27.Жидкое (растворимое) стекло. Магнезиальные вяжущие.

Жидким (растворимым) стеклом называют водные растворы солей кремниевой кислоты – силиката натрия Na₂O·nSiO₂ или силиката кальция К₂O·nSiO_2. Сырьем для производства жидкого стекла служит кварцевый песок SiO_2, кальционированная сода Na₂СO₃, сульфат натрия Na₂SO₄ или поташ К₂СO₃. Песок и щелочной компонент сплавляют в стекловарных печах при t=1300-1400°C. Взаимодействие между ними протекает по реакциям:

Na₂СO₃+nSiO₂= Na₂О·nSiO₂+СО₂

Na₂SO₄+nSiO₂= Na₂О·nSiO₂+ SO₃

К₂СO₃+nSiO₂= К₂О·nSiO₂+СО₂

Расплав охлаждают, он распадается на куски, называемые силикатной глыбой. Она не растворима в воде. Для перевода в растворимое состояние, ее обрабатывают в автоклавах паром с давлением 0,5-0,8 МПа и t=150°С. Твердеет стекло на воздухе в результате высыхания и воздействия углекислого газадуха по реакциям:

Na₂O·nSiO₂+ СО₂+ mН₂О = Na₂СO₃+ nSiO₂· mН₂О,

К₂О·nSiO₂+ СО₂+ mН₂О = К₂СO₃+ nSiO₂· mН₂О.

Выделившийся аморфный кремнезем обладает высокими клеящимися свойствами: в 3-5 раз выше, чем у цементов. Применяют его в виде коллоидного раствора плотностью 1,36-1,5 г/см³ для изготовления кислотостойких и жаростойких бетонов и растворов, силикатных грунтов. Калиевое стекло применяют для приготовления силикатных красок.

Магнезиальным вяжущим называют порошкообразные материалы , в состав которых входит оксид магния. К ним относят каустический магнезит и каустический доломит. Каустический магнезит получают из природного магнезита, каустический доломит – из природного доломита. Изготовление магнезиальных вяжущих заключается в обжиге и помоле исходного сырья. Разложение магнезита происходит при t=700-800°С по реакции MgCO₃=MgO+CO₂. Доломит разлагается при t=600-700°С на MgO и CO₂. СаСО₃ не разлагается и остается балластом. В отличие от других вяжущих они затворяются не водой, а растворами хлористого магния MgSO₄·6H₂O или сернокислого магния MgSO₄·7H₂O. Эти соли повышают растворимость MgO, и скорость взаимодействия ее с водой возрастает. Получаются высокопрочные изделия. Каустический магнезит обеспечивает прочность на сжатие в возрасте 28 суток 40-60 МПа, каустический доломит – 10-30 МПа. Магнезиальные вяжущие применяют для устройства ксилолитовых полов, изготовления фибролитовых плит. Искусственного мрамора, строительных деталей.

28.Гидравлическая известь. Романцемент.

Гидравлическую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900-1100°С) мергелистых известняков с содержанием глины 6-20%. Полученную известь размалывают и применяют в виде порошка, либо гасят в пушонку. В процессе обжига мергелистых известняков после разложения углекислого кальция (900°С) часть образующейся CaO остается в свободном состоянии, а часть соединяется с оксидами SiO₂, Al₂O₃ и, входящими в состав глинистых материалов. При этом образуются низкоосновные силикаты (2CaO·Sio₂), алюминаты (CaO·Al₂O₃) и ферриты (CaO· Fe₂O₃) кальция, которые и придают извести гидравлические свойства. В зависимости от содержания этих минералов, гидравлическая известь делится на слабогидравлическую (R_сж≤2 MПа) и сильногидравлическую (R_сж до 5 MПа). Гидравлическая известь начинает твердеть в воздухе (первые 7 суток) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 суток комбинированного хранения образцов из раствора 1:3 по массе (7 суток во влажном воздухе и 21 сутки в воде) 2-5 МПа и выше. Гидравлическую известь применяют для изготовления строительных растворов, бетонов низких марок и бетонных камней. Ее предохраняют от увлажнения и хранят в закрытых помещениях.

Романцемент – гидравлическое вяжущее, получаемое тонким помолом обожженных не до спекания (900°С) известняковых или магнезиальных мергелей, содержащих более 20% глины. Образующиеся при обжиге низкоосновные силикаты и алюминаты кальция придают романцементу способность твердеть и сохранять прочность в воде. Романцемент выпускают 4-х марок: М25, М50, М100, М150. Применяется для изготовления строительных растворов (штукатурных и кладочных), бетонов низких марок, бетонных камней, бетонов, твердеющих м пониженным тепловыделением.