|
Вяжущие вещества широко
применяют в строительстве для изготовления бетонных и железобетонных изделий
и конструкций, дорожных и других покрытий, кладочных и штукатурных растворов,
гидро- и теплоизоляционных материалов и т.д. Строительные вяжущие вещества
делят на две основные группы: неорганические (минеральные) и органические.
Минеральными вяжущими веществами называют порошкообразные
материалы, которые после смешения с водой (иногда с растворами некоторых
солей) способны образовывать пластичную массу, затвердевающую со временем в
прочное камневидное тело.
Органические вяжущие вещества — продукты перегонки нефти
или каменного угля, обладающие способностью под влиянием физических или
химических процессов переходить из пластичного состояния в твердое или
малопластичное. Среди них можно назвать асфаль- ты, битумы и дегти.
Ограничимся рассмотрением только неорганических (минеральных) вяжущих
веществ.
В зависимости от состава, основных свойств и области
применения минеральные вяжущие вещества классифицируют на воздушные,
гидравлические, автоклавного твердения и кислотостойкие.
Воздушные вяжущие вещества после смешения (за- творения) с
водой твердеют и сохраняют прочность только в воздушно-сухих условиях.
Изделия из таких вяжущих должны эксплуатироваться в среде, исключающей их
намокание. Обычно воздушные вяжущие вещества применяют в надземных частях
зданий и сооружений. В эту группу вяжущих входят гипсовые и магнезиальные
вяжущие, а также воздушная известь.
Гипсовые вяжущие вещества состоят из полуводного гипса
CaS04-0,5H20 ос- и р-модификаций или безводного ангидрита CaS04.
Вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса,
получают тепловой обработкой двуводного гипса CaS04-2H20 при температуре
105—200°С. Это так называемые низкообжиговые гипсовые вяжущие. Они бы
стро схватываются и твердеют. Вяжущие на основе безводного
ангидрита производят тепловой обработкой при 600—1000°С. Такие гипсовые
вяжущие иногда называют высокообжиговыми. Они медленно твердеют, но
приобретают значительную конечную прочность. Среди высокообжиговых гипсовых
вяжущих — ангидритовое (ангидритовый цемент) и высокообжиговое (эстрих-
гипс).
Ангидритовый цемент изготовляют обжигом двувод- ного гипса
в интервале температур 600—750 °С или из природного ангидрита путем
измельчения в тонкий порошок совместно с активизаторами твердения.
Способность к затвердеванию ангидритовый цемент приобретает только в
присутствии добавок — возбудителей твердения (ак- тивизаторов). Наиболее
известные добавки: известь (2—5%), растворимые сульфаты металлов NaHS04,
K2SO4, А12(SO4)з, FeS04 и др. (0,5—1 %), обожженный при 800—900°С доломит
(3—8%), основные гранулированные доменные шлаки, золы, содержащие свободную известь,
и др.
Эстрих-гипс содержит ангидрит, обожженный при более
высокой температуре (800—1000 °С). При этих температурах CaS04 частично
разлагается на СаО и S03. Оксид кальция в количестве 2—4 % оказывает
каталитическое действие на ангидрит, который начинает затвердевать.
Известковые вяжущие (воздушную известь) получают обжигом
природных известняков. Состоит воздушная известь из оксида или гидроксида
кальция и небольшого количества оксида и гидроксида магния. Воздушную известь
используют в виде негашеной комовой, негашеной молотой (кипелки), гашеной
(пушонки) и известкового теста. Магнезиальные вяжущие вещества производят из
горных пород, содержащих большое количество углекислого магния — магнезита
MgC03 или доломита MgC03-CaC03, путем обжига при 750—850 °С.
Гидравлические вяжущие вещества характеризуются тем, что
после смешения с водой и предварительного твердения в воздушных условиях
способны продолжать твердение как на воздухе, так и в воде. Эти вяжущие
применяют для изготовления элементов, изделий и конструкций зданий и
сооружений, эксплуатируемых не только в воздушно-сухой среде, но и в воде. Их
обычно используют для производства сборных бетонных и железобетонных
конструкций и деталей. К этим вяжущим относят гидравлическую известь,
романцемент, портландцемент и его разновидности, смешанные цементы, а также
гипсоцементно-пуццолановое вяжущее.
Вяжущие автоклавного твердения способны затвердевать лишь
в среде насыщенного пара при давлении 0,9—1,5 МПа и температуре 175—225°С (в
автоклаве). Из этих вяжущих получают изделия и детали для внутренних и
внешних частей зданий. Среди таких вяжущих— известково-кремнеземистые,
бесклинкерные шлаковые и зольные.
Кислотостойкие вяжущие после предварительного
затвердевания на воздухе способны длительное время сохранять свои свойства в
условиях интенсивной кислотной агрессии. К таким вяжущим относятся
кислотоупорные цементы на основе растворимого стекла (силиката натрия),
кислотоупорных наполнителей и ускорителей твердения.
Минеральные вяжущие вещества по составу могут быть чистыми
(портландцемент, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий,
глиноземистый цементы, белый портландцемент, романцемент и гидравлическая
известь), смешанными или с минеральными добавками в количестве более 15%. В
чистых вяжущих веществах допускается содержание минеральных добавок не более
15%.
|