Гидравлические вяжущие вещества

Тема: Вяжущие вещества

— вещества, способные затвердевать в результате физико-химических процессов. Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зёрна заполнителя. Это свойство вяжущих используется для изготовления строительных растворов — кладочных, штукатурных и специальных, а также бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных и других необожжённых искусственных материалов.

Вяжущие вещества делят на две группы:

1. Неорганические.

Это тонкомолотые материалы, способные при смешивании с водой образовывать вязко-пластичную массу, которая постепенно затвердевает, превращаясь в прочное камневидное тело. Для них характерны следующие признаки:

· Гидрофильность (способность хорошо впитывать воду),

· способность образовывать с водой тестообразную легко формующуюся массу (тесто),

· способность переходить из тестообразного состояния в твердое.

В зависимости от их основного свойства твердеть и длительно противостоять воздействию различных факторов окружающей среды делят на три основные группы: воздушные, гидравлические, кислотостойкие.

Воздушные вяжущие

Характеризуются тем, что при взаимодействии с водой, твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде. При систематическом увлажнении изделия и конструкции на воздушных вяжущих сравнительно быстро теряют прочность и разрушаются. К воздушным вяжущим веществам относят гипсовые, магнезит, а также воздушную известь.

Гипсовые вяжущие вещества Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат сульфатные горные породы, содержащие преимущественно минерал двуводный гипс.При тепловой обработке природный гипс постепенно теряет часть химически связанной воды, а при температуре от 110 до 180°С становится полуводным гипсом. После тонкого измельчения этого продукта обжига получают гипсовое вяжущее вещество. Плотная снежно-белая, кремовая или розовая тонкозернистая разновидность гипса известна как алебастр

Гипсовые вяжущие вещества условно разделяют на строительный, формовочный и высокопрочный гипсы.

Отличительной особенностью гипсовых вяжущих веществ является их низкий срок схватывания, что вызывает определенное неудобство при производстве строительных работ. По срокам схватывания они разделяются на быстро-, нормально- и медленнотвердеющие. Для продления сроков схватывания в гипсовое тесто вводят добавки-замедлители. Они адсорбируются частицами гипса, что затрудняет их 'растворение и начало схватывания.

Строительный и формовочный с гипс используется при производстве гипсовых перегородочных панелей, сухой штукатурки, гипсолитных деталей, вентиляционных коробов, огнезащитных и звукопоглощающих изделий. Широкое использование всех этих изделий обусловливается относительной влажностью воздуха не более 60%, так как увлажнение гипсового изделия всегда связано с понижением прочности и ростом необратимых пластических деформаций (ползучести). Известны определенные меры повышения водостойкости гипса и изделий, например добавлением синтетических смол, пропиткой гидрофобными веществами, интенсивным уплотнением при формовании изделий. Особенно эффективным способом повышения водостойкости является переход к смешанным вяжущим веществам на основе гипса.

Гипс высокообжиговыйприменяют для изготовления декоративных и отделочных материалов, например искусственного «мрамора», штукатурных растворов, устройства бесшовных полов и подготовки под линолеум.

Воздушная строительная известь.

Сырьем для производства воздушной извести служат плотные известняки, ракушечники, мел, доломитизированные известняки при условии, что содержание глинистых примесей в них не превышает 6%. Сырье обжигают при температуре 1000 ... 1200°С до полного удаления углекислого газа. в специальных печах, После обжига получают комовую известь или известь-кипелку (так ее называют из-за бурной химической реакции с водой). Это вещество обладает сильно развитой внутренней микропористостью и большим запасом свободной внутренней энергии, что проявляется при гашении комовой извести, т. е. присоединении воды с выделением большого количества теплоты.

Известняки при обжиге разлагаются на известь СаО и углекислый газ, который полностью удаляется. Реакция разложения известняка обратимая. Молекулярная масса СаСОз составляет 100, а извести — 56, т. е. 44% массы теряется с углекислым газом, поэтому комовая известь обладает значительной пористостью.

Если комовую известь измельчить, получится молотая негашеная. Более распространена в строительстве известь гашеная, получаемая путем затворения водой негашеной извести.

При выделении теплоты часть воды гашения превращается в пар, под воздействием которого комовая известь превращается в тончайшие частицы гидратной извести размером в несколько микрон с высокой удельной поверхностью.

Гашение извести производят в пушонку или в известковое тесто. При расходе воды 1 л на 1 кг извести комовой известь превращается в тонкий рыхлый порошок со значительным увеличением в объеме; при расходе воды 2 ... 3 л на 1 кг извести получается известковое тесто, что тоже сопровождается увеличением в объеме.

Воздушную известь применяют для приготовления кладочных и отделочных растворов, изготовления штучных бетонных изделий, например известковошлаковых, силикатного кирпича и других известково-песчаных изделий автоклавного твердения.

Магнезиальные вяжущие вещества.

Сырьем для магнезиальных вяжущих служат магнезит и доломит. Обжиг магнезита производится при температуре 750 ... 800°С (во вращающихся печах до 1000°С) до полного разложения MgСОз на MgO и СО2 с удалением углекислого газа. После помола MgO представляет собой воздушное вяжущее вещество, называемое каустическим магнезитом. Обжиг доломита производят при более низких температурах <в интервале 650 ... 750сС, так как при повышении температуры обжига начинает разлагаться и СаСОз с образованием извести.

Растворимое (жидкое) стекло.

Для производства растворимого стекла сырьем служат в основном чистый кварцевый песок и кальцинированная сода или сернокислый натрий, значительно реже вторым компонентом является поташ.

Тщательно перемешанную сырьевую смесь расплавляют в стекловаренных печах при температуре 1300 ... 1400°С, а затем стекломассу выгружают в вагонетки. При быстром охлаждении она твердеет и раскалывается на куски, именуемые силикат-глыбой. Лучше всего растворять силикат-глыбу в автоклавах при давлении 0,6 ... 0,7 МПа и температуре 150°С, превращая ее в сиропообразную жидкость. Жидкое (растворимое) стекло применяют для производства кислотоупорных цементов, жароупорных бетонов, силикатных красок и обмазок, для пропитки (силикатизации) грунтовых оснований.

Гидравлические вяжущие вещества

обладают способностью набирать прочность во влажных условиях

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

· портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий портландцемент без добавок и с добавками, белый портландцемент;

· глиноземистый цемент;

· романцемент;

· 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%. Вяжущие этой подгруппы:

· на основе портландцемента - шлаковый и пуццолановый портландцемент, цемент для строительных растворов;

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

· на основе глиноземистого и портландцементов, а также гипса - расширяющиеся и безусадочные цементы;

· на основе гипса, портландцемента и активных минеральных добавок - гипсоцементно-пуццолановые вяжущие;

· на основе доменных гранулированных шлаков - сульфатно-шлаковый цемент, шлакощелочное вяжущее.

Кислотостойкие вяжущие

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 фтористо-водородной.

2. Органические вяжущие

это гидрофобные (не взаимодействуют с водою) вещества, которые в рабочее состояние он переходят при нагревании или размягчении в органических жидкостях. К органическим вяжущим относят - битумы, смолы, дегти, пеки, применяемые для производства асфальтобетонов рулонные кровельных и гидроизоляционных материалов.

Асфальт - искусственное или природное органическое вяжущее вещество; смесь битума и минеральных материалов: известняка, песчаника. Асфальт применяется в смеси с песком, гравием, щебнем для строительства дорог и как гидроизоляционный материал.

Битум - природное или искусственное органическое вещество, состоящее из смеси высокомолекулярных углеводородов и их производных, содержащих кислород, серу, азот и комплексные соединения металлов. Битумы применяются в дорожном и жилищном строительстве, лакокрасочной и химической промышленности.

Дегти - органические вяжущие вещества, состоящие из высокомолекулярных ароматических углеводородов и их кислотных, азотистых и серных производных.

Основные требования, которым должны соответствовать органические вяжущие, чтобы они в период объединения с твердым материалом обладали вязкостью, позволяющей хорошо его смачивать, обволакивать, образуя водоустойчивую пленку, чтобы они не изменяли свои свойства во времени. Органические вяжущие применяют для устройства дорожных покрытий автомобильных дорог, автомагистралей, скоростных дорог, городских улиц и дорог, аллей и дорожек садов и парков, тротуаров, площадок для стоянки транспорта, площадок для контейнерных терминалов в портах или на железнодорожных станциях, проезжих частей и тротуаров мостов и эстакад, сложных развязок и пересечений автодорог в разных уровнях, полов промышленных зданий.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: