Раздел 3. Минеральные вяжущие вещества

Минеральными вяжущими веществами называют порошкообразные материалы, способные при смешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое под влиянием физико-химических процессов, постепенно затвердевая, приобретает камневидное состояние.

Тема 1. Классификация минеральных вяжущих веществ

Минеральные вяжущие вещества в зависимости от условий твердения подразделяются на три группы:

1. воздушные,

2. гидравлические и

3. вяжущие автоклавного твердения.

1. Воздушные вяжущие вещества способны затвердевать и длительное время сохранять прочность только на воздухе. Они обладают невысокой водостойкостью и могут эксплуатироваться только в сухих условиях. По химическому составу воздушные вяжущие вещества делятся на четыре группы:

1) известковые вяжущие вещества, состоящие преимущественно из оксида кальция СаО;

2) гипсовые вяжущие вещества, состоящие в основном из сульфатов кальция CaSO₄;

3. магнезиальные вяжущие вещества, содержащие оксид магния МgО;

4. вяжущие на основе жидкого стекла, состоящие из силикатов натрия или калия Na(K)₂O·mSiO₂.

2. Гидравлические вяжущие вещества твердеют и длительное время сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде. Они обладают высокой водостойкостью, позволяющей эксплуатировать их в любых условиях. По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложную систему, состоящую в основном из соединений четырех оксидов: СаО – SiO₂ – Al₂O₃ – Fe₂O₃. Эти соединения образуют две основные группы гидравлических вяжущих веществ:

1) силикатные цементы, состоящие в основном из силикатов кальция. К ним относится портландцемент и его разновидности;

2. алюминатные цементы, содержащие алюминаты кальция. К ним

относится глиноземистый цемент и его разновидности.

3. Вяжущие автоклавного твердения – это вещества, способные при автоклавном синтезе, происходящем в среде насыщенного водяного пара при давлении 0,8 – 1,3 МПа и температуре 175 - 200^о, затвердевать с образованием прочного камня. В эту группу входят известково-кремнеземистые, известково-шлаковые, известково-зольные и др. вяжущие вещества.

Тема 1. Воздушные вяжущие вещества воздушная известь

Известковыми вяжущими называют воздушные вяжущие вещества, получаемые умеренным недоспекания обжигом карбонатных пород и в основном содержащие оксид кальция.

Известково-вяжущее получают дроблением с последующим обжигом известняка (температура обжига 900-1200^С). Обжиг происходит в шахтных печах.

Получающийся СаО представляет пористые куски так называемой комовой извести, которую для употребления необходимо измельчить:

1. Путем помола (получают не гашеную известь СаО«кипелка»)

2. Гашением в воде (получают гашеную известь Са(ОН)₂– «пушонка»)

1. Не гашеная известь – в основном используется для растворов и искусственных каменных материалов при реакции с водой не гашеная известь выделяет много тепла, которая ускоряет твердение и повышает прочность.

2. Гашеную известь получают обрабатывая комовую известь водой.

СаО+Н₂О=Са(ОН)₂+Q

Выделяющееся тепло превращает часть воды в пар, помогающей крупные куски извести размельчат до мелкого состояния. Гашение извести производится на заводах в специальных гидраторах или в гасильных ямах.

ТВЕРДЕНИЕ ИЗВЕСТИ.

Твердение извести протекает в два этапа.

1-ый этап гидротационное твердение. Гидротационное твердение связано с образованием и с последующим срастанием между собой кристаллов Са(ОН)₂(образуется определенная кристаллическая структура).

2-ой этап карбонизационное твердение, заключается в том, что под влиянием углекислого газа происходит образование карбоната кальция.

Са(ОН)₂+СО₂=СаСО₃+Н₂О(образовавшийся карбонат кальция дополнительно упрочняет твердеющую систему)