Взаимодействие гипса с водой¶

Можно ли мочить гипс — вопрос, зависящий от формы материала: строительный гипс (гемигидрат) при контакте с водой схватывается и твердеет, поэтому в жидком или тестообразном состоянии его нельзя разбавлять водой после начала схватывания, однако готовые изделия из гипса (формы, плиты, декор) при кратковременном увлажнении не разрушаются, но долго контактировать с водой им нельзя.

¶Состав и свойства гипса

Гипс — природный минерал, сульфат кальция двуводный (CaSO₄·2H₂O). При прокаливании при температуре 120–180 °C он теряет часть кристаллизационной воды и превращается в полугидрат (гемигидрат, CaSO₄·0,5H₂O) — так получается строительный гипс. При добавлении воды полугидрат снова связывает её и переходит в твёрдое состояние — это реакция, лежащая в основе гипсовых вяжущих материалов.

Ключевая особенность материала: гипс гидрофильный, но при этом водостойким не является. Вода для него — и реагент, и враг. Схватывание происходит за 5–20 минут в зависимости от сорта и примесей, полное отверждение — за 20–30 минут, набор прочности продолжается до 7 суток.

¶Что происходит при контакте с водой

¶Свежий гипсовый раствор

Свежезамешанный гипсовый раствор или алебастр нельзя «разбавить» водой после начала схватывания — материал начнёт комковаться, утратит однородность и прочность. Правильный порядок: сначала вода, затем сухой порошок, замес в течение 1–2 минут. Избыток воды снижает прочность готового изделия и увеличивает время схватывания.

¶Отвердевший гипс

Отвердевший гипс при увлажнении ведёт себя по-разному:

• Кратковременное смачивание (несколько секунд–минут): материал не разрушается, поверхность становится влажной, вода впитывается в поры. После высыхания гипс восстанавливает вид.
• Длительное воздействие воды: гипс постепенно размягчается, поверхность крошится, прочность падает. Известно, что гипсовые изделия, пролежавшие в воде несколько дней, превращаются в рыхлую массу.
• Погружение в воду: гипс набирает воду в поры, увеличивается в объёме, появляются трещины и расслоения.

Поэтому гипсовые изделия нельзя мыть под проточной водой, использовать в ванных комнатах, банях, фасадах без дополнительной защиты.

¶Способы повышения водостойкости

В промышленности и строительстве для снижения гигроскопичности гипса применяют:

• Гидрофобные добавки — кремнийорганические соединения, парафин, озокерит, вводимые в массу при замесе или наносимые на поверхность.
• Заполнители — песок, известь, цемент (гипсоцементные вяжущие), повышающие прочность и снижающие водопоглощение.
• Полимерные модификаторы — латексные дисперсии, ПВА, акриловые связующие.
• Покрытия — лаки, краски, грунтовки на основе полимеров, создающие водоотталкивающую плёнку.

Пример — гипсоволокнистые листы (ГВЛ), которые при производстве обрабатываются гидрофобными составами и парафином, что позволяет использовать их во влажных помещениях.

¶Практические ситуации

¶Гипс и вода в медицине

В хирургии гипсовые лонгеты и повязки фиксируют конечности. Медицинский гипс при контакте с водой ведёт себя так же, как строительный: намокшая повязка размягчается и теряет фиксирующую способность. Пациентам с гипсовой повязкой рекомендуют защищать её от влаги полиэтиленовым пакетом при мытьё, а при длительном намокании — обращаться к врачу для замены повязки.

¶Интересные факты

• В Древнем Египте гипс использовался как связующее при возведении пирамид — растворы из обожжённого гипса служили «цементом» блоков.
• Гипс — один из немногих минералов, который можно многократно перерабатывать: обожжённый гипс снова затвердевает при добавлении воды.
• Меловой карандаш (гипсовый мелок) растворяется в воде, в отличие от графитового.

Источники:

• ГОСТ 125-79. Гипс строительный и гипсовые вяжущие. Технические условия.
• СН 371-77. Инструкция по применению гипсовых вяжущих в строительстве.
• Балаенков А. И. Гипсовые вяжущие и гипсобетоны. — М.: Стройиздат.
• Лисовский В. А. Гипс и гипсовые вяжущие. — М.: Стройиздат.