7.4. Магнезиальные вяжущие вещества

Магнезиальные вяжущие вещества — это воздушные вяжущие в виде тонкомолотого порошка, содержащего оксид магния, благодаря которому порошок, затворенный водными растворами хлористого или сернокислого магния, приобретает свойства вяжущего.

К ним относятся каустический магнезит и каустический доло­мит. Каустический магнезит (MgO) (ГОСТ 1216—75) получают путем обжига магнезита при 700...800 °С и последующего тонкого помола.

При обжиге магнезит разлагается:

MgCO₃ =MgO + CO₂ Т.

Углекислый газ удаляют из печи естественной или искусствен­ной тягой. Готовое вяжущее упаковывают в металлические барабаны.

Каустический доломит (MgCO₃ • СаСО₃) получают путем обжи­га доломита при 650...750 °С и последующего тонкого помола. При обжиге доломит разлагается:

MgCO₃ • СаСО₃ = MgO + СО₂ + СаСО₃.

Углекислый кальций при этом не разлагается, остается в инертном виде как балласт, вследствие этого каустический доломит по качеству уступает каустическому магнезиту.

Магнезиальные вяжущие имеют особенности: их затворяют не водой, а водными растворами хлористого магния MgCl₂-6H₂O или сернокислого магния MgSO₄; твердеют эти вяжущие только при положительной температуре более +12 °С и сравнительно быстро (начало схватывания не ранее 20 мин, окончание— не позднее 6 ч). У каустического доломита сроки схватывания растянуты (начало схватывания через 3...10 ч, окончание — через 8...20 ч); хорошо сцеп­ляются с органическими заполнителями (древесными опилками и стружками).

Прочность каустического магнезита при сжатии 40...60 МПа, каустического доломита — 10...30 МПа. Прочность определяют на об­разцах из трамбованного раствора состава 1:3 в 28-дневном возрасте.

Магнезиальные вяжущие являются очень гигроскопичными, неводостойкими материалами, поэтому в настоящее время имеют ог­раниченное применение.

Применяют эти вяжущие для изготовления ксилолита (матери­ал для полов), фибролита (теплоизоляционный материал), штукатур­ных растворов, искусственного мрамора.

7.5. Жидкое стекло и кислотоупорный цемент

Жидкое стекло и кислотоупорный цемент относят к воздушным вяжущим.

Жидкое стекло. Сырьем для производства служат чистый квар­цевый песок, кальцинированная сода Na₂CO₃ или сернокислый на­трий Na₂SO₄, реже вторым компонентом является поташ К₂СО₃.

Подготовленную сырьевую смесь сплавляют в стекловаренных печах при температуре 1300...1400 °С. Варят стекломассу 7...10 ч. При быст­ром охлаждении масса твердеет и распадается на куски. Застывшие куски называют силикат-глыбой. Затем силикат-глыбы растворяют паром (в автоклаве) высокого давления 0,5...0,6 МПа при 150 °С. При этих условиях силикат-глыбы легко переходят в жидкое состояние. Этот вязкий раствор и называют жидким стеклом. Таким образом, жидкое стекло— это натриевый Na₂O-nSiO₂ или калиевый К₂О • 7iSiO₂ силикат. Качество жидкого стекла характеризуется показателями — модулем и плотностью. Модуль стекла — это отношение количества оксида кремния к оксиду металла. Чем больше модуль, тем выше качество стекла. Для строительных целей используют чаще натриевое стекло модулем 2,5...3,0, калиевое — модулем 3...4 приме­няют реже. Плотность жидкого стекла 1300...1500 кг/м³ характеризует его концентрацию, твердеет только на воздухе вследствие высыхания и выделения аморфного кремнезема «SiO₂. Процесс твердения мож­но ускорить, добавив катализатор — кремнефтористый натрий.

Жидкое стекло широко применяют в строительстве: для полу­чения силикатных огнезащитных красок, для защиты природных ка­менных материалов от выветривания, для уплотнения (силикатиза­ции) грунтов, для получения кислотоупорного цемента и бетона.

Кислотоупорный цемент получают совместным тонким помо­лом чистого кварцевого песка и кремнефтористого натрия Na₂SiF₆ .

Вяжущим материалом в кислотоупорном цементе является жидкое стекло. Твердение кислотоупорного цемента происходит при темпера­туре воздуха не менее +10 °С. Начало схватывания не ранее 30 мин, конец — не позднее 6 ч. Растворы и бетоны, приготовленные на ки­слотоупорном цементе, обладают высокой стойкостью против действия большинства минеральных и органических кислот, но теряют проч­ность в воде и разрушаются в едких щелочах.

Применяют кислотоупорные цементы для футеровки химиче­ской аппаратуры, возведения башен, резервуаров и других сооруже­ний химической промышленности.