9.13. Вяжущие автоклавного твердения

В зависимости от исходных материалов можно выделить следующие группы вяжущих автоклавного твердения:

1. Силикатные, изготовляемые из сырьевой смеси, содержащей известь (гашеную или молотую негашеную) и кварцевый песок, образующие силикаты кальция в процессе автоклавной обработки;

2. Шлаковые, изготовляемые с использованием металлургических или топливных шлаков в качестве кремнеземистого компонента;

3. Зольные, приготовляемые с использованием золы от сжигания угля, сланцев, торфа;

4. Вяжущие, изготовляемые с использованием отходов химической и горнодобывающей промышленности.

Каждое из указанных вяжущих содержит две главные части: кремнеземистый компонент (SiO₂ в кристаллической или аморфной форме) и известь. Для регулирования процесса структурирования могут вводиться различные добавки.

В процессе изготовления автоклавные материалы подвергаются термовлажностной обработке (“пропариванию”) в специальных аппаратах – автоклавах при температуре 175 – 200^oC насыщенным водяным паром под давлением 0,9 – 1,6 МПа в течение 8 – 13 часов. В результате физико-химического взаимодействия компонентов (извести, песка и воды) образуются гидросиликаты кальция – тобермориты состава 5CaO6SiO₂nH₂O (где n = 3 - 10.5), которые обуславливают высокую прочность автоклавных материалов. Кроме тоберморитов в материале могут образоваться плохо закристаллизованные гидросиликаты, снижающие общую прочность.

Вяжущие автоклавного твердения применяют для изготовления разнообразных материалов: плотных (силикатный бетон, силикатный кирпич) – для конструкционных элементов, пористых (газосиликат, пеносиликат) – для теплоизоляционных элементов.

Из-за пониженной водо- и морозостойкости эти материалы применяются в основном для надводных и наземных конструкций.

Использование промышленных отходов, не требующих обжига, для бесцементных вяжущих материалов дает возможность экономить топливо и энергию, снижает себестоимость и решает ряд экологических проблем.

10. Органические вяжущие вещества

10.1. Общие сведения

К органическим вяжущим веществам относят битумные и дегтевые материалы, которые обладают следующими ценными свойствами: водонепроницаемостью; стойкостью против действия агрессивных жидкостей, щелочей и кислот; способностью понижать вязкость при нагреве и снова ее восстанавливать при последующем охлаждении, а также прочно сцепляться с разны­ми материалами  деревом, бетоном, камнем и др.

Битумные и дегтевые вяжущие являются гидрофобными ма­териалами, не смачиваемыми и не растворимыми в воде. Плотность их 900-1300 кг/м³. Благодаря высокой водостой­кости и ничтожной пористости они используются как основной компонент гидроизоляционных материалов, имеющих высокую водонепроницаемость.

Битумами называют сложные смеси углеводородов и их производных, т. е. соединение высокомолекулярных углеводоро­дов с кислородом, азотом, серой. Они бывают природные и ис­кусственные. Искусственные, в свою очередь, подразделяют на нефтяные, сланцевые, угольные, торфяные. В строительстве при­меняют в основном нефтяные битумы.

Нефтяные битумы получают из нефти. Нефть  сложная смесь углеводородов с примесью органических кислородных, сернистых и азотистых соединений. Битумы получают из остат­ков после отгонки из нефти летучих дистилляторов. По способу получения их разделяют на остаточные, крекинговые и окислен­ные. Остаточные получают после отгонки легких фракций бензина, керосина, дизтоплива, масел. Остатком является мазут или гудрон, из которых при помощи глубокого вакуума и перегретого пара при температуре 300-350 °С получают битум.

В зависимости от физико-механических свойств нефтяные битумы подразделяются на вязкие, твердые и жидкие.

Строительные битумы выпускают марок БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10. Их применяют для устройства гидроизоляций, для кровельных работ, иногда используют для изоляции нефте- и газопроводов.

Дегти. Дегти представляют собой вязко-жидкие продукты разложения органических веществ, главным образом твердых видов топлива при высокой температуре без доступа воздуха. Дегти имеют сложный состав и состоят из большого количества различных веществ.

Наибольшее значение для строительной промышленности име­ют дегти, получаемые при коксовании угля. Газовые дегти образу­ются при получении из топлива газа. В зависимости от температу­ры коксования дегти бывают высоко- и низкотемпературными.

Дегтебитумные материалы. Это смеси каменноугольных дегтепродуктов или сланцевых дегтей с нефтяными битумами.

Дегтебитумные рулонные материалы ДБ изготовляют про­питкой кровельного картона дегтепродуктами с последующим покрытием с обеих сторон нефтяным битумом.

Дегтебитумные материалы применяют для многослойных плоских, совмещенных и водоналивных кровельных покрытий, для оклеечной гидро- и пароизоляции.