- •Isbn 978-9965-876-43-1
- •Isbn 978-9965-876-43-1
- •Содержание
- •Введение
- •1 Неорганические вяжущие вещества
- •1.1 Цемент
- •1.1.1 История
- •1.1.2 Экономика
- •1.1.3 Определение клинкера, цемента и добавок, вводимых при помоле
- •1.1.4 Состав сырьевой муки
- •1.1.5 Портландцементный клинкер
- •1.1.5.1 Номенклатура фаз клинкера
- •1.1.5.2 Алит
- •1.1.5.3 Белит
- •1.1.5.4 Фазы алюмината
- •1.1.5.5 Фаза феррита
- •1.1.5.6 Другие фазы клинкера
- •1.1.5.7 Состав и место происхождения
- •1.1.6 Анализ сырьевой муки, клинкера и цемента
- •1.1.7 Производство цемента
- •1.1.7.1 Сырье и топливо
- •1.1.7.1.1 Сырьевые материалы
- •1.1.7.1.2 Отходы
- •1.1.7.1.3 Добыча, переработка сырья, помол сырьевой муки и гомогенизация
- •1.1.7.2 Процесс обжига цементного клинкера
- •1.1.7.2.1 Процессы обжига
- •1.1.7.2.2. Топливо
- •1.1.7.2.3. Помол цемента
- •1.1.7.2.4. Тонкость помола и гранулометрический (зерновой) состав цемента
- •1.1.7.3. Хранение, упаковка, отгрузка цемента потребителю
- •1.1.8. Компоненты стандартного цемента
- •1.1.8.1. Основные составляющие портландцементного клинкера (k)
- •1.1.8.2 Мелкие составляющие
- •1.1.8.3 Сульфат кальция
- •1.1.8.4 Добавки к цементам
- •1.1.9 Цемент в соответствии со стандартом
- •1.1.9.1. Физические и химические свойства цементов по европейскому стандарту
- •1.1.9.2 Цементы со специальными свойствами
- •1.1.9.3 Тампонажный цемент
- •1.1.10 Гидратация
- •1.1.10.1 Реакция силикатов (c3s, c2s)
- •1.1.10.2 Реакции гидратации алюмината (c3a)
- •1.1.10.3 Гидратация феррита (c4af)
- •1. Модель Тейлора
- •2. Модель Старка
- •1.1.10.4 Гидратация цементов
- •1.1.10.5 Реакции вторичных составляющих
- •1.1.10.6 Гидратация цемента содержащего гранулированный шлак
- •1.1.10.7 Реакции пуццолановых материалов
- •1.1.10.8 Замедление затвердевания
- •1.1.11 Структура цементного камня
- •1.2 Строительная известь
- •1.2.1 Историческое и экономическое положение
- •1.2.2 Месторождения сырья
- •1.2.3 Производство извести
- •1.2.3.1 Добыча и переработка известняка
- •1.2.3.2 Обжиг извести
- •1.2.3.2.1 Шахтная печь на коксовом (угольном) и газовом топливе
- •1.2.3.2.2 Вращающаяся трубчатая печь
- •1.2.3.2.3 Противоточная регенеративная печь (ggr-печь)
- •1.2.3.2.4 Шахтная кольцевая печь
- •1.2.3.3 Помол и отгрузка обожженной извести
- •1.2.3.4 Гашение извести
- •1.2.4 Применение известковых продуктов
- •1.2.5 Требования гост 9179–79 к строительной извести
- •1.3 Гипс
- •1.3.1 История и экономика
- •1.3.2 Физико-химические основы гипсовых вяжущих
- •1.3.2.1 Фазы в системе CaSo4 - h2o
- •1.3.2.2 Кристаллические структуры, двойные соли, смешанные кристаллы
- •1.3.3 Месторождения и сырьё
- •1.3.3.1 Природный гипс, природный ангидрит
- •1.3.3.2 Химический гипс
- •1.3.3.3 Уддг-гипс
- •1.3.4 Производство кальциево-сульфатных вяжущих
- •1.3.4.1 Технологические процессы при производстве кальциево-сульфатных вяжущих
- •1.3.4.1.1 Автоклавный способ производства α-полугидрата
- •1.3.4.1.2 Гипсоварочный котел для производства ß-полугидрата
- •1.3.4.1.3 Метод высокотемпературного обжига гипса (многофазового гипса) на колосниковой решетке
- •1.3.4.2 Свойства способных к затвердеванию сульфатов кальция
- •1.3.5 Гидратация CaSo4-вяжущих
- •1.3.5.2 Природный -, уусдг - и химический ангидрит
- •1.3.5.3 Свойства обработанных гипсовых строительных материалов
- •1.3.5.4 Другие области применения
- •1.3.5.5 Нормы, химический анализ и фазовый анализ
- •1.3.5.6 Требования гост 125-79 к качеству строительного гипса
- •1.4 Другие неорганические вяжущие материалы
- •1.4.1 Глинозёмистый цемент
- •1.4.1.1 Производство
- •1.4.1.2 Химический и минералогический состав
- •1.4.1.3 Гидратация
- •1.4.1.4 Области применения
- •1.4.2 Магнезиальное вяжущее
- •1.4.3 Фосфатные вяжущие
- •1.4.3.1 Магнезиально-фосфатные вяжущие
- •1.4.3.2 Кальциево-фосфатные вяжущие
- •1.4.3.3 Алюминиево-фосфатные вяжущие
- •2 Строительно-химические добавки
- •2.1 Пластификаторы (разжижители), добавляемые при изготовлении бетона
- •2.2 Пластификаторы (разжижители), добавляемые в бетонные смеси
- •2.2.1 Поликонденсаты
- •2.2.1.1 Нафталинсульфоновая кислота-формальдегид-смола
- •2.2.1.2 Меламин-формальдегид-сульфитные смолы
- •2.2.2 Поликарбоксилаты
- •3 Системы стройматериалов
- •3.1 Бетон
- •3.1.1 Передвижные бетонные заводы
- •3.1.2 Бетон для сборных железобетонных элементов
- •3.1.3 Самоуплотняющийся бетон
- •3.2 Строительный раствор
- •3.2.1 Стяжка
- •3.2.2 Выравнивающие массы
- •3.2.3 Плиточный клей
- •3.2.4 Затирка и массы
- •3.2.5 Цементный раствор
- •3.2.6 Штукатурка
- •3.3 Гипсокартон
- •3.4 Краски и лаки
- •3.5 Цементирование глубинных скважин
- •4 Обзор (Заключение)
- •Литература
- •Химия строительных материалов
- •Химия строительных материалов учебник
3.2.5 Цементный раствор
Трещины в бетоне ремонтируют цементным раствором с очень малым размером зерен песка. Этот цементный раствор должен быть очень жидкой, так как раствор должен достигать оптимального проникновения в микротрещины и трещины изделия. Для того, чтобы обеспечить такую хорошую текучесть необходим высокий уровень диспергирования материалов, составляющих смесь. Тем не менее, это влечет за собой риск сегрегации крупных частиц и водоотделения из раствора. Биополимеры, такие как ксантановая камедь или велановую смолу используют для того, чтобы придать смеси жизнеспособность. Биополимеры дополнительно улучшают реологические свойства раствора, разжижают смесь, облегчая тем самым процесс заполнения трещин в бетоне и стыков между конструкциями.
3.2.6 Штукатурка
Штукатурный раствор наносится на стены или потолки либо вручную со шпателем или распыляется машиной (рисунок 3.8). Минеральные штукатурные системы вместе с легкой штукатуркой нормированы по стандарту DIN 18550, часть 1 - 4 [240]. В этот стандарт также входит методика выполнения. Для штукатурки на базе гипса следет дополнительно учитывать DIN 1168 («машинная штукатурка, сцепливающая штукатурка»). Штукатурки на базе искусственных смол и их приготовление регулируются по DIN 18558 [241]. Гипс может быть использован в качестве вяжущего вещества самостоятельно или, например, использоваться с негашеной известью. Штукатурки на основе синтетических смол и их реализации изложены в DIN 18558 [241]. Новый стандарт DIN EN 998-1 [242] включает определения, области применения, требования к рабочим характеристикам для гипса для использования внутри помещений и для наружной штукатурки. Он применяется в виде раствора, основным вяжущим веществом которого является гипс.
Рисунок 3.8 – Выполнение штукатурки шпателем (слева) или опрыскивание машиной (справа)
Состав минеральной штукатурки представляет собой главным образом смесь из цемента и песка, цемента и извести с песком или гипсом. Штукатурку на цементной основе предпочтительно использовать для наружных стен, в то время как гипсовые штукатурки, как правило, идут для внутренних стен и потолков. В середине 70-х годов была разработана технология для машинного нанесения штукатурки. Эта технология стала в качестве доминирующего метода для штукатурки стен. Этот метод основан на новых видах добавок, которые кратко описаны ниже:
Влагоудерживающие агенты: Кладка может состоять из очень пористых материалов (например, керамического, силикатного кирпича или ячеистого бетона). Капиллярные силы требуют, чтобы эти материалы поглощали значительные количества воды от гипса. Вяжущее вещество в штукатурке обезвоживается и не может полностью затвердеть (при отсутствии воды гидратация гипса или цемента прекращается). Штукатурка обезвожена и не может достичь своей заданной прочности. Вследствие этого часто дело доходит до образования трещин или даже шелушения. Ранее стены перед штукатуркой пропитывали водой, это явно очень трудоемкий процесс. Влагоудерживающие агенты, в том числе гидроколлоиды на основе метилцеллюлозы были введены в составы штукатурок для обеспечения удержания воды для обеспечения полной гидратации вяжущего вещества. С помощью современных штукатурных машин гипсовой штукатурки за 1 час можно заштукатурить поверхность площадью 50 м2, в то время как с ручной техникой можно заштукатурить 20 м2. Высокая производительность обусловлена использованием машинного оборудования и комплекса химических добавок.
Клей и утолщение емкость: При автоматическом распылении штукатурного раствора необходима добавка загустителем, который дает штукатурному раствору достаточную адгезионную способность к стене, чтобы предотвратить скольжение или даже отслойку целых слоев раствора. Добавка должна также предотвратить формирование водотделения на поверхности. Производные биополимеры, например, гидроксипропилкрахмал, гуар и метилцеллюлозы могут быть использованы для того, чтобы обеспечить выполнение этих свойств.
Для того, чтобы соответствовать всем этим требованиям, разработаны современные сложные штукатурные композиции, которые предлагаются компаниями, специализирующимися на производстве смешанных или сухих строительных смесей. В таблице 3.4 показаны основные составы штукатурок из цемента / извести и гипсовых штукатурок, которые используются в закрытых помещениях и на открытом воздухе.
Таблица 3.4 - Основные рецепты для общей штукатурки
Компонент |
Тип штукатурки |
||
Цемент |
Цемент / известь |
Гипс |
|
Портландцемент |
15-20 |
10-15 |
- |
Многофазный гипс |
- |
- |
85-98 |
Известь |
0-2 |
5-10 |
0-3 |
CaCO3 или кварц <1 мм |
65-78 |
65-75 |
0-10 |
CaCO3 порошок <0,1 мм |
5-10 |
5-10 |
- |
Перлит <1 мм |
0-2 |
0-2 |
0-1 |
Влагоудерживающий агент (например, метилцеллюлоза) |
0,08-0,15 |
0,10-0,15 |
0,18-0,23 |
Заправочное средство (например, HP-крахмал) |
0-0,03 |
0-0,03 |
0-0,05 |
Воздухововлекатели (например, лаурилсульфонат) |
0,01-0,03 |
0,01-0,03 |
0,01-0,03 |
Замедлитель схватывания (например, винная кислота) |
- |
- |
0,05-0,15 |
