Гипсовые вяжущие вещества делят на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Изготовление строительных материалов

Обжиговые (высокотемпературные) технологии

Обжиг глины требует высоких температур и длительного времени. Температура должна повышаться и понижаться постепенно. Вот почему удобно использование электрических муфельных печей, где можно совместить процесс сушки — медленно (температура должна возрастать при этом медленно, чтоб не образовывались перекосы и трещины) до 150-200 в течении 1-2 часов, затем подъем температуры с интервалом 1 час до конечной температуры 900-1100 в течение 4-6 часов (например, с установкой режима 400–600-800-1000). В печах встраивается компьютеризированный термоэлектрический пирометр, который осуществляет контроль температурной шкалы или устанавливается ручной терморегулятор.

Что происходит при изменении температуры в печи? При температуре 200–400 удаляются органические вещества, присутствующие в глине. При 500 происходит полный процесс обезвоживания. От 680 начинается процесс остекловывания, флюсы в составе глиняной смеси начинают расширяться и, выполняя роль клеящихся веществ, скрепляют твердые частицы, заполняя поры. При 800 начинается процесс перехода флюсов в стеклообразное состояние (остекловывание). Изделие уменьшается в объеме, становится твердым. От 900 и выше — при достижении оптимальной температуры она поддерживается в течение некоторого времени, чтоб перейти к этапу закаливания, пока температура не снизится до 100. Если изделие извлечь из печи раньше, то оно получит термический удар, что приведет к расколу.

Обжиг известняка

Основным процессом при производстве воздушной извести является обжиг, при котором известняк декарбонизируется и превращается в известь по следующей реакции:

СаСО₃ + 42,52 ккал < = > СаО + СО₂

Из этого уравнения видно, что для разложения одной грамм-молекулы СаСО₃ на СаО и СО₂ нужно затратить 42,52 ккал тепла, а для разложения 1 кг СаСО₃-425,2 ккал.

Практически температура обжига известняка в заводских условиях колеблется в пределах 1000-1200°С.

При неправильной эксплуатации печи, а также при попадании в нее кусков больших размеров или более высокой плотности, на что не рассчитан установленный на заводе режим обжига, часть материала не дожигается, так как не успевает декарбонизироваться. Такой недожог уменьшает выход теста из кипелки, так как недожженная часть материала при гашении не рассыпается в порошок и остается в виде кусков. Вредного влияния на качество твердеющей извести недожог не оказывает. При слишком высокой температуре обжига возможен пережог извести, при котором появляется крупнокристаллическая окись кальция. Пережог ухудшает качество извести, подвергающейся гашению, так как вызывает медленное гашение частиц пережженной извести, которые могут полностью погаситься уже в сооружении и вызвать не только образование в нем трещин, но даже и его разрушение.

Гипсовые вяжущие вещества делят на две группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают при нагревании двухводного гипса CaSO₄-2H₂O до температуры 150...160°С с частичной дегидратацией двуводного гипса и переводом его в полуводный гипс CaSO₄-5H₂O (строительный гипс или алебастр).

Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжигом двуводного гипса при более высокой температуре до 700... 1000°С с полной потерей химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция — ангидрита CaSO₄. К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс, а к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрихгипс.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих служат природный гипсовый камень и природный ангидрид CaSCu, а также отходы химической промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций, например фосфогипс. Возможно применение гипсосодержащего природного сырья в виде сажи и глиногипса.

Варка стекломассы (стекловарение) —главнейшая и самая сложная операция всего стекольного производства, производится чаще всего в ванных печах непрерывного действия, представляющих собой бассейны, сложенные из огнеупорных материалов. При варке специальных стекол (оптических, цветных и т. п.) используют горшко-вые печи. При нагревании шихты до 1100... 1150 °С происходит образование силикатов (силикатообразование) сначала в твердом виде, а затем в расплаве. При дальнейшем повышении температуры в этом расплаве полностью растворяются наиболее тугоплавкие компоненты SiO2 и А12О3 — образуется стекломасса. Эта стекломасса насыщена газовыми пузырьками и неоднородна по составу. Для осветления и гомогенизации стекломассы ее температуру повышают до 1500...1600 °С. При этом вязкость расплава снижается и соответственно облегчается удаление газовых включений и получение однородного расплава.

Стекловарениезавершается охлаждением (студкой) стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоизделий принятым методом (вытягиванием, прокатом, прессованием, литьем, выдуванием и др.).

Закрепление формы изделия осуществляют быстрым охлаждением. При этом вследствие низкой теплопроводности стекла возникают большие перепады температур, вызывающие внутренние напряжения в стеклоизделии. Поэтому обязательная операция после формования — отжиг, т. е. охлаждение изделий по специальному ступенчатому режиму: быстрое — до начала затвердевания стекломассы, очень медленное — в момент перехода стекла от пластического состояния к хрупкому (собственно отжиг) и вновь быстрое — до нормальной температуры. Отжиг может производиться сразу при формировании изделий или после повторного нагрева до температуры начала размягчения.