6.1.2. Материалы с гипсовым связующим

Строительные материалы и конструкции на основе гипса - про­кат­ные внутриквартирные перегородки, сантехкабины, плиты пазогребневой конструкции для изготовления перегородок различного назначения, декоративные и звукоизолирующие плиты, гипсокартонные плиты (так называемая “сухая штукатурка”) и другие изделия из гипса в основном состоят из связующего (самого гипса) с небольшим добавле­нием напол­нителя (древесных опилок, стекловолокна и т.п.).

Гипс, как известно, может существовать в 5 формах:

дигидрат сульфата кальция (CaSO₄  2H₂O);

полугидрат (CaSO₄  0,5H₂O);

растворимый ангидрит ( - CaSO₄);

нерастворимый ангидрит ( - CaSO₄);

высокотемпературная форма ангидрита ( - CaSO₄).

Гипсовый камень, образующийся после затворения гипсового теста (например, при замесе алебастра) и его твердения, представляет собой дигидрат.

При нагревании гипсосодержащего материала, в том числе на пожаре, указанные выше формы последовательно переходят друг в друга:

Указанные выше температуры фазовых переходов следует рассмат­ривать как ориентировочные, т.к. их численные значения в различных источниках [70, 123, 125, 139] отличаются друг от друга.

Для визуальной оценки термических поражений (температуры на­гре­ва) конструкций из материалов с гипсовым связующим могут быть использованы данные Н.А.Ильина [10], приведенные в табл. 1.28.

Таблица 1.28

Визуальные признаки термических поражений гипсовой штукатурки при различных температурах [10]

Температура нагрева, 0С	Состояние гипсовой штукатурки
200-300	Образование частых волосяных трещин (остаточная прочность 30 % начальной)
600-700	Интенсивное раскрытие трещин (остаточная прочность менее 20 % начальной)
800-900	Разрушение гипсового камня после охлаждения

Лучше, однако, количественно оценить степень дегидратации (термического поражения) гипсовой конструкции в тех или иных зонах пожара. Для этого достаточно определить в отобранных на месте пожара пробах одним из методов термического анализа остаточное содержание термолабильных компонентов. Еще более информативны методы рентгеновского фазового анализа и ИК-спектроскопии, они дают возможность четко проследить переход гипса из одной фазы в другую, зафиксировав наличие в пробе тех или иных его форм. Все это должно позволить (аналогично материалам из цемента и извести) путем отбора проб и их анализа определить зоны термических поражений конструкций, а также температуру их нагрева (температурные зоны).

Вопрос в одном - сохраняются ли, частично или полностью, дегид­ратированные формы гипса после тушения пожара (как правило, водой), не произойдет ли обратный процесс их гидратации?

Для такого рода сомнений есть основания; по данным литературы (в том числе, криминалистической [80]) полугидратная форма гипса и так называемый “растворимый ангидрит” нестабильны, способны взаимо­дейст­вовать с водой и возвращаться в исходные гидратные формы. Спе­циаль­ные эксперименты, однако, показали, что для неизмельченного, на­хо­дящегося в составе монолитного изделия, гипса, этот процесс про­исходит слишком медленно и им можно пренебречь (подробнее об этом - см. ниже). Таким образом, компонентный (фазовый) состав пробы гипса, отобранной с конструкции на месте пожара, может служить достаточно надежным источником информации об условиях теплового воздействия на эту конструкцию в ходе пожара.

Путем исследования проб гипса удается решить и еще одну, более сложную, задачу - определить длительность нагрева конструкций в тех или иных зонах. Достигается это путем анализа проб гипса, отобранных вглубь конструкций по специальной методике. Подробно методика отбора проб и их анализа рассмотрена ниже, в подразделах, посвященных конкретным методикам исследования.