Классификация и номенклатура вяжущих веществ, исходные материалы для их производства и добавки.

Минеральными вяжущими веществами называют тонкие порошки, получаемые из различных пород и минералов, которые после затворения водой образуют пластичную массу, которая со временем способна твердеть до камневидного состояния.

Все строительные минеральные вяжущие вещества в зави­симости от их основного свойства твердеть и длительно противостоять воздействию различных факторов окружа­ющей среды делят на четыре основные группы: воздушные, гидравлические, автоклавного твердения и кислотостойкие.

Воздушные вяжущие вещества характеризуются тем, что будучи смешаны с водой, твердеют и длительно со­храняют прочность лишь в воздушной среде. При систе­матическом увлажнении бетоны, изделия и конструкции на воздушных вяжущих сравнительно быстро теряют прочность и разрушаются. К воздушным вяжущим веще­ствам относят гипсовые и магнезиальные вяжущие, а также воздушную известь.

Гидравлические вяжущие вещества отличаются тем, что после смешения с водой и предварительного тверде­ния на воздухе способны в последующем твердеть как в воздушной, так и в водной среде. Гидравлические вяжу­щие применяют в производстве разнообразных изделий и конструкций, а также при возведении зданий и соору­жений, предназначенных к эксплуатации в воздушной и водной среде. В эту группу входят многие вяжущие вещества, которые, в свою очередь, с некоторой условно­стью можно разделить на несколько подгрупп.

В первую подгруппу включают гидравлические вяжу­щие, не содержащие или содержащие не более 10— 20 % активных минеральных добавок. В эту подгруппу входят:

a) портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий портланд­цемент без добавок и с добавками, белый портландце­мент;

b) глиноземистый цемент;

c) вроманцемент;

d) гид­равлическая известь.

Ко второй подгруппе относят смешанные гидравличе­ские вяжущие, получаемые смешением чистых вяжущих друг с другом, а также отдельных вяжущих или их сме­сей с активными минеральными добавками, вводимыми в количестве более 10—20%. Основные вяжущие этой подгруппы:

a) на основе портландцемента — шлаковый и пуццолановый портландцемент, цемент для строитель­ных растворов и др.;

b) на основе воздушной и гидрав­лической извести — известково-пуццолановые цементы, известково-кварцевое вяжущее для бетонов автоклавно­го твердения, известково-белитовый (нефелиновый) и известково-шлаковый цементы и др.;

c) на основе глино­земистого и портландского цементов, а также гипса — расширяющиеся и безусадочные цементы;

d) на осно­ве гипса, портландцемента и активных минеральных до­бавок — гипсоцементно-пуццолановые вяжущие и др.;

e) на основе доменных гранулированных шлаков — суль­фатно-шлаковый цемент, шлакощелочное вяжущее.

Третья группа - вяжущие автоклавного твердения, которые активно твердеют при автоклавной обpабoткe в течение 6-10 часов в cpедe насыщенного водяного пара пpи давлении 0,9 МПа. К тpетьей грyппe относятся известково-нефелиновые вяжущие вещества, которые состоят из нефелинового шлама и извести, известково-кремнизёмистые, котopые состоят из кваpцевoгo песка и извести, а также песчанистый портландцемент, известково-шлаковые, известково-зольные и дрyгиe смешанные вяжущие вещества. Пpи нopмальных yсловияx и при пpопapивaнии пpи темпepaтypе от 90 95 гpадycoв вяжущие вещества тpетьeй грyппы не твepдeют и практически не увеличивают прочность.

К кислотостойким вяжущим веществам относится кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, представляющий собой тонкомолотую смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяемую водным раствором силиката натрия или калия. Это вяжущее по­сле начального твердения в воздушной среде может дли­тельное время сопротивляться агрессивному воздействию неорганических и органических кислот, кроме фтористо­водородной.

Строительными нормами и правилами наряду с воз­душными и гидравлическими вяжущими веществами в отдельную группу выделены вяжущие автоклавного твердения. Они наиболее эффективно твердеют при авто­клавной (гидротермальной) обработке при давлении на­сыщенного пара 0,8—1,5 МПа (изб.). К их числу, в пер­вую очередь, относят известково-кварцевое, известково-шлаковое вяжущие и тому подобные смеси, не способные к интенсивному твердению при 20—95 СС. Но по сущест­ву и эти вяжущие входят в группу гидравлических. Исходными материалами для производства вяжущих веществ служат различные горные породы и некоторые побочные продукты ряда отраслей промышленности. Так, для производства гипсовых вяжущих используются гип­совые породы, состоящие в основном из двуводного гипса . Для этой же цели применяют и фосфогипс, являющийся отходом производства фосфорных удобрений.

Производство магнезиальных вяжущих базируется на использовании природных магнезитов и доло­митов . Карбонатные горные породы в ви­де известняков, мела, доломитов, мергелей — основа для получения воздушной и гидравлической извести, а так­же романцемента.

Сырьем для цемента являются известняки, мел, а так­же глинистые породы (те и другие с минимальными примесями карбоната магния, гипса и щелочных соедине­ний). Для цементного производства используют кремне­земистые породы — диатомит, трепел, опоку, вулканиче­ские туф и трасс. Высокоглиноземистые породы (бокси­ты) применяют в производстве глиноземистого цемента (вместе с чистыми известняками).

В производстве вяжущих веществ целесообразно ши­роко использовать такие побочные продукты других от­раслей промышленности, как металлургические шлаки, шлаки и золы от пылевидного сжигания различных ви­дов твердого топлива, шлаки электротермического спо­соба производства фосфора, белитовый (нефелиновый) шлам и т. п. Все эти продукты по химическому составу зачастую близки к различным вяжущим (в том числе и к портландцементу) и обладают значительным запасом химической и тепловой энергии, полученной во время их тепловой обработки в основном производстве. Это пре­допределяет высокую технико-экономическую эффектив­ность использования таких «полупродуктов» в промыш­ленности вяжущих веществ.

Как уже отмечалось, в вяжущие вещества, в раствор­ные и бетонные смеси для регулирования, улучшения или придания специальных свойств во многих случаях вво­дят различные добавки. Они влияют на химические и физико-химические процессы при твердении вяжущих и бетонов, зачастую изменяя (модифицируя) микрострук­туру затвердевшего камня в желаемом направлении. Такие добавки называют модификаторами.

С целью повысить технико-экономическую эффектив­ность производства и направленного регулирования свойств при помоле цементов на основе портландцементного или глиноземистого клинкера в них допускается введение добавок в виде неорганических или органичес­ких природных или искусственных материалов или их смесей.

Добавки подразделяют по степени влияния на свой­ства цемента и по назначению на:

a) компоненты вещественного состава (активные мине­ральные добавки), изменяющие наименование цементов и обладающие гидравлическими или пуццоланическими свойствами (диатомиты, трепелы, вулканические породы, активные золы и шлаки);

b) наполнители — улучшающие зерновой состав цемен­тов и структуру затвердевшего камня, не обладающие или обладающие слабыми гидравлическими или пуццоланическими свойствами при нормальных условиях твер­дения (малоактивные золы, шлаки, известняк и др.);

c) технологические — интенсификаторы помола, умень­шающие продолжительность измельчения цемента;

d) регулирующие основные свойства цемента: сроки схватывания, ускоряющие твердение ( и др.), повышающие прочность, воздухововлекающие, регулирующие водоудерживающую способность, повышающие пластичность цементно-песчаных растворов (пластификаторы), уменьшающие смачивание водой по­верхности частиц цемента (гидрофобизирующие до­бавки);

e) регулирующие специальные свойства цементов: уменьшающие тепловыделение, регулирующие объемные деформации, повышающие коррозиеустойчивость, крася­щие и декоративные свойства, стабилизирующие (пре­дупреждающие расслоение растворных и бетонных сме­сей), кольматирующие поры, повышающие термостой­кость.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: