2

1111

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Ростовский государственный строительный университет

Утверждено на заседании

кафедры химии

25.05.2004 г.

Методические указания по теме

«Вяжущие вещества»

Ростов-на-Дону

2005

УДК 541.2

Методические указания по теме «Вяжущие вещества».

Ростов-на-Дону: Рост.гос.строит.ун-т, 2005 г.- 8 с.

Изложена информация по классификации, способам получения и физико-химическим процессам твердения неорганических вяжущих веществ.

Рассчитана на студентов, изучающих курс общей и неорганической химии на дневном и заочном отделениях.

Составитель ассист. И.Е. Матин

Редактор Н.Е. Гладких

Темплан 2005 г., поз. 173

Подписано в печать 29.10.04

Формат 60 × 84 / 16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 0,6

Тираж 100 экз. Заказ 54

Редакционно–издательский центр Ростовского государственного строительного университета

344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162

© Ростовский государственный

строительный университет, 2005.

Правила техники безопасности

К выполнению каждого опыта приступать только после уяснения всех операций опыта.

1. Сухие реактивы из банки брать чистим шпателем, после чего его следует тщательно протереть фильтровальной бумагой.

2. При отборе жидкого реактива пипеткой нельзя ни в коем случае, не вымыв ее, брать реактив из другой склянки.

3. Излишек взятого реактива не всыпать и не вливать обратно в склянку, из которой он был взят.

4. После использования склянки с реактивами закрывать и ставить на место.

5. С концентрированными и дымящимися кислотами работать в вытяжном шкафу.

6. При попадании брызг жидкости на тело надо быстро смыть их водой. Брызги концентрированной кислоты следует смыть сильной струей воды и промыть пораженное место слабым раствором соды. При поражении тела щелочами их смывают водой до тех пор, пока пораженные участки кожи не перестанут быть скользкими.

7. Растворы с цементом не сливать в раковину. Остатки цемента сливать в специальные сосуды, стоящие в вытяжном шкафу.

При всех несчастных случаях необходимо немедленно обратиться к преподавателю!

Теоретическая часть

Вяжущие вещества широко применяются в строительстве. Их подразделяют на две группы:

а) неорганические – известь, гипс, различные цементы и т.д.;

б) органические – битум, дёгти, клеи и т.д.

Неорганическими строительными вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, способные при смешивании с водой образовывать пластическую массу, затвердевающую с течением времени в камневидное тело (магнезиальные вяжущие затворяются не водой, а водными растворами солей магния).

Все строительные вяжущие материалы получают из природных веществ путем их термического обжига при высоких температурах.

Вяжущие вещества различают по скорости твердения:

а) быстротвердеющие (строительный гипс, магнезиальный цемент);

б) медленнотвердеющие (воздушная известь, портландцемент и др.).

По отношению к воде:

а) воздушные вяжущие вещества, продукты твердения которых устойчивы только на воздухе, а в воде теряют прочность и разрушаются (строительный гипс и магнезиальный цемент, воздушная известь);

б) гидравлические вяжущие вещества – это такие вяжущие, которые могут твердеть не только на воздухе, но и под водой. Продукты их твердения сохраняют свою прочность как на воздухе, так и в воде. К ним относятся портландцемент, глиноземистый цемент, различные шлаковые цементы и др.

1. Воздушные вяжущие вещества.

1. . Строительный гипс

Строительный (полуводный) гипс получают из природного (двуводного) гипса путем нагревания при 150-170°С. При этом происходит частичная дегидратация:

СаS0₄ • 2 Н₂0 = СаS0₄ • 0,5 Н₂0 + 1,5 Н₂O.

Полученный полуводный гипс измельчают до порошкообразного состояния и при замешивании с водой подвергают гидратации при обычной температуре:

СаS0₄ • 0,5 Н₂0 + 1,5 Н₂O = СаS0₄ • 2 Н₂O.

Эта реакция протекает быстро и с выделением тепла, т.к. при обычных условиях двуводный гипс является более устойчивой формой, чем полуводный. Поэтому хранить гипс нужно изолированно от внешних воздействий.

Процесс гидратации строительного гипса лежит в основе его твердения. Сложный физико-химический процесс твердения, согласно теории А.А Байкова, слагается из трех стадий.

Первая – стадия затворения (растворения и гидратации). На данной стадии происходит первоначальное взаимодействие порошкообразного вяжущего с водой с образованием насыщенного раствора полуводного гипса (растворимость которого 10 г/л). Полуводный гипс быстро гидратируется и переходит в двуводный, обладающий в 5 раз меньшей растворимостью (2 г/л). Вследствие этого СаS0₄•2Н₂0 выделяется в виде мельчайших, постепенно растущих кристаллов в микродисперсном состоянии. Это состояние неустойчиво и непродолжительно, т.е. затворенная масса сохраняет пластичность на непродолжительный срок.

Вторая – стадия схватывания, характеризуется прогрессирующей кристаллизацией двуводного гипса, выделением новых кристаллов, переплетающихся между собой. Жидкая фаза загустевает, ее подвижность уменьшается. Подвижность теста снижается, и масса схватывается. Схватившаяся влажная масса не обладает еще заметной прочностью и при механическом воздействии вновь разжижается (тиксотропия).

Третья – стадия твердения. На этой стадии наблюдается рост прочности массы. Влажная кристаллическая масса при хранении на воздухе высыхает. Эта стадия более длительная, чем стадия схватывания.