Главная → Статьи

Вяжущие материалы

Вяжущие материалы (минеральные вяжущие вещества) — это порошкообразные вещества, которые после затворения водой способны переходить из вязкого (тестообразного) состояния в камне-видное. Богатство минеральных сырьевых ресурсов нашей страны, относительно несложная технология получения и высокие строительно-технические свойства минеральных вяжущих обеспечивают им неограниченное применение при отделочных работах для приготовления штукатурных растворов и других видов работ.

В зависимости от способности твердеть на воздухе и в воде вяжущие материалы разделяют на две группы: воздушные и гидравлические. Если вяжущее вещество может твердеть, долго сохранять свою прочность или же повышать ее только на воздухе, то его называют вяжущим воздушного твердения. Вяжущее вещество, способное твердеть, сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но еще лучше в воде или во влажных условиях, называют вяжущим гидравлического твердения.

Глина — самый дешевый и наиболее распространенный вяжущий материал. Объемная масса — 1500—1700 кг/м3. Глина образовалась в результате выветривания горных пород. В зависимости от примесей глины делят на жирные, средние и тощие. Чем меньше примесей, тем она жирнее. Основной минералогический состав — А12Оз28Ю22Н20 — каолинит. Глину применяют для приготовления чистых глиняных растворов и как добавку в цементные растворы для лучшей пластичности и удобоукладываемости. Если глина сильно загрязнена, ее процеживают и отмучивают. При этом крупные частицы оседают в процессе перемешивания глины с водой, воду сливают, а сметанообразную массу (глиняное тесто) используют при строительных работах.

Известь строительная бывает нескольких сортов:
известь негашеная молотая;
известковое тесто;
известь гидратная (пушонка).

Исходным материалом для перечисленных сортов извести является кусковая негашеная известь (СаО), которая образуется в результате термической обработки известняковых пород (СаС03):
СаС03 4 СаО + С02.
При помоле СаО в тонкий порошок получается молотая негашеная известь. При гашении кусковой извести избытком воды, получают известковое тесто, а при гашении комовой извести ограниченным количеством воды получают гидратную известь в виде тонкого белого порошка (известь-пушонка).
Процесс гашения извести имеет экзотермический характер, т. е. выделяется тепло:
СаО + Н20 = Са(ОН)2 + 65 Дж.

Эта реакция происходит очень бурно. Отсюда название — кипелка.

Термин «пушонка» возник в связи с тем, что очень пористый комок извести под воздействием определенного количества воды рассыпается в тонкий порошок. Отделившийся от раствора гидрат окиси кальция Са(ОН)2 обволакивает частицы негашеной извести, и процесс гашения приостанавливается. Поэтому для полного гашения извести необходимо непрерывное перемешивание. Находящийся в штукатурном слое Са(ОН)2 реагирует с углекислым газом С02 окружающего воздуха:
Са(ОН)2+С02 + гсН20 = СаС03+ (п + 1)Н20.

Процесс образования карбоната кальция (СаС03) происходит только на воздухе, протекает медленно и сопровождается выделением воды. Таким образом, в результате ряда химических и технологических превращений вновь образуется известняк СаС03 в виде слоя штукатурки заданной формы и фактуры.

Строительный гипс. Природным сырьем для получения строительного гипса является сернокислый известняк CaS04- 2H20. Гипсовый камень (сернокислый известняк) при нагревании дегидратируется. Он легко выделяет воду и не требует большого количества тепла, как для получения извести. При нагревании до температуры 800 “С получается кальцинированный гипс CaSO4-0,5H2O, который быстро схватывается. Процесс схватывания (твердения) определяется тем, что затворяемое вещество обладает большей растворимостью нежели продукт, образующийся в результате взаимодействия вяжущего и воды. Поэтому в раствор переходит новое количество полуводного гипса, снова образуется пересыщенный раствор, из которого выделяются кристаллы гипса:

CaS04- 0,5Н2О + 1,5Н20 = CaS04- 2H20.

Процесс набора прочности вяжущих представляет собой следующую последовательность: растворение — гидратация — кол-лоидация — кристаллизация.

Вяжущие гидравлического твердения (цементы) — продукт тонкого помола предварительно обожженного природного сырья — мергель либо смеси известняка и глины в соотношении 1:3. Обладают способностью после затворения водой под влиянием физико-химических процессов переходить из тестообразного состояния в очень прочное камневидное.

Основным вяжущим гидравлического твердения является портландцемент. Это вяжущее имеет сложную полиминеральную структуру, состоящую в основном из соединений четырех окислов:
CaO-Si02-Al203-Fe203.

Образовавшийся после обжига при температуре 1450 “С материал носит название клинкер. Клинкер после обжига выдерживают на специальных складах в течение двух-трех недель для погашения свободной извести СаО и затем перемалывают на специальных шаровых мельницах. Полученный таким образом тонкий порошок зеленого цвета с объемной массой 1200—1400 кг/м3 является портландцементом. Прочность (марку) портландцемента определяют сжатием до разрушения образца-кубика стандартного приготовления через 28 сут. с момента изготовления образца в килограммах на квадратный сантиметр (кг/см2) или в мегапаска-лях (МПа). Марки портландцемента: 200 (20 МПа); 300 (30 МПа); 400 (40 МПа); 500 (50 МПа); 600 (60 МПа); 700 (70 МПа). Для штукатурных работ применяются цементы низких марок.

Пуццолановый портландцемент получается путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, гипса и активных минеральных добавок (трепела, пемзы, туфа, трасса, пуццоланы). Пуццолановый портландцемент имеет марки 200, 250, 300, 400, 500. Кроме указанных выпускают цементы: шлакопорт-ландцемент, цветные, расширяющийся, гидрофобный, кислотостойкий и др.

Ваш отзыв