Вопрос 47.(51)Виды и область применения минеральных вяжущих материалов

 Минеральные (неорганические) вяжущие материалы представляют собой порошкообразные вещества, которые при перемешивании с водой образуют пластичную смесь, постепенно твердеющую и образующую камневидное тело. Они подразделяются на гидравлические и воздушные. Воздушные вяжущие (гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная известь, жидкое стекло) твердеют только на воздухе и поэтому самостоятельно в дорожном строительстве не применяются.

Гидравлические вяжущие материалы твердеют как на воздухе, так и в воде. К ним относятся портландцемент и его разновидности, шлакопортландцемент и другие виды цементов, гидравлическая известь, романцемент и ряд вяжущих на основе отходов промышленности.

В особую группу выделяются вяжущие автоклавного (гидросиликатного) твердения - известково-кремнезёмистое вяжущее и некоторые вяжущие на основе отходов промышленности.

Гипсовые вяжущие в зависимости от температурного режима производства разделяются на низкообжиговые (собственно гипсовые) и высокообжиговые. К низкообжиговым (температура обжига до 200^оС) относят строительный гипс и высокопрочный гипс («супергипс»), состоящие из полугидрата сульфата кальция, к высокообжиговым – ангидритовый цемент (температура обжига 600-700^оС) и высокообжиговый гипс (эстрихгипс), получаемый при температуре обжига 900-1000^оС. К гипсовым вяжущим также относятся гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, отличающееся повышенной водостойкостью, и вяжущие материалы из фосфогипса.

В зависимости от предела прочности на сжатие гипсовые вяжущие делятся на марки. В зависимости от сроков схватывания различают быстротвердеющий, нормальнотвердеющий и медленнотвердеющий виды низкообжиговых гипсовых вяжущих. В зависимости от степени помола различают гипсовые вяжущие грубого, среднего и тонкого помола.

Гипсовые вяжущие применяют для производства гипсовой сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей, архитектурных, звукопоглощающих и других изделий, а также для внутренних частей зданий.

Высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества применяют для устройства бесшовных полов и подготовки под линолеум, приготовления штукатурных и кладочных растворов, бетонов, искусственного мрамора.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие вещества используют для изготовления санитарно-технических кабин, панелей основания пола, вентиляционных блоков, изделий для малоэтажных жилых домов и зданий сельско­хозяйственного назначения.

Строительная известь в зависимости от способности твердеть во влажных условиях делится на воздушную и гидравлическую.

Воздушная известь подразделяется на:

-  негашёную: комовую, молотую («кипелку»);

-   гашёную (гидратную) – «пушонку».

Воздушная негашёная известь по содержанию активных оксидов кальция и магния (CaO, MgO) подразделяется на кальциевую (до 5% MgO); магнезиальную (5-20% MgO) и доломитовую (20-40% MgO).

По фракционному составу известь подразделяют на комовую, в том числе дробленую, и порошкообразную.

Порошкообразную известь, получаемую размолом или гашением (гидратацией) комовой извести, подразделяют на известь без добавок и с добавками.

Строительную негашеную известь по времени гашения подразделяют на быстрогасящуюся — не более 8 мин, среднегасящуюся — не более 25 мин, медленногасящуюся — более 25 мин.

По качеству воздушная негашёная известь подразделяется на 3 сорта, гашёная – на 2 сорта.

Воздушная известь применяется в штукатурных растворах – либо самостоятельно, либо в смеси с цементом. Известковые растворы должны эксплуатироваться в воздушно-сухих условиях. В некоторых случаях известь может применяться в кладочных растворах.

Широкое применение воздушная известь нашла в производстве различных плотных и ячеистых автоклавных материалов в виде силикатного кирпича и силикатного бетона. Воздушную известь используют также в производстве местных вяжущих материалов и для получения дешёвых красочных составов.

В дорожном строительстве известь применяется для укрепления грунтов в качестве самостоятельного вяжущего и как активная добавка при укреплении грунтов другими вяжущими материалами — цементами, битумами, местными минеральными вяжущими.

Для укрепления грунтов применяется строительная известь 1-го и 2-го сорта, воздушная (гашеная и негашеная) и гидравлическая в соответствии с ГОСТ 9179.

Гидравлическая известь по химическому составу сырья и гидравлическим свойствам готового вяжущего подразделяется на слабогидравлическую (гидравлический или основный модуль 4,5…9,0) и сильногидравлическую (гидравлический модуль 1,7…4,5), которая обеспечивает большую прочность раствора. Гидравлический или основный модуль характеризует химический состав и гидравлические свойства вяжущего и определяется по отношению весового процентного содержания оксида кальция и весовому процентному содержанию кислотных оксидов:

 %CaO

m_o =   ----------------------------------

%(SiO₂ + Al₂O₃ + Fe₂O₃)

 Магнезиальные вяжущие вещества характеризуются хорошим сцеплением с органическими материалами (древесными опилками, стружкой и т. п.) и предохраняют их от загнивания. На этом основано применение этих вяжущих для устройства ксилолитовых полов (заполнителем в которых служат древесные опилки), изготовления некоторых материалов (фибролита).

Растворимое (жидкое) стекло представляет собой натриевый либо калиевый силикат. Натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13079) используют для изготовления кислотоупорных, жароупорных и огнеупорных бетонов, огнезащитных обмазок и силикатизации грунтов. Ка­лиевое жидкое стекло применяют для приготовления силикатных красок, мастик и кислотоупорных растворов и бетонов.

Наиболее прочными и стойкими вяжущими материалами являются цементы, которые применяются для приготовления цементобетонов, укрепления грунтов и каменных материалов, а также в качестве активизаторов в местных малоактивных вяжущих.