- •Строительные материалы
- •270800 Строительство, квалификации «бакалавр»
- •Содержание
- •Введение
- •1 Основные свойства строительных материалов
- •2 Строительные и сырьевые материалы из горных пород
- •3 Строительные материалы из древесины
- •4 Керамические строительные материалы
- •4.1 Определения. Способы производства керамических строительных материалов
- •4.2 Сушка, обжиг, глазурование керамических материалов
- •4.3 Керамические стеновые материалы
- •4.4 Керамическая плитка
- •4.5 Санитарно-техническая керамика
- •4.6 Керамзит
- •5 Минеральные вяжущие вещества
- •5.1 Определение, классификация минеральных вяжущих веществ
- •5.2 Воздушная известь
- •5.3 Строительный гипс
- •5.4 Портландцемент
- •6 Материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •6.1 Обычный тяжёлый цементный бетон
- •6.2Производство и применение бетонных и железобетонных изделий
- •6.3 Другие виды бетонов
- •6.4 Строительные растворы
- •6.5 Силикатный кирпич
- •6.6Ячеистый бетон
- •6.7 Гипсовые и гипсобетонные изделия
- •7 Строительное стекло
- •8 Металлические строительные материалы и изделия
- •8.1 Чёрные металлы
- •8.2 Цветные металлы и сплавы
- •9 Строительные материалы из пластмасс
- •10 Теплоизоляционные материалы
- •11 Гидроизоляционные материалы
- •11. 1 Битумы, дёгти, пеки
- •11.2 Мастики, эмульсии и пасты на основе битумов и дегтей
- •11.3 Рулонные гидроизоляционные и кровельные материалы
- •11.4 Асфальтовые растворы и бетоны
- •12 Лакокрасочные материалы
- •12.1 Компоненты лакокрасочных материалов
- •12.2Виды лаков, красок, эмалей
- •Рекомендуемая литература
5.3 Строительный гипс
Строительный гипс– воздушное вяжущее, светлый порошок с химической формулойCaSO40,5H2O. Получают помолом и обжигом (или обжигом и помолом) горной породы – гипса:
CaSO42H2OCaSO40,5H2O+ 1,5H2O
Строительный гипс делят на марки по прочности, обозначаемые как Г–2, Г–3 и т.д. (прочность при сжатии 2 МПа; 3МПа и т.д.).
Твердение гипса. При смешивании строительного гипса с водой происходит реакция гидратации, в результате которой полуводный гипс, связывая воду, вновь превращается в двуводный гипсовый камень:
CaSO40,5H2O+ 1,5H2O=CaSO42H2O
Применение – для изготовления материалов и изделий, служащих при относительной влажности воздуха не более 60 %: перегородочные панели и плиты, гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, облицовочные материалы, гипсовые растворы и т.д.
5.4 Портландцемент
Портландцемент (ПЦ) – это гидравлическое вяжущее вещество, серый порошок, получаемое совместным помолом ПЦ клинкера и около 5 % двуводного гипса. ПЦ клинкер получают из известняка (около 75 %) и глины (около 25 %).
Известняк дробят, а затем размалывают вместе с глиной сухим или мокрым (с 35–45 % воды) способами в шаровых мельницах (рисунок 9). Полученную сырьевую смесь обжигают во вращающихся печах, аналогичных печам для обжига керамзита (рисунок 6), но имеющих значительно бóльшие размеры – длину до 185 м и диаметр до 5 м.
Рисунок 9 – Схема шаровой мельницы
В печи известняк СаСО3 разлагается и образуетсяCaO. Компоненты глины, разлагаясь, образуют оксидыSiO2, Al2O3, иFe2O3. СаО взаимодействует с оксидами глины. Максимальная температура в печи 1450С. При этой температуре завершается взаимодействиеCaOс другими оксидами, в результате чего образуются минералы, называемые клинкерными:
– 3CaOSiO2 (С3S)1– трехкальциевый силикат (алит);
– -2CaOSiO2 (-С2S) – бета-двухкальциевый силикат (белит);
– 3CaOAl2O3 (С3А) – трехкальциевый алюминат;
– 4CaOAl2O3Fe2O3 (С4АF) – четырехкальциевый алюмоферрит.
Клинкер представляет собой округлые гранулы размером 5–40 мм. Для получения ПЦ клинкер размалывают совместно с двуводным гипсовым камнем СаSО42Н2О (около 5 %) в шаровых мельницах (см. выше) и отгружают потребителям в вагонах-цементовозах, автомобилях-цементовозах, мешках.
ПЦ делят на марки 400, 500, 550, 600 – прочность при сжатии 40–60 МПа образцов из ПЦ и песка 1:3 через 28 суток твердения (одни сутки на воздухе и 27 – в воде).
Твердение ПЦ. Обусловлено взаимодействием с водой клинкерных минералов:
(С3S, -С2S, С3А, С4АF) + H2O
Образующиеся гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция обеспечивают по мере их накопления схватывание и твердение ПЦ.
Применение ПЦ– для получения бетонных и железобетонных изделий, растворов, работающих в надземных, подземных и подводных условиях в промышленном, гражданском, дорожном и гидротехническом строительстве.
Шлакопортландцемент. Если при помоле вместо 21–80 % клинкера добавляют гранулированный доменный шлак, то полученный цемент называют шлакопортландцемент (ШПЦ). По свойствам он близок к обычному ПЦ и имеет марки 300, 400, 500, 550.