4.Основные свойства минеральных вяжущих. Понятие о схватывании и твердении.

Это порошкообразные минеральные материалы, которые при смешивании с водой (или водными растворами солей и др. веществ) образуют пластичное тесто, способное со временем

отвердевать, превращаясь в камневидное тело.

Характерные особенности неорганических вяжущих:

1. Неорганические вяжущие являются продуктом обжига соответствующего природного минерального сырья и последующего тонкого измельчения (помола).

2. В вязкопластическое состояние минеральные вяжущие вещества переходят при затворении водой (смешивании с во- дой). Именно количество воды в смеси (водо-вяжущее отноше- ние) определяет свойства теста, растворной или бетонной смеси. К ним относятся: подвижность (способность растекаться), жесткость, напряжение сдвига (характеризует структурную прочность), вязкость и т.д.

3. Схватывание (переход из пластического состояния в

камнеподобное) и твердение (рост прочности) минеральных вяжущих веществ связаны с химическими и физико-химическими процессами взаимодействия минералов вяжущего вещества с водой.

Химические процессы взаимодействия минералов вяжущего и воды приводят к образованию новых фаз, содержащих химически связанную воду.

Физико-химические процессы образования и уплотнения структуры искусственного камня связаны с различной растворимостью исходных и новых фаз.

4. Минеральные вяжущие способны «склеивать» зерна наполнителей и заполнителей.

Итак, особенности минеральных вяжущих веществ зависят от их состава (от состава сырья и способа получения – обжига), а вяжущие свойства связаны с химическими и физико-химическими процессами взаимодействия с водой.

5.Портландцемент (минералогический состав клинкера, взаимосвязь со свойствами)

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70–80 %). Портландцемент – продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса (3–5 %). Клинкер представляет собой зернистый материал «горошек», полученный обжигом до спекания при температуре 1450 ºС сырьевой смеси, состоящей в основном из углекислого кальция (известняки различного вида) и алюмосиликатов (глина, доменный шлак и др.). Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента.

Портландцементный клинкер состоит из следующих основ- ных минералов:

алит– 40–65 %,белит – 15–40 %, трехкальциевый алюминат – 3–15 %, четырехкальциевый алюмоферрит – 10–20 %

Таким образом, главные минералы ПЦ клинкера – силикаты кальция, в сумме содержание алита и белита достигает 75–80 %.

Чтобы из ПЦ клинкера получить портландцемент, необходимо тонко помолоть его вместе с добавкой природного гипса и другими добавками.

П Ц клинкер + гипс + добавки помол портландцементы.

6.Коррозия портландцемента. Способы защиты от коррозии.

Под действием пресных вод, проникающих в глубь цементного камня, происходит растворение Са(ОН)₂ и вымывание. В результате вместо крупных кристаллов в структуре камня образуются пустоты. Такая коррозия называется выщелачиваю- щей.

Чем мягче вода, тем она агрессивней. С увеличением жесткости воды уменьшается агрессивность воды.

Коррозия выщелачивания уменьшается при карбонизации

Са(ОН)₂ в поверхностном слое цементного камня.

При повышенных концентрациях СО₂ в воде сначала происходит карбонизация гидроксида кальция, а затем карбонат кальция превращается в бикарбонат (легко растворимое соединение). Такая коррозия называется углекислотной.

При содержании в воде сульфатов (морская вода, вода соленых озер) развиваются:

• гипсовая коррозия – образование в порах цементного камня кристаллов гипса, вызывающих внутренние напряжения, и легко растворимых соединений.

• сульфоалюминатная коррозия – образование в порах цементного камня призматических или игольчатых кристаллов эттрингита с увеличением объема более чем в 2 раза по сравнению с исходными фазами.

Меры борьбы с общекислотной коррозией: защитные полимерные покрытия; замена цементного бетона пластмассами; использование кислотоупорных и глиноземистых цементов.

Опасность остальных видов коррозии цементного камня можно уменьшить используя:

• цементы с нормированным минералогическим составом.

• цементы с введенными при помоле активными минеральными добавками – портландцемент с активными минеральными добавками, шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент;

• цементы с поверхностно-активными добавками