Глава 7. Минеральные вяжущие вещества

7.1. Общие сведения о минеральных

ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВАХ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Практически ни одно здание и сооружение не строится без применения тонкодисперсных материалов, которые при затворении водой (или водными растворами) образуют пластичное тесто, способное связывать в монолит каменные материалы и изделия и в процессе твердения превращаться в камень. Такие материалы получили название вяжущие вещества. Строительные вяжущие вещества по составу подразделяются на минеральные (неорганические) и органические. В этой главе будут рассмотрены минеральные вяжущие вещества.

Минеральными вяжущими веществами называют порошкообразные (кроме жидкого стекла) тонкодисперсные вещества, образующие при смешивании с водой (затворении) пластичную массу, способную схватываться, затвердевать и превращаться в искусственный камень.

Схватывание — это физико-химический процесс, при котором пластичная масса (тесто) становится вязкой, теряет свою подвижность, но еще не имеет прочности.

Твердение — это физико-химический процесс, при котором схватившееся тесто набирает прочность и превращается в искусственный камень.

Минеральные вяжущие в зависимости от состава и важнейших свойств подразделяются на две основные группы — воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой способны схватываться, твердеть, сохранять и повышать свою прочность только на воздухе. К этой группе вяжущих относятся воздушная известь, гипсовые, магнезиальные вяжущие, жидкое стекло, кислотоупорный цемент.

Гидравлические вяжущие вещества после смешивания с водой способны схватываться, твердеть, сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но и в воде. К этой группе вяжущих относятся гидравлическая известь, портландцемент, его разновидности, специальные цементы.

Древнейшим естественным вяжущим является необожженная глина. При смешивании с водой она образует пластичное глиняное тесто, которое при высыхании твердеет, прилипает к другим материалам (камню). Однако глина имеет и существенные недостатки: невысокую прочность камня и низкую водостойкость.

Более прочные материалы изготовляют на основе вяжущих веществ, получаемых искусственно — путем обжига.

Примерно 3 000 лет до н.э. были известны вначале гипс, а потом и воздушная известь. В Египте гипс широко применяли для кладочных и штукатурных растворов при строительстве пирамид, храмов. В Китае известь использовалась при возведении некоторых участков Великой китайской стены, построенной до нашей эры. Известь широко использовалась в Греции. На Руси минеральные вяжущие начали применять в X в. при сооружении крепостных стен, башен церквей и т.д.

В Беларуси известковые растворы использовали при возведении Борисоглебского храма, Евфросиньевского монастыря, Спасского собора в г. Полоцке (XII в.) и других сооружений.

Если воздушные вяжущие применялись тысячи лет тому назад, то изготовление гидравлических вяжущих (водостойких) веществ было разработано только во второй половине XVIII и начале XIX в.

После Отечественной войны 1812 г. в Москве развернулись большие восстановительные строительные работы. Тогда и был впервые применен цемент, или «мертель».

В 1824—1825 гг., практически одновременно и независимо друг от друга, русский военный техник Е.Г. Челиев в Москве и английский дорожный мастер Дж. Аспдин в Лидсе опубликовали документы, ставшие началом новой эры в истории минеральных вяжущих веществ — эры портландцемента.

В настоящее время известно около ста разновидностей минеральных вяжущих. В Беларуси выпускается свыше 30 видов цемента, десятки видов других минеральных вяжущих.