Rodzaje anhydrytu

w przyrodzie i budownictwie

Chcąc dowiedzieć się czym jest anhydryt musimy przeprowadzić sobie mini lekcję chemii. W przyrodzie i budownictwie występują różne rodzaje anhydrytu, które znacząco różnią się wyglądem, właściwościami i zastosowaniem. Oto ich opis. 

Anhydryt jako MINERAŁ

Minerał anhydryt to bezwodny siarczan wapnia o wzorze chemicznym CaSO4. To substancja krystaliczna (a dokładnie sól) o niebieskoszarej lub białej lub kremowej barwie. Osad siarczanu wapnia pod wpływem temperatury wyższej niż 35° C i w obecności chlorku sodu (soli morskiej) w wyniku odparowania wody morskiej przechodzi w bezwodną formę czyli anhydryt. Uderzony rozpada się na kawałki w kształcie kostek. Jest rozpuszczalny w wodzie i kwasie solnym. Jest kruchy, przezroczysty. Najcenniejsze okazy o barwie purpurowej występują w Kanadzie i Szwajcarii. Jest stosowany w jubilerstwie oraz jako kamień ozdobny. Jego występowanie jest dość pospolite w wielu rejonach Ziemii. Pokładom anhydrytu bardzo często towarzyszą pokłady gipsu, o czym w następnej części artykułu.

Anhydryt jako SKAŁA

Minerał anhydryt łatwo chłonie wodę zwiększając swoją objętość przez co w temperaturze poniżej 35° C zamienia się w gips o wzorze chemicznym CaSO4 2H2O (dwuwodna forma siarczanu wapnia) o zupełnie innych właściwościach. Ta monomineralna skała osadowa (siarczanowa) o tej samej nazwie anhydryt, zbudowana jest m.in. z gipsu, kalcytu, dolomitu i halitu. Przeważnie ma niebieskoszarą barwę.

W Europie największe złoża  występują w Austrii, Danii, Francji, Szwajcarii i Niemczech. W Polsce występuje on w okolicach Lwówka Śląskiego (Niwnice – kopalnia Nowy Ląd), Inowrocławia, Kłodawy, Lubania. Złoża te powstawały w okresie 240 – 200 mln lat temu.

W tych właśnie miejscach pozyskuje się naturalny anhydryt wykorzystywany po obróbce i wyprażaniu w wysokiej temperaturze w budownictwie.

Anhydryt w BUDOWNICTWIE

W budownictwie o samopoziomujących posadzkach anhydrytowych mówi się zwyczajowo w skrócie “anhydryt”. Trzeba jednak pamiętać, że jest to w rzeczywistości mieszanka wielu składników. Anhydryt pełni tu rolę spoiwa (tak jak cement w przypadku posadzki cementowej).

Anhydryt wykorzystywany w budownictwie pozyskuje się ze skał z najczystszych pokładów kopalnianych (kopalnie głębinowe lub odkrywkowe). Po wydobyciu skały gipsowe przechodzą długi proces: rozłamywanie, kruszenie i mielenie na mączkę gipsową czyli pył o średnicy cząstki nie większej niż 0,06 mm. Następnie podlega on wyprażaniu/wypalaniu w wysokich temperaturach. I właśnie to wyprażanie w odpowiedniej temperaturze jest kluczowym etapem. Na tym etapie gips ulega dehydratacji (odwodnieniu, usunięciu chemicznie przyłączonych cząsteczek wody). Gips wyprażany w temperaturze 800–1000ºC jest wykorzystywany do posadzek anhydrytowych.

Temperatura wyprażania a rodzaje spoiw gipsowych

W zależności od temperatury wypalania (wyprażania) gipsu mogą powstawać spoiwa anhydrytowe o odmiennych właściwościach: szybko- lub wolnowiążące

135–230°C

Gips budowlany otrzymuje się po zmieleniu kamienia gipsowego wyprażonego w niskiej temperaturze (135–230°C). To spoiwo szybkowiążące, tzw. gips półwodny (półhydrat), uzyskiwany w odmianach alfa i beta, które różnią się rozpuszczalnością, czasem wiązania i wytrzymałością. Gips budowlany należy do spoiw powietrznych szybkowiążących, o początku wiązania w zakresie 3–12 minut, a końcu 15–20 minut.

600–700°C

W wyniku wypalania kamienia gipsowego lub anhydrytu naturalnego w temperaturze 600–700°C powstaje anhydryt, czyli bezwodny siarczan wapniowy (CaSO4). W czystej formie nie wykazuje on właściwości wiążących. Uzyskuje je dopiero jako spoiwo anhydrytowe, które powstaje po zmieleniu siarczanu wapniowego i połączeniu go z dodatkami – aktywatorami (tlenki alkaliczne, tlenek magnezowy, wapno palone i hydratyzowane, siarczany, cement portlandzki).

800–1000ºC

Gips hydrauliczny (zwany także estrichgipsem lub gipsem jastrychowym) jest spoiwem powietrznym wolnowiążącym, wykazującym właściwości hydrauliczne. Otrzymuje się go przez wypalanie kamienia gipsowego w temperaturze 800–1000ºC. Wówczas gips dwuwodny przechodzi w siarczan bezwodny i ulega częściowemu rozkładowi (CaSO4 → CaO + SO2 + ½O2). Spoiwo to zawiera niewielką ilość tlenku wapniowego. Gips hydrauliczny zaczyna wiązać po upływie 2–6 godzin. Koniec wiązania następuje dopiero po 6–30 godzinach. Ta odmiana gipsu charakteryzuje się większą odpornością na działanie wody i mrozu.

Wyprażanie gipsu w temperaturze 800–1000ºC ma ogromne znaczenie w stosowaniu wylewki anhydrytowej w strefach mokrych takich jak łazienka, piwnica, garaż itd. Wyprażanie w tak wysokiej temperaturze całkowicie zamyka absorpcję wody. Oznacza to, że nie ma on żadnych właściwości pęcznienia.

Źródła:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Anhydryt

http://tuznajdziesz.pl/produkty/artykuly/produkcja-gipsu-1165/