Добавки к вяжущим веществам

В целях экономии вяжущих веществ, снижения их стоимости, а также для придания готовому продукту определенных свойств в вяжущие вещества вводят различные добавки.

Добавки тщательно смешивают с вяжущим веществом или совместным их помолом.

По назначению добавки классифицируют на несколько групп:

• Активные минеральные добавки – такие как трепел, пемза, зола, шлаки и др., которые после смешивания с воздушной известью придают ей способность к гидравлическому твердению.

• Наполнители инертные добавляют к вяжущим веществам в целях экономии, но при условии получения материала требуемой прочности.

Воздушные вязнущие вещества

Свойством твердеть на воздухе обладают вещества, состоящие в основном из сернокислого кальция, окиси кальция или окиси магния.

В связи с этим все виды воздушных вяжущих веществ разделяют на следующие группы: гипсовые, известковые и магнезиальные вяжущие.

К воздушным вяжущим относят также растворимое стекло.

1. Гипсовые вяжущие вещества

Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служит природный двуводный гипс ( ).

Получение гипсовых вяжущих основано на способности при нагревании полностью или частично дегидротироваться. Получаемые при этом продукты и , а при известных условиях ангидрит обладает свойством схватываться (отвердевать) при заливании их водой.

По условиям обжига, а также по скорости схватывания и твердения гипсовые вяжущие вещества делят на две группы – низко- и высокообжиговые.

Низкообжиговые вяжущие вещества – быстросхватывающиеся и быстротвердеющие, состоящие из полуводного сульфата кальция ( ). К низкообжиговым гипсовым вяжущим относят строительный алебастр и высокопрочный гипс.

Высокообжиговые вяжущие вещества – медленно схватывающиеся и медленно твердеющие, в состав которых в основном входит безводный сульфат кальция ( ). К ним относятся – ангидритовый цемент и эстрих гипс.

Гипс строительный. Строительным гипсом называют воздушное вяжущее вещество, получаемое в результате обработки природного гипсового камня.

Основным процессом производства строительного гипса (алебастра) является дегидратация (обезвоживание) двуводного гипса. Химический состав двуводного гипса состоит из следующих окислов:  – 32,6 %,  – 46,5 % и  – 20,9 %. При нагревании двуводного гипса в интервале температур 140–170 ºС. Двуводный гипс быстро разлагается на полуводный гипс и воду по реакции:

При получении строительного гипса необходимо строго следить за температурой обжига сырья, так как при температуре 200 °С двуводный гипс полностью отделяет кристаллизационную воду и постепенно переходит в безводный гипс – растворимый ангидрит.

Высокопрочный гипс получают запаркой гипсового камня в специальных герметически закрывающихся котлах – автоклавах, при температуре пара 125 °С. В результате испарения влаги из гипсового камня в автоклаве создаётся давление пара 1,3 атм., которое приводит к образованию более крупных кристаллов водного гипса альфа-модификации, в отличие от кристаллов бета-модификации гипса, полученных при атмосферном давлении.

При твердении полуводный гипс растворяется в воде и гидратируется (присоединяет воду) и превращается снова в двуводный гипс по реакциям:

Гипс обладает малой прочностью – до 5,5 МПа. Сроки схватывания – 4–6 минут. При твердении гипсовое тесто увеличивается в объеме до 1 %.