История и экономика

Название «гипс» происходит от его греческого обозначения “Gypsos”. В немецком языковом обиходе гипсом называют как затвердевший гипс (например, гипсовый камень), так и имеющие в составе меньшее количество воды, ещё способные к реакции CaSO₄-вяжущие (например, полугидраты), что иногда приводит к заблуждению. В английском же языке есть ясное различие между “gypsum” - гипсовый камень, и “plaster” - вяжущее.

Гипс является одним из старейших минеральных вяжущих в истории человечества. О его применении было известно ещё во времена неолита и в эпоху античности у народов Малой Азии. Старейшим надёжным доказательством применения гипса в качестве строительного материала считается находка из города Чатал-Хююк в Малой Азии, которая относится к 9000 г. до н.э. Другие находки обнаружены в Израиле (7000 г. до н.э.), есть находки из времён строительства пирамиды Шефрен (ок. 2000 г. до н.э.), где использовался раствор из гипса и извести [7, 169]. Через Крету применение строительного материала гипс попало в Грецию и к римлянам, которые расширили знания о его изготовлении и применении и донесли их до областей Центральной и Северной Европы. После отступления римлян эти знания были утрачены. И только в 11 веке они были вновь найдены через монастыри. Путём примешивания других материалов, таких как конский волос и солома, были получены улучшенные строительные материалы. Огнезащитное действие гипса было обнаружено после крупного пожара в Лондоне в 1666 году и сделало его в 17 веке наиболее часто употребляющимся строительным материалом [7, 169]. В Германии гипс употреблялся ещё раньше как кирпич, гипсовая штукатурка, «гипсобетон» или в качестве раствора для кладки и штукатурки. С вхождением в обиход искусственного мрамора из гипса строительный материал гипс во времена Барокко и Рококо достиг своего апогея [170]. Несмотря на слабую устойчивость к воде гипс иногда использовался для внешней отделки, что, например, доказывается находками в Гарце и Тюрингии. При этом часто использовались смеси из гипса и извести [171, 172].

Современное производство гипса в мире составляет около 150 млн. тонн, при этом крупнейшим потребителем с объемом около 40% является цементная промышленность. В таблице 1.25 приведены важнейшие страны-производители гипса.

Таблица 1.25-Годовое производство гипса, млн. т

По данным Федерального Союза гипсовой промышленности в 2000 году общее потребление гипса в ФРГ составляло ок. 8,52 млн. т, из них на гипсовую промышленность приходилось 5,72 млн. т, на цементную промышленность 1,75 млн. т и на прочее использование - 1,05 млн. т. Таблица 1.26 даёт обзор производства гипсовой промышленности, поделённого на области применения.

Таблица 1.26-Использование гипса (без цемента) в Германии [173]

¹⁾ в 1 000 т ²⁾ в 1 000 т, с 1995г. строительные плиты кв.м. ³⁾ в кв.м.

По данным Технического Объединения Эксплуатационников Крупных Электростанций в 2000 году было получено 5,97 млн. т гипса на установках с удалением серы из дымовых газов (УУСДГ), из них 1,53 млн. т поступило на временное хранение, а 3,94 млн. т на дальнейшую переработку. Сюда добавляется около 0,2 млн. т ангидрида из производства плавиковой (фтористоводородной) кислоты. Разница с общим потреблением покрывается природным гипсом/природным ангидридом. Таблица 1.27 показывает количество выхода гипса после установок с удалением серы из дымовых газов в некоторых странах Европы.

Оцениваемый мировой расход природного гипса и природного ангидрида составил в 1995 году около 95 млн. т. Из них в цементную промышленность поступило 55 млн. т (для 1 443 млрд. т цемента). Оставшиеся 40 млн. т природного гипса и ангидрида гипсовая промышленность переработала в строительные материалы. В будущем расход гипса может существенно повыситься, особенно в азиатских странах из-за расширения строительной деятельности. В 1995 году было использовано около 7-8 млн. т фосфогипса, большая часть из этого в Японии, которая не имеет собственных месторождений природного гипса. Использование гипса из производства диоксида титана и плавиковой кислоты < 1 млн. т в год [184].

Таблица 1.27-Выход гипса после установок Фс удалением серы из дымовых газов в некоторых европейских странах в 2001 году [174]

ФРГ использовало в 1980 году 6 млн. т природного гипса и природного ангидрида, из них 1,5 млн. т в цементной промышленности, 3,5 млн. т в гипсовой промышленности для производства гипсовых строительных материалов, 0,2 млн.т для изготовления промышленного гипса и 0,8 млн. т в качестве штрекового крепёжного материала в угледобывающей промышленности. Важнейшими гипсовыми строительными материалами являются гипсокартонные плиты (Северная Америка, Великобритания, Франция, Скандинавия, Бенилюкс, Япония и ФРГ), гипс для машинной штукатурки (Центральная Европа) и штукатурный гипс (Испания, Италия, Северная Африка, Ирак, Иран) [175]. Они будут рассмотрены подробнее позднее (глава 3.3).