6.2. Основы химии неорганических вяжущих веществ Содержание материала для самостоятельного изучения

Неорганические вяжущие вещества: воздушные и гидравлические. Значение обжига и дисперсности в повышении химической активности вяжущих веществ.

Известь воздушная и гидравлическая: получение, твердение известково-песчаных смесей. Гипсовые вяжущие. Ступенчатая дегидратация двуводного сульфата кальция. Полуводный сульфат кальция. Физико-химическая природа процессов схватывания и твердения гипсовых вяжущих.

Диоксид кремния. Силикаты, их гидролиз и гидратация. Глиноземистый цемент. Портландцемент, его получение. Состав цементного клинкера и взаимодействие его минералов с водой. Основные составляющие цементного камня.

Коррозия бетона. Виды коррозии: выщелачивание, углекислотная, сульфатная, магнезиальная. Методы защиты бетона от коррозии.

Литература: [2 - гл.X, §§10.1-10.4].

Основные теоретические положения

Неорганические вяжущие - это порошкообразные материалы, способные при смешивании с водой образовывать пластическую массу, которая превращается в камневидное тело.

Все минеральные неорганические вяжущие получают искусственно с использованием термической (иногда и химической) обработки исходного сырья.

Для неорганических вяжущих характерны:

• гидрофильность (способность хорошо смачиваться водой);

• способность образовывать с водой легко деформирующуюся пластическую массу;

• способность переходить в твердое состояние без воздействия извне.

По условиям твердения и водостойкости продуктов твердения неорганические вяжущие разделяют на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и сохранять свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим относятся гипсовые, известковые, магнезиальные и щелочно-силикатные вяжущие. Гидравлические вяжущие могут сохранять прочность, как на воздухе, так и под водой. К ним относятся портландцемент, смешанные вяжущие на его основе, глиноземистый цемент, гидравлическая известь.

Бетон на неорганических вяжущих представляет собой искусственный каменный материал, получаемый в результате формирования и твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок. Основное значение в современном строительстве имеют бетоны на основе портландцемента.

Внешняя среда может вызывать разрушение бетона. В результате коррозионных разрушений снижается долговечность бетонных и железобетонных конструкций. Коррозия бетона бывает физической и химической: углекислотная, магнезиальная, сульфатная и др.

Задачи для самостоятельного решения

301. Назовите неорганические вяжущие вещества и укажите их важнейшие признаки. Чем отличаются гидравлические вяжущие вещества от воздушных?

302. Воздушная известь. Сырье и условия её получения. Что представляет собой и где применяется гашеная известь?

303. Почему известь при продолжительном хранении во влажном воздухе разрушается? Выразите происходящие в ней изменения уравнениями реакций.

304. Почему в зданиях, построенных с применением известкового раствора, долго держится сырость? Подтвердите соответствующими уравнениями реакций.

305. Что представляет собой известковый строительный раствор? Напишите уравнения реакций, протекающих в известковом растворе при его твердении.

306. Как влияют технологические условия при обжиге двуводного гипса на состав и свойства его вяжущих?

307. Строительный гипс. Получение и свойства. Применение в строительной технологии.

308. Магнезиальное вяжущее. Получение и свойства. Применение в строительстве.

309. Щелочно–силикатное вяжущее. Выразите процессы его получения и твердения химическими реакциями.

310. Глиноземистый цемент. Технология его получения и свойства его цементного камня.

311. Напишите химические реакции гидратационного твердения глиноземистого цемента.

312. Портландцемент. Процессы, протекающие в обжиговой печи при получении клинкера портландцемента.

313. Портландцемент. Получение и минералогический состав клинкера портландцемента.

314. Напишите химические реакции гидратационного твердения клинкера портландцемента.

315. Охарактеризуйте агрессивные факторы, вызывающие коррозию бетона.

316. Какие виды коррозии бетона Вы знаете? Кратко охарактеризуйте каждый из них.

317. В чем сущность углекислотной и магнезиальной коррозии бетона?

318. Каковы основные признаки сульфатной коррозии бетона и в чем ее сущность?

319. Содержащийся в атмосфере SO₃ в присутствии влаги разрушает многие строительные материалы, включая мрамор (СаСО₃). Как объяснить этот факт?

320. Дайте краткую характеристику важнейших методов защиты бетона от коррозии.