ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ

Кафедра « Автомобильных дорог ,мостов и тоннелей «

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедры № 13

Доцент Николаевский В.Е.

«____»________________2013г.

ЛЕКЦИЯ № 2

по учебной дисциплине: « ХИМИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ «

ТЕМА: Неорганические и органические вяжущие вещества

Автор:

старший преподаватель, сл. РА Чесноков В.П.

Обсуждено на заседании ПМК №___

Протокол № ___

«___» ___________ 2013 г.

Балашиха 2013 г.

Содержание

I Введение

II Учебные вопросы:

1. Химико-минералогические и физические превращения обжигового материала по длине печи при производстве портландцемента.

2. Теоретические предпосылки использования отходов производства в качестве самостоятельных вяжущих или их компонентов.

3. Элементный, групповой и структурный составы битумов и их краткая характеристика. Современные представления о структуре битумов.

4. Взаимосвязь структур в асфальтобетоне. Коррозионная устойчивость асфальтобетонов

III Заключение

Литература:

1. Волокитин Г. Г. «Физико – Химические основы Строительного Материаловедения», учебное пособие, изд-во АВС, Москва – 2004 г. с 5-12.

2. Горбунов Г. И. Учебное пособие «Основы строительного материаловедения, изд-во АВС, Москва – 2002 г. , с. 39-42.

3. Королев И. В. «Дорожно-строительные материалы», учебник, из-во Транспорт, Москва – 1991 г. с. 17-27, 209-284.

Учебно — материальное обеспечение:

1. Стенды учебной лаборатории

2.. Ноутбук

3. Графопроектор

4. Экран

Введение

Неорганические и органические вяжущие вещества и материалы на их основе имеют чрезвычайно широкое применение при строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений (автомобильные дороги и мосты, промышленные и административные комплексы, жилые и производственные здания и т. д.).

Трудно назвать какую-либо область строительства, где бы не использовались рассматриваемые материалы.

Бетон - главнейший строительный материал. В нем сочетаются очень важные для строительства свойства: большая сырьевая база (до 85% объема – бетонозаполнители) простота технологии и высокие физико-механические свойства.

Органические вяжущие относят к возобновляемым ресурсам. Их можно использовать повторно при регенерации асфальтобетона. В наше время в связи с повышением требований к строительным материалам разрабатываются новые и совершенствуются прежние технологии по их производству. В полнее очевидно, что разработки в данном направлении будут продолжены.

I Химико-минералогические и физические превращения обжигаемого материала по длине печи при обжиге сырья для получения неорганических вяжущих веществ

Минеральные (неорганические) вяжущие материалы представляют со­бой обычно порошкообразные вещества, которые после затворения водой, а в отдельных случаях слабым раствором некоторых солей способны постепенно переходить из тестообразного (вязко-жидкого) состояния в твердое, приобре­тая свойства камня.

Теория твердения цементного камня

Минеральные вяжущие по характеру твердения делят на две группы:

- воздушного твердения, обладающие способностью после затверде­ния водой твердеть в сухой среде (воздушная известь, гипсовые вяжущие).

- водного твердения (гидравлические) - после затворения водой твердеющие на воздухе и в воде, причем во влажной среде вяжущие приоб­ретают большую прочность (цементы, гидравлическая известь).

Подготовка сырья осуществляется с точки зрения наибольшего выхо­да минерального вяжущего:

- для воздушной извести используют (доломитизированные или чистые известняки, содержащие не более 6-8% глинистого вещества).

- для получения гипсовых вяжущих применяют гипсовый камень –

СаS0₄ • 2Н₂0.

- для приготовления клинкера портландцемента используют природные мергели или искусственную смесь (3:1) известняка с глиной, (доменными шлаками). Обычно клинкер имеет следующий химический состав: 63-67% - СаО; 4-7% - А1₂0₃; 20-24% - Si0₂, 2-6% - Fe₂0₃; 1,5-3,0% - MgO, S0₃ и др.

Принципиальные схемы получения неорганических вяжущих - обжиг породы, в результате чего получают активный материал:

- обжиг известняка при t° 900-1200°С:

С аСО₃ + 180 кДж СаО + С0₂

- обжиг гипсового камня может быть выполнен при t=150-180°C до об­разования полуводного гипса (CaS0₄ • 0,5Н₂0) - низкообжиговое гипсовое вяжущее;

- обжиг при температуре 700-1000°С до образования сульфата кальция (CaS0₄) - высокообжиговое гипсовое вяжущее;

- обжиг сырья портландцемента до t=1450°C до образования клинкера химического состава характеризуемого следующими модулями.

В состав портландцемента входят минералы:

алит (37-60%), белит (15-37 %), целит (10-18%), алюминат (5-15%).

(C₃S) Алит в основном состоит из трехкальциевого силиката ЗСаО • Si0₂. При затворении водой он быстро твердеет с большим выделен;-. пла.

(C₂S) Белит содержит 2СаО * SiО₂ с примесью 3СаО • Аl₂О;. В начале затворения водой белит твердеет медленно и только на 14-28 сут. более за­метно. При твердении он выделяет тепла почти в 2 раза меньше, чем алит.

(C₄AF) Целит чаще всего состоит из 4САО • АlO₃ • Fe₂O₃, с примесью ЗСаО • А1₂0₃, 2СаО • Si0₂. Твердеет медленно.

(С₃А) Алюминат 3СаО • А1₂l₃ - быстротвердеющий минерал с боль­шим тепловыделением (в 1,5 раза больше чем у алита и в 6 раз больше чем у белита).