Как сделать гипс прочнее для декоративного камня

Обновлено: 26.04.2024

Строительный гипс – это природный минерал из класса сульфатов. Его химической формула CaSO4·2H2O (гидрат сульфата кальция). Так как в молекуле вещества содержится 2 атома воды, его также называют диаквасульфат кальция.

Мелкокристаллическая структура с большим количеством пор является и положительным качеством (дает легкость и устойчивость к высоким температурам), и отрицательным (не обеспечивает прочность и влагостойкость).

Оптимальная пористость изделия после отвердевания составляет 40-60%. Если она выше, изделие становится менее прочным и легко разламывается. Пористость зависит от количества воды, использованного при замешивании раствора.

Удельный вес материала – 2,6-2,75 г/см³. Плотность в рыхлом состоянии – 800-1100 г/м³, при уплотнении может достигать 1450 кг/м³.

Что представляет собой строительный гипс внешне? Это порошок довольно мелкого помола, обычно белый или сероватый, иногда с желтым или розовым оттенком. Запах очень слабый, усиливается при добавлении воды.

Жидкий раствор (тесто) представляет собой серую массу со специфическим запахом. После высыхания приобретает белый или светло-серый цвет, поверхность готового изделия гладкая на ощупь.

Гипсовый порошок

Гипсовый раствор

Разновидности гипса

Гипс – это первое вяжущее вещество, полученное человеком. Строительное минеральное вяжущее – это порошкообразное вещество, которое после смешивания с водой превращается в пластичную, гибкую массу и постепенно застывает до каменного состояния.

Основу любого строительства составляют вяжущие вещества. Они используются для производства строительных растворов, изготовления плит.

Гипсовое вяжущее – это искусственно полученное вяжущее путем обжига. Оно состоит из полуводного гипса, который при термообработке (105-200°С) превращается в двуводный:

Строительный гипс может быть как природного, так и промышленного происхождения.

Его получают как из природного гипсового камня, так и из химических отходов. Смысл операции заключается в исключении воды (дегидратации) из гипсового состава при повышении температуры. Человечество открыло этот нехитрый способ получения около 20 тысяч лет назад. Люди заметили, что после обжига гипс превращался в порошок, а затем после дождя вновь трансформировался в камень.

По способу получения гипс бывает α или β-модификации.

Для очищения и получения высокопрочного гипса α-модификации сырье нагревают в автоклавах без доступа воздуха под давлением при температуре 95-130°, вода удаляется капельным путем. Полученный полуводный гипс отличается высокой прочностью и качеством. Однако дороговизна и сложность его получения сказывается на его себестоимости.

Гипс β-модификации получают в открытых печах при более высоких температурах 150-180°С. Двуводный гипс нагревают, вода превращается в пар и при выходе из сырья образует огромное количество мельчайших пор, которые значительно ухудшают его качество. Измельченный гипс β-модификации называют строительным или алебастром. Формовочным называется гипс β-модификации более тонкого помола, медицинским – из хорошего чистого сырья с мелким помолом.

Разница между гипсом альфа и бета модификации состоит только в способе производства и полученном результате.

Алебастр – это разновидность природного зернистого гипса с более мелким строением зерна. Алебастр относят к строительному гипсу, однако нельзя любой зернистый гипс считать алебастром.

Алебастр – это быстротвердеющий вяжущий материал, в составе которого полуводный сульфат кальция CaSO4 • 0,5Н2О. Он относится к гипсу β-модификации, поскольку производится в открытых печах.

Ангидрит – это безводный гипс природного происхождения. Он отличается длительным схватыванием и твердением, в его составе безводный сульфат кальция CaSO₄ и активатор твердения CaO.

Эстрих-гипс получают путем обжига природного гипсового камня при t°=800-950°С. Дополнительным веществом при его диссоциации является оксид кальция CaO, который выступает активизатором затвердения ангидрита.

В результате обжига получают двуводный гипс, который обладает улучшенными свойствами по сравнению с обычным:

— Пониженная водопотребность 30-35% против обычных 50-60%;

— Длительные срок схватывания: начало не ранее 2 часов;

— Высочайшая прочность 10-20 МПа через 28 суток.

На рубеже XIX-XX вв. эстрих-гипс применяли для получения основания под чистый пол, кладочных работ, производства искусственного мрамора.

Гипсовые вяжущие – это вещества на основе полуводного гипса или ангидрита, которые называются воздушными вяжущими.

Их делят на три группы в зависимости от способа производства:

I вяжущие, подвергающиеся термической обработке при их получении: α или β-модификации, полугидрат кальция и растворимый ангидрит.
II вяжущие без термообработки: природный ангидрит.
III вяжущие из первой или второй группы, которые смешивают с другими компонентами.

Представители I и II групп являются невлагостойкими (НГВ), основная часть представителей III группы относится к влагостойким вяжущим (ВГВ).

В свою очередь, вяжущие, получаемые путем термообработки, делят на низкообжиговые и высокообжиговые.

К первым относятся вещества, получаемые при t°=120-180°C:
строительный гипс, включая алебастр, формовочный, высокопрочный, медицинский гипс. Они обладают невысокой прочностью и быстрой схватываемостью.
К высокообжиговым относятся вяжущие, полученные при t°=600-900°С:
ангидритовый цемент, эстрих-гипс и отделочный цемент. Они отличаются высокой плотностью, прочностью и медленным твердением.

Как работать с гипсом

Материал при соединении с водой быстро твердеет и сохраняет свою форму. В процессе твердения раствор незначительно увеличивается в размере с выделением некоторого количества тепла. Это свойство мастера обращают на пользу: расширяющийся гипс плотно заполняет все мельчайшие выемки, точно повторяя внутренний объем формы. Таким способом изготавливаются многие виды гипсовых украшений, а также различные фигурки.

Так выглядит готовый для работы раствор гипса

Как правильно разводить

Основное правило при разведении строительного гипса состоит в том, что в подготовленную емкость с водой медленно и постепенно всыпается гипсовый порошок. В процессе приготовления раствор постоянно перемешивается для предотвращения образования комочков.

Для перемешивания небольших объемов можно использовать древесину, нержавеющую сталь, пластик или резиновые изделия. Если объем раствора солидный, то лучше воспользоваться электродрелью, имеющей специальную насадку.

Недопустимо перемешивать раствор более 1 минуты во избежание потери гипсом своих свойств. Перемешивание прекращается при исчезновении комочков. Если вы хотите замедлить застывание раствора, то вам следует воспользоваться специальными добавками.

При их отсутствии просто делайте замес на холодной воде. Это продлит время до начала схватывания практически вдвое. Если же вам необходимо, чтобы раствор застыл как можно раньше, добавьте в него немного соли.

Пропорции гипсового раствора

От того, в каких пропорциях будет разведен гипсовый раствор, зависит скорость его застывания. Это время в большинстве случаев составляет от 5 минут до 1 часа. Практика показывает, что для получения раствора средней густоты следует к 1 литру воды добавить приблизительно 1,5 кг сухого гипсового порошка.

Если необходимо получить жидкий раствор, который используется для штукатурных работ, то соотношение компонентов допускается один к одному. Жидкий раствор и застывать будет дольше.

А вот для изготовления скульптурных поделок или лепнины рекомендуется делать раствор более густым. На одну часть воды приходится 2 части порошка. Данное соотношение уменьшает время застывания раствора.

Силиконовые формы

Формы для гипсового раствора могут быть изготовлены из самых различных материалов. Это силикон, древесина, металл, эпоксидная смола, гипс, экструдированный пенополистирол, цемент. Основным условием их использования является защита внутренних поверхностей таких форм от прилипания к ним гипсового раствора.

Для разведения гипсового порошка лучше использовать эластичные формы, например, силиконовые. Их можно использовать многократно без каких-либо нарушений их целостности. Основное преимущество силиконовых форм состоит в легкости отделения от них застывшей гипсовой массы. При этом гарантируется сохранность затвердевших моделей. Кроме того, такие формы не нужно смазывать.

Можно самостоятельно изготовить силиконовую форму. Для этого имеющуюся модель фиксируют неподвижно в специально изготовленной емкости. Производится заливка модели жидким силиконом до ее половины. После затвердевания силикона модель вынимается. Производится изготовление формы для верхней части модели.

Несколько примеров силиконовых форм для гипса

Форма для гипса №1 Форма для гипса №2 Форма для гипса №3 Форма для гипса №4 Форма для гипса №5

Как отлить форму из гипса

Благодаря особенностям производства, гипс имеет уникальную мелкопористую структуру, что дает возможность изготавливать из него всевозможные литьевые формы. В некоторых случаях гипсовые формы являются просто незаменимыми в литейном деле. С их помощью отливают копии старинных монет, фигурок, барельефов, моделей.

Гипсовые формы дают возможность использовать такие материалы как эпоксидная смола, оргстекло, пластмасса, бронза, воск. Допускается также изготовление поделок из такого же гипса, из которого состоит сама форма. Однако в этом случае необходимо придерживаться определенных рекомендаций по заливке.

Отливается гипсовая форма достаточно просто и быстро. В подготовленную коробку или другую емкость вливается небольшой по толщине слой жидкого гипсового раствора. Когда раствор застынет, на него ложится обработанная смазочным материалом модель, с которой предполагается сделать слепок.

Далее емкость заполняется раствором до середины модели. После застывания образуется гипсовая форма нижней части модели. Смазанная модель извлекается из формы. Таким же образом изготавливается форма для ее верхней части.

Для последующей заливки гипсового раствора в такие гипсовые формы рекомендуется покрыть формы изнутри лаком в несколько слоев. Это защитит форму от прилипания к ней гипсового раствора. Также следует обрабатывать форму какой-то смазкой, например, веретенным маслом или раствором парафина или стеарина в керосине.

Как увеличить прочность и сделать его крепче

Для повышения прочности гипсовых поверхностей или изделий рекомендуется вводить в раствор специальные добавки. Это полимерная фибра, различные виды клея (КМЦ, ПВА, костный клей), известь-пушонка, бура, жидкое стекло. Отличные результаты дает армирование гипсовых поверхностей полимерной монтажной сеткой.

После застывания гипса рекомендуется для увеличения прочностных качеств обработать его поверхность раствором железного или медного купороса, а также раствором глауберовой соли.

Чтобы придать гипсовому изделию прочность, сравнимую с прочностью керамики, его на сутки погружают в насыщенный раствор алюмокалиевых квасцов. Затем изделие нужно нагреть до температуры 550 градусов. Вы будете удивлены его прочностью.

Время позволило и я добрался до самого сокровенного — как сделать гипс не просто крепким, а очень крепким.

Мы будем делать крепкий гипс так, как делают его профи. Ваши затраты, что бы сделать гипс крепким составят от 70 копеек. Да я не ошибся, от 70 копеек на 1 кг./гипса

Сразу скажу! Забудьте про то, что написано в интернете, про дедовские способы с известью, купоросом и шаманством с бубном. Открою вам небольшой секрет, большинство профессиональных производителей изделий из гипса так не работают, они просто шутят над новичками, заставляя их гасить известь и вымачивать в купоросе))).

В реальности все гораздо проще во много раз и крепость гипса может быть очень высокой.

При производстве в гипс добавляют всего 1 добавку — это пластификатор для гипса Фрипласт (Freeplast)

Расход пластификатора мизерный 0,5-1,5%, что практически не влияет на конечную стоимость готовых изделий, стоимость пластификатора для крепкого гипса от 140 руб/кг.

Если рассчитать, то на 1 кг гипса необходимо всего от 5 до 15 гр. пластификатора. В деньгах это примерно 1-1,5 руб.

Вы можете использовать любой пластификатор для гипса. Почему я рекомендую именно Фрипласт. Он эффективен и дешев. Все остальные существенно дороже.

Испытание пластификатора Фрипласт

Пластификатор для бетона — категорически не подходит для работы с гипсом.

Основные признаки пластификатора для бетона это цвет — серые, оранжевый, ржавый, бледно желтый. Все пластификаторы для гипса — белоснежные.

Оптимальный рецепт 1 для производства декоративного камня и 3D панелей (высокая крепость, время схватывания смеси до 15 минут)

Гипс	Вода	Пластификатор Фрипласт	Комментарий
Г3, Г5 — 1 кг.	510-530 гр	15 гр	Размешивать не менее 30 секунд. В среднем 1 кг. пластификатора хватает на 6-7 м.кв. панелей
Г16 — 1 кг.	350-400 гр.	10-15 гр	Размешивать не менее 30 секунд. В среднем 1 кг. пластификатора хватает на 6-7 м.кв. панелей

Рецепт 2 для производства декоративного камня и 3D панелей (очень высокая крепость, время схватывания смеси до 15 минут)

Аналог популярных смесей для производства гипсового камня и 3D панелей. Часто задают вопрос. Что Выгодней, купить готовую смесь или сделать самому. Ниже приведен рецепт очень крепкой смеси. Обратите внимание! Данный рецепт работает только с пластификатором Фрипласт — это основной элемент.

Гипс	Вода	Пластификатор Фрипласт	Цемент, серый или белый	Метакаолин	Комментарий
Г3, Г5 — 1 кг.	480-500 гр	15 гр	150 гр.	10-15 гр.	Размешивать не менее 30 секунд.

Как видите, достаточно добавить данную смесь и ваше изделие из гипса станет сверхпрочным.

Многие опытные камнеделы уверены: работа с гипсом без пластификатора — дилетантский уровень. Вне зависимости от того, занимаетесь ли вы созданием элементов декора или отливом садовых фигур, укрепить гипсовый раствор и повысить его долговечность никогда не помешает. Для этого и существуют специальные смеси — пластификаторы.

Не секрет, что гипс замешивается с водой в пропорциях примерно два к одному. При этом количество жидкости напрямую влияет на прочность итогового материала — чем больше воды, тем больше риск появления трещины или надлома.

Пластификатор — это порошок, который используют на стадии замешивания для двух целей:

1. Пластификатор буквально снижает «потребность» гипса в воде . То есть после добавления смеси пропорции меняются: там, где раньше требовался литр воды, теперь требуется на треть меньше.

2. Из этого вытекает следующая и главная функция пластификаторов – они делают гипс крепче. Меньше воды — больше прочность и лучше сцепление с поверхностью. Этот строительный порошок состоит из множества химических соединений и чаще всего изготавливается на поликарбоксилатной основе.

Существуют также пластификаторы для бетона, и некоторые мастера умудряются добавлять их в гипсовые растворы. Опытные камнеделы, впрочем, рекомендуют не прибегать к такой практике и использовать пластификаторы, предназначенные именно для гипса.

Несмотря на мнение некоторых строителей, добавлять пластификаторы нужно далеко не во все изделия из гипса.

Некоторые гипсовые смеси уже имеют в своем составе необходимые химические добавки и достаточно крепки сами по себе, как, к примеру, «Умный гипс. Камнедел» от «Самарагипс» . Этот гипс не требует добавления пластификаторов, даже если вы собираетесь изготавливать из него объемную садовую фигуру и большую партию декоративного камня.

Как правильно использовать?

На российском рынке не так много видов пластификаторов, и каждый из них обладает своими характеристиками. Самый верный способ — просто следовать инструкции на упаковке. Там будет указано, в какой пропорции смешивать порошок и какого цвета может получиться изделие. Это важно! Читайте внимательно, чтобы потом не удивляться внезапно пожелтевшему элементу декора.

Как и в любом другом деле, здесь главное не перестараться. Слишком большое количество пластификатора приведет к обратному эффекту: прочность снизиться, и гипс станет еще большее неустойчивым, чем до добавления порошка.

Как сделать крепкий и прочный гипс. В данной статье я опишу тонкости производства изделий из гипса методом литья . Я не буду расписывать рецептуры, они есть у производителей пластификатора и оптимизированы, я только приведу несколько примеров рецептур Но принцип един.

Неважно что Вы производите… 3D панели, декоративный камень, статуи. Все решает вода и пластификатор для гипса. Принцип работы по литью гипса един во всех случаях. Правильный подбор компонентов — вот все, что необходимо, что бы сделать прочный гипс.

В интернете много разных доморощенных способов по укреплению гипса, но к сожалению они не работают или работают не так как хочется.

Я составил рейтинг неправильных советов – как сделать гипс крепким.

Вымочить в купоросе. В принципе вымачивание в купоросе дает небольшой прирост прочности (очень маленький), но это очень долго, да и дышать парами раствора очень вредно, а если вам необходимо делать декоративный камень по 10-15 м.кв. в день.
Размешать 1:1 с ПВА. Да это сделает гипс очень прочным. Но… Застывать в форме изделие будет очень долго, зависит от толщины, и второй момент – ПВА с гипсом дает сильную усадку. Время застывания в форме гипса с ПВА при пропорции 1:1 или даже 1:0.5 более 3 часов. Если использовать меньше ПВА, то прочности не будет
Добавить жидкое стекло – это совершенно не работающий способ, а если налить много жидкого стекла, то наоборот, гипс станет еще мягче. Есть и другой побочный эффект. Так называемое «пыление». Изделие с добавлением жидкого стекла постоянно будет оставлять пыльные следы. Это выделяется жидкое стекло.

Основное решение уже давно придумано – это использование пластификаторов для гипса, действие которых направлено на повышение прочности гипса за счет повышения его плотности.

Скажу сразу – все профи работают только на пластификаторе для гипса.

Делать прочный гипс — это просто

Забудьте все чудо способы и магические советы. Все очень просто. Есть основная связка для изготовления прочного или сверхпрочного гипса — Гипс + пластификатор для гипса + вода

Что дает пластификатор для гипса!

Огромное увеличение прочности гипса. Современные пластификаторы позволяют достигать небывалой прочности гипса, я доходил до уровня М300 (Г30 из простого алебастра).
Изделие можно доставать из формы через 14-17 минут.
Снижение времени сушки в несколько раз
Уменьшение образования пузырьков
Повышение влагостойкости

Таблица затрат пластификатора на 1 кг. гипса

Дешевый гипс, алебастр — 1 кг
Вода — 400 гр
Пластификатор Фрипласт ПРОФИ — 7-9 гр. (всего 0,7-0,9%)
вынимать из формы через 13-15 минут
время окончательной сушки уменьшается в 2-4 раза

Дешевый гипс, алебастр — 1 кг
Вода — 500 гр
Пластификатор Фрипласт Профи — 3-5 гр (всего 0,3-0,5%)
вынимать из формы через 13-15 минут
время окончательной сушки уменьшается в 2-3 раза

Вода решает все!

Каждый мастер через какое-то время понимает, что все решает вода. Действует основной принцип “Чем меньше воды — тем выше прочность изделия”.

Но к сожалению практически все на начальных этапах данную информацию пропускают и потом удивляются, почему у них ничего не работает или работает не так как обещано.

Уменьшение времени окончательной сушки

Второй эффект пластификатора Фрипласт, помимо сильного увеличения прочности – это уменьшение времени окончательной сушки. От этого зависит, когда вы отдадите заказ клиенту. Чем быстрей гипс высохнет – тем быстрей вы сдадите заказ клиенту.

Решил написать статью на тему: как сделать гипс крепче, а вернее как сделать гипсовый камень тверже в несколько раз. Вообще мне особо крепкий камень не нужен, люди покупают такой какой есть и он у них не ломается и никаких жалоб не было. Даже тонкослойный кирпич толщиной около 6 мм отлично и транспортируется и укладывается. Но при производстве, у меня на полиуретановых формах оставался гипсовый налет – это все из-за недостаточной прочности изделий и из-за этого я решил использовать добавку.

Эксперимент

Я решил сделать эксперимент и взял 3 плитки:

Из гипса Магма Г6 Б3;
Гипс Магма Г6 Б3 + преобразователь гипса СВВ-500;
Из гипса Г16 (Самарский).

Преобразователь гипса СВВ-500

Камень из гипса Г6 и Г16 набрали свою прочность, я их отлил примерно месяц назад, а камень с добавлением СВВ-500 я отлил за сутки до записи видео. Свою конечную прочность он еще не набрал, но я все-таки решил сделать эксперимент, т.к. эффект получился суперский.

В раствор я добавил 4% процента преобразователя. У меня на форму получилось 2,4 кг гипса и 96 грамм СВВ-500. Добавку я добавлял в сухой гипс, тщательно перемешал и только после растворил всю эту смесь в воде. При заливке раствор был похож на жидкую сгущенку, воды ушло меньше в 2 раза, чем обычно. Время от заливки до расформовки у меня увеличилось примерно на 10 минут. При вытаскивании камня я заметил, что даже сырая плитка стала намного прочнее и ломалась с усилием. Посмотреть сам эксперимент можно на видео ниже.

Вывод

Честно сказать я не ожидал такого эффекта, я думал ну станет плитка немного прочнее, как из гипса Г16 не более. Я боюсь представить, что будет если смешать Г-16 + СВВ – там вообще “бетон” должен получиться.

Я отложу плитки с добавкой СВВ и через месяц сниму новое видео и добавлю его на эту страницу. Хочу посмотреть, станет ли камень еще прочнее или нет. Всем спасибо за просмотр, если есть вопросы, то пишите их в комментарии.

Второе видео

Отзывы других людей (я там тоже есть)

Читайте также: