2 Общая технология производства бетонных и железобетонных изделий, основные технологические процессы, их последовательность

2.1 Исходные сырьевые материалы (виды, назначение, получение)

2.1.1 Вяжущие материалы (гипс, известь, цемент)

Главная функция, выполняемая вяжущими материалами – связывание в единое целое всех компонентов конструкции или элементов будущего изделия. Вяжущие материалы разделяются на две основные категории: воздушные (затвердевающие на воздухе) и гидравлические (это те материла, свойства которых после затвердевания не поддаются разрушительному воздействию воды, а зачастую даже способны улучшаться во время этого взаимодействия). К категории воздушных вяжущих средств относятся воздушная известь, гипс и глина. Категория гидравлических вяжущих включает в себя гидравлическую известь и различные цементы.

Известь – воздушный вяжущий материал; может быть негашеной (ее еще называют кипелка) и гидратной (молотой). Негашеная известь представляет собой цельные куски сероватого цвета. Ее получают в результате обжига известняка при температуре от 900 до 1000 градусов.

В зависимости от срока начала гашения различают быстрогасящуюся (начало – через не более чем 8 минут), среднегасящуюся (25 минут) и медленногасящуюся (от 25 минут) известь. Негашеная известь, имеющая марки 4, 10, 25 и 50, применяется при изготовлении силикатного кирпича и бетона, для приготовления специальных растворов для кладки. Перед применением негашеную известь гасят водой, потом выдерживают около двух недель, а уже затем смешивают с песком, получая известковый раствор. Негашеная известь пожароопасна: если на нее попадет хотя бы небольшое количество воды, вещество начнет гаситься и достигнет при этом очень высокой температуры, от которой может загореться древесина.

Гидратную известь получают путем размельчения негашеной, ее смешивания с водой и превращения в порошок. Для получения известкового раствора из гидратной извести достаточно смешать этот порошок с песком. Считается, что известковый раствор из гашеной извести менее пластичен, чем раствор из негашеной. Известковый раствор не твердеет под водой, потому что туда не поступает диоксид углерода из воздуха. На открытом же воздухе поглощаемый диоксид углерода замещает остатки воды, и происходит отвердевание известкового раствора.

Наиболее распространенным вяжущим материалом в настоящее время является цемент. Он применяется для создания изделий и конструкций повышенной прочности. Получают цемент в процессе тщательного измельчения субстанции, получаемой в результате спекания мергеля (разновидность глины) или смеси глины с известняком. В процессе измельчения зачастую добавляют различные добавки (шлак, песок, гипс или другие вещества) для того, чтобы получать разновидности цемента, обладающие различными специфическими свойствами.

В зависимости от того, каким был состав исходного вещества, существует разделение цемента на портландцементы (среди них выделяют такие разновидности, как быстротвердеющие портландцементы и портландцементы с добавлением различных минеральных веществ), и шлакопортландцементы. Так как цементы отличаются друг от друга по своим свойствам, бетонные изделия, изготовленные из различных видов цемента, также имеют различные технические характеристики (например, особую прочность, морозоустойчивость, огнеустойчивость или солеустойчивость).

Чтобы классифицировать виды цемента согласно их прочностным показателям, существует такое понятие, как марка цемента. Наиболее популярными марками являются марки в диапазоне от 350 до 500. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Самыми прочными марками цемента являются 600 и 700.

Все разновидности цемента отличаются таким ценным качеством, как способность быстро отвердевать. Цементный раствор схватывается в пределах 40-50 минут, а полный срок отвердения равен 10-12 часам.

Такой материал, как гипс, менее прочен по сравнению с цементом, и обладает существенно меньшей гигроскопичностью, поэтому слабо противостоит попаданию влаги внутрь конструкции. Поэтому зачастую гипс применяют только при сооружении объектов в закрытых помещениях. Получают гипс путем обжига гипсового камня (разновидность горной породы), и его последующего мелкодисперсного измельчения.

Существует две марки гипса. Гипс марки А быстро твердеет, как правило, процесс отвердения занимает не больше 15 минут, гипс марки Б – нормальнотвердеющий – схватывается в течение получаса. В основном гипсовый раствор применяют для коррекции мелких трещин и неровностей бетонной поверхности.