Неорганические вяжущие вещества

Неорганическими вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой образуют пластичное тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать в результате физико-химических процессов.

Неорганические вяжущие вещества делят на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе.

По химическому составу они делятся на 4 группы:

- гипсовые вяжущие, основой которых является сернокислый кальций;

- магнезиальное вяжущее, содержащее каустический магнезит;

- жидкое стекло – силикат натрия или калия (в виде водного раствора);

- известковые вяжущие, состоящие главным образом из оксида кальция.

Гидравлические вяжущие твердеют и длительное время сохраняют прочность (или даже повышают ее) не только на воздухе, но и в воде.

Три основные группы гидравлических вяжущих:

- силикатные цементы (портландцемент);

- алюминатные цементы (глиноземистый цемент);

- гидравлическая известь и романцемент.

Вяжущие автоклавного твердения – это вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара, затвердевать с образованием плотного, прочного камня. В эту группу входят известково-кремнеземистые, известково-зольные, известково-шлаковые вяжущие, нефелиновый цемент и др., хотя по существу они тоже относятся к гидравлическим вяжущим.

Воздушные вяжущие вещества

Строительную известь получают обжигом кальциевых или кальциево-магниевых карбонатных пород (известняков, мела, доломитизированных известняков) до возможно полного удаления углекислоты СО₂. При этом образуется продукт, состоящий преимущественно из окиси кальция СаО. Обжиг обычно ведут в шахтных печах при температуре примерно 1050-1250 ⁰С.

Важнейшей реакцией, происходящей при обжиге, является следующая:

СаСО₃→ СаО+ СО_2.

В зависимости от содержания MgО известь подразделяется на кальциевую (содержание MgО – менее 5 %), магнезиальную (5-10 %) и доломитную (20-40 %).

Материал, выходящий из обжиговой печи, обычно имеет вид каменистых кусков – комьев, и поэтому называется комовой известью. Комовая известь – это полупродукт, который превращают в рабочее состояние, чаще всего приводя его в соприкосновение с водой. Такая операция называется гашением. При гашении выделяется большое количество тепла, так что часть воды может превращаться в пар, поэтому комовую известь называют также известью-кипелкой:

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂+Q.

Существует также способ превращения комовой извести в рабочее состояние путем сухого помола. Получаемый продукт называется молотой известью-кипелкой.

Твердение воздушной извести при обычных температурных условиях вызывается главным образом ее перекристаллизацией и карбонизацией. Перекристаллизация сопровождается срастанием отдельных кристаллов, действие углекислоты воздуха вызывает образование сростков карбоната кальция:

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃ + Н₂О.

Воздушную известь применяют при изготовлении строительных растворов и автоклавных силикатных материалов, в том числе силикатного кирпича и крупноразмерных плотных и ячеистых силикатных изделий.