяется в хлористом водороде (HCl). Может иметь разную прозрачность, хотя прозрачный минерал гипс в природе встречается чаще. При нагревании свыше 107 градусов по Цельсию гипс превращается в алебастр, который, в свою очередь, при смачивании водой затвердевает.
Гипс очень часто путают с ангидритом. Отличить друг от друга эти два минерала можно по твердости (второй гораздо тверже, нежели первый).
Генезис минерала и его распространение в природе
Гипс - типичный минерал осадочного происхождения. Чаще всего он образуется из естественных водных растворов (например, на дне усыхающих морей и водоемов). Минерал гипс также может накапливаться в зонах выветривания самородной серы и сульфидов. При этом формируются так называемые гипсовые шляпы - рыхлые или же уплотненные горные массы, загрязненные многочисленными примесями.
В гипс часто встречается в сопровождении песка, каменной соли, ангидрита, серы, известняков и железа. Соседство с последним, как правило, придает ему буроватый оттенок.
В природе гипс встречается в виде вытянутых и призмовидных кристаллов. Он также часто формирует плотные чешуйчатые, волокнистые или же «таблеточные» агрегации. Нередко гипс представлен в виде так называемых роз или ласточкиных хвостов.
Основные разновидности минерала
Геологи выделяют несколько десятков разновидностей гипса. Минерал может быть волокнистым, атласным, плотным, пенистым, тонкозернистым, костяным, кубическим и т. д.
К основным разновидностям гипса относят:
- селенит;
- алебастр;
- «марьино стекло».
Селенит - полупрозрачный минерал с шелковистым блеском. Название происходит от греческого слова selena - «луна». Этот минерал и вправду отличается слегка голубоватым оттенком. Селенит используется как поделочный камень в изготовлении бюджетных ювелирных украшений.
Алебастр - мягкий, легко разрушаемый материал белого цвета, продукт дегидратации гипса. Широко применяется в производстве садовых скульптур, ваз, столешниц, лепнины и прочих предметов интерьера.
«Марьино стекло» (девичий или дамский лед) - еще одна разновидность гипса, прозрачный минерал с перламутровым или цветным отливом. Отличается уникальной структурой кристаллической решетки. В старину «марьино стекло» широко использовали в оформлении икон и святых образов.
Главные месторождения гипса
Минерал гипс распространен в земной коре повсеместно. Его месторождения встречаются в отложениях практически всех периодах геологической истории планеты - от кембрийского до четвертичного. Залежи гипса (а также сопутствующего его ангидрита) в осадочных породах имеют форму линз или пластов мощностью в 20-30 метров.
Ежегодно из недр земли извлекают свыше 100 миллионов тонн гипса. Крупнейшие мировые производители ценного стройматериала - США, Иран, Канада, Турция и Испания.
В России главные залежи этой породы сосредоточены на западных склонах Уральских гор, в Поволжье и Прикамье, Татарстане и Краснодарском крае. Главные месторождения гипса в стране: Павловское, Новомосковское, Скуратовское, Баскунчакское, Лазинское и Болоховское.
Сферы применения гипса
Область применения гипса чрезвычайно широка: строительство, медицина, ремонт и отделка, сельское хозяйство, химическая промышленность.
С самых древних времен из этого минерала вытесывали скульптуры и различные предметы интерьера - вазы, столешницы, балюстрады, барельефы и т. п. Из него часто изготавливают карнизы, стеновые блоки и плиты (так называемый гипсокартон). В «сыром» виде гипс применяется и в сельском хозяйстве в качестве удобрения. Его рассыпают на полях и угодьях для нормализации кислотности почвы.
Где еще применяют гипс? Минерал широко используется в бумажной и химической промышленности для получения цемента, серной кислоты, красок и глазурей. Кроме того, каждому, кто когда-либо ломал ногу или руку, знакома еще одна сфера его применения - медицина.
Гипс как строительный материал
Стройматериал гипс получают из Для этого породу обжигают в специальных печах, а затем перемалывают в мелкий порошок. В дальнейшем полученное сырье широко используется в строительстве и отделке.
В промышленной индустрии существует своя классификация гипса - техническая. Так, выделяют следующие его разновидности:
- высокопрочный гипс (применяется в медицине и стоматологии; из него также производят различные строительные смеси и формы для фарфорофаянсовой промышленности);
- полимерный (используется исключительно в травматологии для наложения фиксирующих повязок при переломах);
- скульптурный (название говорит само за себя - это основной компонент шпаклевочных смесей, различных статуэток и сувениров);
- акриловый (облегченный гипс, используемый для отделки фасадов зданий);
- огнеупорный из которого нередко производят гипсокартонные листы и стеновые блоки).
Помимо этого, существует отдельная маркировка гипса по прочности. Согласно с ней, выделяется 12 марок гипса - от Г2 до Г25.
В строительно-отделочных работах также широко применяется алебастр. По сравнению с гипсом, он более прочен и легок в обработке. Правда, без специальных добавок алебастр практически непригоден, так как он моментально высыхает.
Важно отметить, что даже при современном, столь высоком уровне развития науки и промышленности достойной замены гипсу пока не найдено.
Лечебные и магические свойства камня
Гипс не зря используют в медицине. Он способствует срастанию костных тканей, избавляет от излишней потливости, излечивает туберкулез позвоночника. Применяется гипс и в косметологии - как один из компонентов тонизирующих масок.
Издревле этот минерал считался своеобразным «лекарством» от человеческой гордыни, высокомерия и излишней самонадеянности. В магии считается, что гипс способен подсказывать человеку, как ему нужно поступить в той или иной ситуации. Он сулит удачу и материальное благополучие. Астрологи советуют носить амулеты из гипса людям, рожденным под знаками Козерога, Овна и Льва.
«Роза пустыни» - что это такое?
Таким красивым именем называют минеральный агрегат, одну из разновидностей гипса. Он и вправду напоминает внешне цветочные бутоны. Агрегаты состоят из кристаллических линзовидных сростков-лепестков характерного вида. Окрас «розы пустыни» может быть самым разнообразным. Он определяется цветом почвы или песка, в котором она сформировалась.
Довольно интересен механизм формирования этих «роз». Они образовываются в особо засушливых природно-климатических условиях. Когда в пустыни изредка выпадает дождь, влагу моментально впитывает в себя песок. Вода вступает во взаимодействие с частичками гипса, которые вымываются вместе с ней вглубь. Позже вода испаряется, а гипс кристаллизируется в песчаной массе, создавая самые неожиданные и причудливые формы.
«Роза пустыни» хорошо известна кочевым племенам африканской Сахары. В некоторых культурах данного региона сложилась традиция дарить эти каменные цветы своим возлюбленным в День святого Валентина.