34. Порівняльний аналіз різних видів вапняних в’яжучих речовин і їх застосування в будівництві.

   Повітряне будівельне вапно – це продукт випалювання при температурі 1000…1200 °С (до повного видалення вуглекислого газу) кальцієвомагнієвих гірських порід – вапняку, крейди, черепашника, доломітизованого вапняку, що містять не більш як 6 % глинястих домішок. Виготовляючи вапно, сировину випалюють у печах різних конструкцій: шахтних, обертових з ²киплячим² шаром, у циклонно-вихрових печах у завислому стані, а також на рухомих агломераційних решітках.

Вапняки при випалюванні розкладаються на вапно СаО та вуглекислий газ СО2, який становить 44 % маси СаСО3 і повністю видаляється під час випалювання. Внаслідок цього утворюється продукт (грудкове негашене вапно) у вигляді пористих кусків, що активно взаємодіють з водою.

Внаслідок гашення (змішування з водою) грудкового негашеного вапна утворюється гашене (гідратне) вапно.

Під час гашення, якщо добавити 1 л води до 1 кг грудкового вапна, утвориться тонкий пухкий порошок – гідратне, або гашене, вапно, яке збільшується в об'ємі в 2 – 3,5 раза (розпушується) порівняно з грудковим і має насипну густину 400…450 кг/м3. Якщо витрата води становить 2…3 л на 1 кг грудкового вапна, то виходить вапняне тісто, яке після гашення містить майже 50 % води за масою. Вода відіграє роль своєрідного гідродинамічного мастила, забезпечуючи високу пластичність вапняного тіста й будівельних розчинів з ним.

На повітрі вапняний розчин поступово твердне внаслідок висихання розчину, зближення кристалів Са(ОН)2, їх зростання й карбонації вапна, що відбуваються одночасно під дією вуглекислого газу повітря.

Повітряне вапно застосовують для приготування мурувальних та оздоблювальних розчинів, а також для виготовлення штучних бетонних виробів, силікатної цегли й інших вапняно-піщаних виробів автоклавного твердіння.

Сировиною для виробництва гідравлічного вапна є мергелисті вапняки, що містять 6…20 % глинястих домішок. Вапняки випалюють у шахтних печах при температурі 900…1000 °С, не доводячи до спікання.

Гідравлічне вапно перші сім діб твердне на повітрі, а далі може тверднути й набирати міцності у воді.

Гідравлічне вапно не має високої міцності.

Гідравлічне вапно застосовують для приготування мурувальних та штукатурних розчинів, бетонів невисоких класів, а також для виготовлення бетонного стінового каміння, призначеного для експлуатації в сухих та вологих умовах.

35.Особливі властивості шлакопортландцементу і доцільність його застосування в будівництві.

Шлакопортландцемент - це гідравлічна в'яжуча речовина, яку виготовляють з попередньо помелених компонентів або спільним помелом портландцементного клінкеру, гіпсу (до 5%) і доменного гранульованого шлаку (35...80%). За стандартом (ДСТУ Б В.2.7-46-96) передбачено випуск двох типів шлакопортландцементу: ШПЦ ІІІ/А та ШПЦ ІІІ/Б, які містять гранульованого доменного шлаку 36...65% та 66...80%, відповідно.

Шлакопортландцемент є одним з найбільш ефективних видів в'яжучих речовин, тому що при його виробництві значна частина клінкеру заміняється більш дешевими гранульованими шлаками. При використанні доменних шлаків для виробництва шлакопортландцементу паливно-енергетичні витрати на одиницю продукції знижуються в 1,5...2 рази. Наприклад, при виробництві шлакопортландцементу марки М400 витрата палива в середньому на 36 % нижче, ніж при виробництві бездобавочного портландцементу тієї ж марки. Витрата електроенергії скорочується на 12 %, а витрати на утримання і експлуатацію устаткування - на 10...15 %.

При нормальній температурі подрібнені шлаки без активуючих добавок мають низьку здатність до твердіння, що пояснюється відсутністю або низьким вмістом в їх складі активних фаз. Практично єдиним компонентом шлаків, здатним твердіти, хоча й повільно, при нормальній температурі, є β-двохкальцієвий силікат. Інші мінерали набувають гідравлічних властивостей лише в умовах підвищеної температури і тиску водяної пари (ТВО), або при додаванні активуючих добавок. Як уже наголошувалося вище, шлакове скло інтенсивніше, ніж кристалічна фаза, взаємодіє з водою. Загальною закономірністю є підвищення гідравлічної активності шлаку при збільшенні вмісту склофази, збільшення кількості основних оксидів (силікатного модуля), збільшення швидкості грануляції.

Цементна промисловість випускає звичайний, швидкотвердіючий та сульфатостійкий шлакопортландцементи.

Будівельно-технічні властивості         шлакопортландцементу характеризуються рядом особливостей порівняно з портландцементом: більш низькою густиною (2,8...3,0 г/см3); трохи сповільненим тужавленням і ростом міцності в початковий термін твердіння, і, особливо, при від'ємних температурах. Виготовляють наступні марки шлакопортландцементу: М300; М400; М500.

Особливістю шлакопортландцементу, важливою для заводського виробництва збірного залізобетону, є інтенсивне зростання його міцності при пропарюванні, особливо при дії високих температур. Найбільш інтенсивно підвищується міцність при згині. Одночасно підвищуються морозо-, соле- і тріщиностійкість. Характерно, що ефективність шлакопортландцементу при TBO підвищується при збільшенні кількості шлаку у цементі, що обумовлено утворенням при підвищеній температурі і лужно-сульфатній активації додаткової кількості гідросилікатів кальцію і формуванням щільної дрібнопористої структури цементного каменю.

Шлакопортландцементи характеризуються нижчою, у порівнянні з портландцементом морозостійкістю.

Крім шлакомістких цементів на основі портландцементного клінкеру металургійні шлаки є сировинними матеріалами для ряду в'яжучих речовин, які характеризуються спеціальними властивостями.