Минеральные вяжущие вещества Минеральными неорганическими вяжущими веществами называют

Минеральные вяжущие вещества Минеральными (неорганическими) вяжущими веществами называют порошкообразные тонкодисперсные материалы, образующие при смешивании (затворении) с водой пластичное тесто, затвердевающие со временем в результате физико-химических процессов в прочное камневидное тело (магнезиальные вяжущие затворяются не водой, а водными растворами солей магния). Для неорганических вяжущих характерны: - гидрофильность (способность хорошо смачиваться водой); - способность образовывать с водой тесто, легко деформирующуюся массу; - способность переходить в твердое состояние без воздействия извне. Вяжущие вещества в зависимости от состава, условий твердения и водостойкости продуктов твердения, а также областей применения разделяют на воздушные и гидравлические.

• Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой способны твердеть, длительное время сохранять и повышать свою прочность на воздухе. По химическому составу они делятся на: • гипсовые вяжущие, основой которых является сульфат кальций Ca. SO 4; • магнезиальные вяжущие, содержащие каустический магнезит вяжущие Mg. O; • щелочно-силикатные вяжущие – силикат натрия Na 2 Si. O 3 или калия K 2 Si. O 3 (в виде водного раствора); известковые вяжущие. • Воздушные вяжущие вещества применяют только в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды.

Гидравлические вяжущие вещества при затворении водой могут затвердеть на воздухе и после стадии начального твердения на воздухе продолжают сохранять и наращивать свою прочность в воде. Гидравлические вяжущие вещества применяют как в надземных, так и подземных и гидротехнических сооружениях, подвергающихся воздействию воды. К ним относятся: портландцемент, глиноземистый цемент, пуццолановые цементы, шлаковые цементы, расширяющиеся цементы, гидравлическая известь и другие разновидности этих вяжущих. Наряду с этим по заданиям крупных потребителей выпускают портландцементы, обладающие специальными свойствами и отличающиеся своим химическим, минералогическим и вещественным составом.

ВОЗДУШНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА ГИПСОВЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА • Для производства гипсовых вяжущих веществ используют сырье, содержащее сульфат кальция Ca. SO 4: природное – минерал гипс (гипсовый камень), представляющий собой двуводный сульфат кальция Ca. SO 4 • 2 H 2 O, минерал ангидрит (в природе обычно залегает под слоями гипса) – безводный сульфат кальция Ca. SO 4 и различные гипсосодержащие породы. Кроме того, сырьем являются отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сульфат кальция (фосфогипс, фторогипс, борогипс и др. )

Низкообжиговые гипсовые вяжущие • Основной производства низкообжиговых гипсовых вяжущих веществ является термическая обработка двугидрата сульфата кальция, при которой происходит обезвоживание (дегидратация) Ca. SO 4· 2 H 2 O до полуводного Ca. SO 4· 0, 5 H 2 Oc последующим или предшествующим этой обработке измельчением в тонкой порошок. Реакция дегидратации гипса является эндотермической и протекает с поглощением тепла:

• Твердение низкообжиговыхгипсовых вяжущих обусловлено экзотермической реакцией гидратации полугидрата с образованием двуводного гипса. Этот процесс по направлению химических реакций обратен процессу получения полуводного гипса из двуводного при температурной обработке: К характерным свойствам строительного гипса, ценным для многих областей применения, относятся такие: быстрое схватывание, возможность получения отливок с гладкими поверхностями штукатурки и изделий с четкими формами, белый цвет. Большим недостатком гипса является его низкая водостойкость, а вместе с нею и плохая морозоустойчивость влажных гипсовых изделий. Строительный гипс применяется для изготовления панелей и плит перегородок, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно-декоративных изделий, вентиляционных коробов, штукатурных и шпаклевочных смесей и других целей.

• В гражданском и промышленном строительстве магнезиальные вяжущие вещества применяют в качестве связующего для изготовления ксилолита (наполнитель – опилки хвойных пород), фибролита (наполнитель – костра, древесная шерсть или любой волокнистый органический материал), искусственного мрамора, теплоизоляционных материалов, штукатурных растворов и др.

• Щелочно-силикатные вяжущие применяют для затвердевания кислотоупорного цемента и бетона, предохранения поверхности камней от выветривания, приготовления огнезащитных красок, замазок, керосинонепроницаемых штукатурок по бетону, устройства силикатированных дорожных покрытий при использовании низкопрочного каменного щебня (с целью увеличения его прочностных характеристик), для пропитки тканей, дерева, бумаги и других материалов с целью придания им водонепроницаемости и огнестойкости.

• Процесс сопровождается интенсивным парообразованием (именно в связи с этим негашеную известь обычно называют кипелкой). Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль своеобразной гидродинамической смазки. Высокая пластичность известкового теста в смеси с песком – это свойство, которое ценится при изготовлении строительных растворов. • В зависимости от количества воды, взятой при гашении, получают • гидратную известь (пушонку), известковое тесто или известковое молоко. • I. Порошкообразный продукт (пушонка) получается при добавлении воды в небольшом количестве, соответствующем реакции образования гидроксида кальция. • 2. Известковое готовое тесто получается при избытке воды. • 3. Известковое молоко получается при добавлении еще большего избытка воды к извести. • В строительной технике обычно используют смесь известкового теста с песком (I часть извести + 3 части песка). Эта смесь называется известковым раствором. Песок является жестким скелетом, который предотвращает появление трещин и усадку теста при твердении, увеличивает прочность раствора, так как сцепление зерен извести с зернами песка более значительно, чем сцепление частиц извести между собой.

• Известь применяют, главным образом, для изготовления известково-песчаных, известково-шлаковых и др. растворов, употребляемых для кладки кирпичных и каменных стен и для штукатурки. В большом количестве известь используется для производства силикатного кирпича и стеновых силикатобетонных изделий, а также для изготовления смешанных вяжущих, например, известково-шлакового цемента. • Известь в виде известкового молока служит связующим веществом при изготовлении известковых красок. Известь применяется впроизводстве соды, в химводоочистке, обработке почвы.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ • Цементы — это важнейшие строительные материалы, предназначенные для изготовления бетонов и строительных растворов, скрепления отдельных элементов (деталей) строительных конструкций, гидроизоляций и др. • Цементы представляют собой гидравлический вяжущий материал, который после смешивания с водой и предварительного затвердения на воздухе, продолжает сохранять и наращивать прочность в воде.

• По вещественнному составу цементы подразделяются на виды: портландцемент; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и др. • Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путём совместного размола портландцементного клинкера и гипса, который добавляют для регулирования сроков схватывания. • Клинкер — главный компонент цемента — получают в результате обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из природных горных пород - карбонатных (75 -80 %) и глинистых (20 -25%) - А 12 О 3 · 2 Si. O 2 · Н 2 О - каолинит (основной минерал глин). В качестве сырьевых компонентов применяют также промышленные отходы (нефелиновые шламы, доменные шлаки и др. ), заменяющие глинистую и частично карбонатную или только глинистую составляющую сырьевой смеси. • Изменяя состав клинкера, можно получать цементы с разнообразными физическими и химическими свойствами.