Дисциплина «Строительные материалы»
2 этап обучения Раздел 4. Минеральные вяжущие вещества
Тема 4.1. Минеральные вяжущие вещества воздушного твердения
Искусственные материалы - красочные составы, растворы и бетоны на основе минеральных вяжущих составляют значительный объем материалов, применяемых в строительстве.
Для их получения необходимо иметь обязательный компонент -
минеральное вяжущее
Общие положения Назначение минерального вяжущего
Образование искусственного камня, который связывает в единый монолит все компоненты раствора, бетона, красочного состава.
Все минеральные вяжущие получают из природных каменных материалов.
Основные этапы производства:
подготовка (очистка, дробление) сырья, обжиг, помол продуктов обжига в тонкомолотые
порошки.
Общие свойства минеральных вяжущих
1. Химическая активность – способность
вступать в химическую реакцию с водой –
реакция гидратации. В результате реакции образуется искусственный камень.
Порошки минеральных вяжущих состоят из
множества мельчайших частиц – зёрен, размер которых определяют под микроскопом.
В реакцию гидратации зёрна вступают не
одновременно.
Очерёдность и продолжительность гидратации зёрен зависят от состава вяжущего и
крупности зёрен.
Этапы образования искусственного камня
1. Растворение. Вяжущее вступает в реакцию гидратации с водой образуется раствор. В растворе и на поверхности зёрен вяжущего появляются продукты реакции – новые образования. Гидратация продолжается, количество новообразований увеличивается – раствор становится перенасыщенным.
1 – продукты гидратации; 2 – зёрна вяжущего
2. Коллоидация – гидратация продолжается, из перенасыщенного раствора выделяются кристаллы, испаряется свободная вода, не участвующая в реакции гидратации. Раствор переходит в пластичное тесто.
2 – зёрна вяжущего
3 – кристаллы
3. Кристаллизация – продолжается выделение кристаллов. Начало схватывание - тесто начинает терять пластичность. Кристаллы срастаются в крупные, пластичность теряется полностью, растёт прочность, образуется искусственный камень.
Срастание кристаллов
Химическую активность оценивают по количеству вяжущего (из 100 грамм), которое вступило в реакцию гидратации, в % или единицах.
Природное сырьё для получения минерального вяжущего не является абсолютно чистым и содержит минералы не пригодные для их
получения.
Кроме того, при обжиге часть пригодного сырья недообжигается – «НЕДОЖОГ».
В результате в вяжущем присутствуют вещества,
которые не вступают в реакцию гидратации.
Таким образом, химическая активность минеральных вяжущих всегда меньше 100% или единицы
Общие свойства минеральных вяжущих
2.Тонкость помола – степень измельчения минерального вяжущего в порошок. Это показатель макроструктуры вяжущего.
Тонкость помола влияет на время прохождения этапов твердения вяжущего: с увеличением тонкости помола время сокращается.
3.Выделение тепла при реакции гидратации. Зависит от тонкости помола (макроструктуры) и состава вяжущего.
4.Водопотребность - количество воды, % массы
вяжущего, необходимое для получения теста требуемой пластичности. Зависит от тонкости помола (макроструктуры) и состава вяжущего.
5.Сроки схватывания определяют от начала затворения вяжущего водой. Начало схватывания: время до момента, когда тесто начинает терять пластичность. Конец схватывания: пластичность теряется полностью, т.е. система превращается в камень. Зависят от тонкости помола (макроструктуры) и состава вяжущего.
6. Наличие «ПЕРЕЖОГА». При обжиге часть пригодного сырья - переобжигается – у зёрен
«ПЕРЕЖОГА» оплавленная поверхность. Такие зерна
вступают в реакцию гидратации с водой, но очень медленно, в изделии. При этом выделяется
тепло и на поверхностях из красочных составов, растворов, бетонов появляются вздутия, трещины.