Материаловедение

1.1. Неорганические вяжущие вещества: определение.

Неорганические (минеральные) вяжущие вещества представляют собой искусственные тонкоизмельченные порошки, способные при смешивании с водой (в отдельных случаях с растворами некоторых солей) образовывать пластично-вязкую и легкоформуемую массу (вяжущее тесто), которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.

В большинстве случаев в вяжущее тесто вводят заполнители, что способствует экономии вяжущего и улучшению свойств искусственного камня.Исключением являются магнезиальные вяжущие, затворяемые водными растворами солей магния, жидкое (растворимое) стекло и кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, затворяемый жидким стеклом.

Отвердевшее вяжущее тесто прочно связывает (склеивает) минеральные зерна в монолит, на этом основано производство строительных растворов, бетонов, а также изготовление различных безобжиговых каменных материалов и изделий. Неорганические вяжущие вещества находят широкое применение в строительстве промышленных, сельскохозяйственных, гидротехнических, жилых и общественных зданий и сооружений.

1.2. Неорганические вяжущие вещества: классификация.

Неорганические вяжущие вещества в зависимости от их способности твердеть в определенной среде делят на воздушные и гидравлические.

1. Воздушные вяжущие (известь воздушная, гипсовые и магнезиальные вяжущие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде.

2. Гидравлические вяжущие (водного твердения) - вещества, способные твердеть и длительно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но еще лучше в воде (гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющийся цементы, гипсоцементно-пуццолановые и некоторые местные вяжущие вещества).

3. Автоклавного твердения - отдельная группа вяжущих веществ, которые эффективно твердеют только в среде нагретого насыщенного пара в автоклавах, где температура 175 °С и более и давление 0,9...1,6 МПа (известково-кремнеземистые, известково-нефелиновые, бесклинкерные шлаковые и зольные вяжущие материалы), хотя по существу они тоже относятся к гидравлическим вяжущим.

4. Кислотостойкие вяжущие - отдельная группа, после затвердевания на воздухе могут длительно сохранять прочность при воздействии минеральных и других кислот (кислотоупорные цементы).

1.3. Неорганические вяжущие вещества: область применения.

Гипсовые вяжущие применяют главным образом для производства гипсовой сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей, элементов заполнения междуэтажных и чердачных перекрытий зданий, вентиляционных коробов и других деталей, используемых в конструкциях зданий и сооружений при относительной влажности воздуха не более 60%. Из гипса изготовляют разнообразные архитектурные, огнезащитные, звукопоглощающие и тому подобные изделия.

Из строительной воздушной извести изготовляют растворы, предназначенные для наземной кладки частей зданий и штукатурок, работающих в воздушно-сухих условиях: бетоны низких марок для конструкций, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях; плотные и ячеистые силикатные (автоклавные) изделия, в том числе крупные блоки и панели; легкобетонные камни, теплоизоляционные и другие материалы автоклавного твердения; смешанные гидравлические вяжущие (известково-шлаковые и известково-пуццолановые цементы); известковые красочные составы.

Шлакопортландцемент, как и портландцемент, широко применяют в производстве сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий, в частности изготовляемых с использованием тепловлажностной обработки. Быстротвердеющий шлакопортландцемент рекомендуется при изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, когда требуется высокая прочность в начальные сроки, а также при изготовлении сборных конструкций с применением тепловой обработки. Во всех областях применения шлакопортландцемент оказывается экономичнее портландцемента той же активности.

Глиноземистый цемент значительно дороже (в 5—6 раз) портландцемента, поэтому применять его следует лишь в случаях наиболее полного использования его ценных качеств (морозостойкость, жаростойкость). В соответствии с этим такой цемент целесообразен для производства бетонных и железобетонных конструкций при необходимости получения высокой прочности бетона в очень короткие сроки, особенно при пониженных температурах окружающей среды, а также в конструкциях, подвергающихся систематическому замерзанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию, особенно при службе их в морской воде, в водных растворах некоторых сульфатов и т. п.