Вяжущие вещества и требования к ним

В составе бетонных смесей используют минеральные вяжущие вещества - неорганические порошкообразные материалы, получаемые из природного сырья и образующие при перемешивании с водой подвижную массу, затвердевающую в прочное камневидное тело.

Воздушные вяжущие твердеют только на воздухе. К ним относятся: гипсовые вяжущие - на основе полуводного или безводного сульфата кальция CaSO₄*(0,5Н₂О) или CaSO₄, получаемые термической обработкой природного гипсового камня, содержащего более 70% двуводного гипса CaSO₄ * 2Н₂О с предварительным или последующим помолом. Строительный гипс обжигается при температуре 800-1000°С. Гипсовые вяжущие применяются для штукатурных слоев, лепных украшений, плит для подоконников и лестниц, в качестве компонентов для кладочных растворов, основой длягипсоизвесткового воздушного вяжущего, для гипсоцементнопуццоланового водостойкого вяжущего. Гипсовые вяжущие твердеют в результате реакции с водой с образованием двуводного гипса. Насыщение гипсоводного раствора наступает в течение 48 мин., поэтому гипсовые вяжущиехарактеризуются короткими сроками затвердевания при водовяжущих отношениях 1 и более.

Известковое вяжущее - на основе оксида или гидроксида кальция, СаО или Са(ОН)₂, получаемых обжигом известняка или мела - СаСО₃.

Строительная известь выпускается в комовом и молотом виде (негашеная) или в форме гашеной (пушонки), используется для штукатурных и кладочных растворов, а также в строительных смесях с другими вяжущими и минеральными добавками.

Магнезиальные вяжущие - получаются обжигом доломита СаСО₃ * MgCO₃ в виде смеси оксидов кальция и магния или на основе обожженного магнезита MgCO₃ в виде оксида магния MgO. Затворяются водными растворами хлоридов и сульфатов и используются в строительстве для легких штукатурных растворов, включающих в себя древесную арматуру в виде опилок, стружки, так как древесина не выделяет органических кислот в среде магнезиальных ВВ, а также с порошкообразными наполнителями: тальком, диатомитом, имитирующими мрамор, опал, оникс и т.п.

Бетоны и изделия на основе воздушных вяжущих: гипсобетон (в виде сухих штукатурных панелей и др. штучных плотных или легких изделий), силикатный бетон (на базе известково-кремнеземистого вяжущего продукта совместного помола извести с кварцевым или другим силикатным песком и т.п., в виде штучных плотных или легких, в том числе ячеистых изделий) используются в промышленном масштабе (в частности, силикатный кирпич).

Гидравлические вяжущие вещества.

Цемент - порошкообразное минеральное вяжущее, обладающее гидравлическими свойствами, способностью после затворения водой твердеть в водной и воздушной средах. При затворении водой цемент образует подвижное тесто, которое на воздухе и в воде постепенно теряет подвижность. Начальную потерю подвижности теста называют схватыванием.

К гидравлическим вяжущим относятся: гидравлическая известь, роман-цемент, сульфоалюминатный цемент (САЦ), портландцемент.

Вяжущие низкой водопотребности (ВНВ)

Применяются при изготовлении бетона и железобетона повышенной прочности, при получении арболита с повышенными физико-техническими свойствами, в составе полимерцементных покрытий полов промышленных зданий, при зимнем беспрогревном бетонировании.

ВНВ получается путем интенсивной механохимической обработки портландцемента с минеральной добавкой в присутствии порошкообразного суперпластификатора (С-3). Характеризуется, по сравнению с обычным портландцементом, высокой дисперсностью (4000-5000 см²/г), низкой водопотребностью (нормальная густота цементного теста в среднем 18%), активностью по показателю прочности - до 100 МПа.

По вещественному составу ВНВ подразделяются на чисто клинкерные (ВНВ-100) и многокомпонентные с различными минеральными добавками: оптимизированной комбинацией активных и инертных добавок. В качестве активных минеральных добавок используются доменные шлаки, зола-унос; инертные добавки: строительный песок, хвосты горно-обогатительных комбинатов. Для получения ВНВ заданного качества влажность исходных компонентов не должна превышать 3% по массе.

Характерной особенностью цементных систем на основе ВНВ является существенное замедление процессов структурообразования в первые 4-8 ч. после затворения с последующей интенсивной кристаллизацией и твердением. Длительность индукционного периода сокращается с увеличением содержания клинкерного компонента в его составе. ВНВ характеризуется длительным сохранением активности и интенсивным набором прочности цементного камня и бетона на его основе в различные, в том числе и ранние сроки твердения.