Вся электронная библиотека >>>

 Утепление дома >>>

 

Утепление. Изоляционные материалы

Утепление дома


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

 

 

Вяжущие материалы при затворении водой образуют пластичное тесто, которое постепенно твердеет, превращаясь в искусственный камень. Те вяжущие, которые твердеют только на воздухе, называются воздушными. Вяжущие, начинающие твердеть на воздухе и продолжающие твердеть и набирать прочность в воде, называются гидравлическими. Вяжущие используют для приготовления растворов и бетонов.

Известь является древнейшим вяжущим веществом, которое применяли за несколько тысяч лет до н.э. По берегам Дуная найдены остатки поселений, возведенных около 7 тыс. лет тому назад из смеси песка, гравия и извести. Древние египтяне, греки, римляне 2 тыс. лет назад широко использовали в своих сооружениях материалы на основе извести.

Известь и раньше и теперь получают путем обжига при температуре 900—1200°С кальциево-магниевых карбонатных пород — известняка, мела, доломитового известняка, доломита с низким содержанием глины (менее 6%). Под действием высокой температуры известняковые породы разлагаются, причем из 100 частей известняка получается 56 частей извести и 44 части углекислого газа, который удаляется. В результате получается негашеная известь в виде пористых кусков. Такая комовая известь активно взаимодействует с водой с выделением большого количества

теплоты.   Для   полного   гашения   100   частей   воздушной

извести  требуется только  32  части воды.  Однако  из-за

интенсивных тепловыделений требуется воды в два-три раза

больше, так как при гашении часть воды превращается в

пар. Поэтому воздушную известь часто называют известь-

кипелка.   Молодую   известь-кипелку   следует   хранить   в

сухих помещениях и сараях. Желательно, чтобы при этом

полы находились на высоте полуметра над землей. Из-за больших тепловыделений, способных вызвать возгорание древесины, при попадании на нее небольшого количества воды, негашеная известь может быть пожароопасной.

В зависимости от количества воды, добавляемой к негашеной комовой извести, получают известковое тесто или известь (пушонку) в виде порошка.

 

 

Для получения пушонки на 1 м3 извести берут 600—

700 л воды. При гашении 1 м   извести большим количе-

ством воды получают известковое тесто.

Гашение извести в пушонку проводят на земле, пок-

рытой деревянными щитами. По ним рассыпают кипелку

слоем 10—15 см и поливают водой из лейки.

Гашение извести в тесто проводят в гасильном ящике

размером 2х1(1,5)х0,4(0,5) м с закрывающимся

отверстием, обращенным в творильную яму глубиной 1,5—

2 м.

Гашеная известь бывает быстрогасящейся (с началом

гашения   не   более   8   мин),   среднегасящейся   (не   более

25 мин) и медленногасящейся (свыше 25 мин).

Существенные недостатки чистой извести — ее неспо-

собность твердеть в присутствии влаги и низкая водостой-

кость.  Это  не  позволяло  широко  использовать  известь

древним римлянам, которым для строительства дамб и ак-

ведуков нужны были водостойкие вяжущие.  Однако ими

было замечено, что водостойкость известковых растворов

значительно повышается, если в них добавить пепел или

туф,  образовавшиеся при извержении вулкана.  Большие

залежи этих вулканических пород, используемых в виде

гидравлических добавок, были найдены около итальянского

городка Пуццоли и в честь него получили название пуц-

цоланов. В местах, где не было естественных пуццолановых

пород,  стали  использовать измельченный в  порошок бой

кирпича, глиняной посуды или просто обожженную глину.

Так было положено начало производства гидравлических вяжущих, способных твердеть и сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде.

В настоящее время из гидравлических вяжущих самое широкое распространение получил портландцемент, который в обиходе называют просто цементом. Материал, изобретенный около 170 лет тому назад одновременно английским каменщиком Джозефом Аспидиным и русским военным техником Егором Челиевым, позволил из смеси битого камня, песка, цемента и воды получить прочный водостойкий бетон.

Цемент является одним из лучших вяжущих веществ, способных твердеть на воздухе и в воде. Его получают путем обжига при высоких температурах и помола цементного клинкера. Цементный клинкер представляет собой спекшуюся в виде зерен диаметром до 4 см смесь известняка и глины. При смешивании цемента с водой получается пластичное клейкое цементное тесто, которое постепенно твердеет и переходит в твердое камневидное состояние. Схватывание цементного теста происходит значительно медленнее по сравнению с гипсом, не ранее чем через 45 мин и не позднее 12 ч после затворения водой. Твердеет цемент медленно и набирает марочную прочность в течение 28 сут.

Марка цемента указывает на его прочность и соответствует той нагрузке на сжатие, приходящейся на 1 см2, которую может выдержать брусок из цементно-песчаного раствора состава 1:3, твердеющий в течение 28 сут.

Прочность цемент набирает в течение 28 сут неравномерно. На третий день она достигает приблизительно 40— 50% марки цемента, на седьмой — 60—70%, а к 28 дню прочность достигает заданной. Однако при определенных условиях прочность цементного камня со временем может возрастать и через месяцы или даже годы в два-три раза превзойти 28-суточную. Для получения удобоукладываемой смеси в нее приходится вводить воды в два-три раза больше, чем этого требуется для реакции твердения. Известно, что количество воды, взятой для приготовления теста, оказывает влияние на прочность образовавшегося цементного камня, поскольку оставшаяся в свободном состоянии вода постепенно высыхает и образует в затвердевшем камне множество пор. Поэтому для обеспечения прочности и морозостойкости   бетонов   необходимо   брать   минимальное

количество воды.

Продолжительное хранение отрицательно сказывается

на качестве цемента и ведет к потере его активности. Так,

хранение в самых благоприятных условиях — сухом, про-

ветриваемом   помещении   —   в   течение   трех   месяцев

приводит к потере его активности на 10%, а в течение

года — на 35—40%. Это вызвано тем, что влага, всегда

находящаяся   в   воздухе,   при   соприкосновении   с   мель-

чайшими частицами цемента раньше времени вызывает его

гидратацию.

Особое внимание следует обратить на морозостойкость

цементного камня и бетона.  Наличие пор и совместное

попеременное воздействие воды и мороза влечет за собой

разрушение  бетонных  конструкций.   Поэтому  для   повы-

шения морозостойкости следует применять смеси,  затво-

ренные наименьшим количеством воды, с минимальным

количеством активных минеральных добавок (трепела, до-

менных шлаков) и тщательно уплотнять смесь при укладке.

Увеличить  морозостойкость бетона  можно  поверхностно-

активными добавками — мылонафтом и сульфитно-дрож-

жевой бражкой (СДБ) . Наиболее опасным является за-

мерзание цементного камня в начальный период твердения.

Еще не набравший достаточной прочности материал не мо-

жет активно сопротивляться давлению льда на стенки пор

и поэтому легко разрушается.

Бетон является искусственным камнем, который обра-

зуется в результате твердения смеси, состоящей из вяжу-

щего вещества (чаще всего портландцемента), воды и за-

полнителей (песка, щебня, гравия). Не затвердевшая смесь

из этих компонентов называется бетонной смесью.

В образовавшемся бетоне песок,  щебень или гравий

выполняют роль каменного остова, а цемент, затворенный

водой, их обволакивает и заполняет между ними проме-

жутки, а при твердении связывает зерна песка, щебня и

других материалов, превращая полученную смесь в твердый

прочный искусственный камень — бетон.

Для повышения прочности  бетонных  изделий  в  них

устанавливают стальные стержни, сетки или другую арматуру. Полученные конструкции из бетона с арматурой называются железобетонными.

Существуют различные виды бетонов. В жилищном строительстве распространение получил тяжелый бетон, применяемый для изготовления фундаментов, колонн, балок, различных несущих конструкций и элементов. Он изготовляется на основе портландцемента или шлакопорт-ландцемента, песка и плотных заполнителей — гравия или щебня горных пород, реже — шлакового или кирпичного щебня. Кроме того, широкое применение нашли и легкие бетоны, которые рассмотрены в гл. 4.6.

Строительный гипс представляет собой вяжущее вещество, твердеющее только на воздухе (воздушное вяжущее). Его получают из гипсового камня в результате дробления, помола и тепловой обработки при температуре 150— 160°С.

Природный гипсовый камень — это двуводный сернокислый кальций, который при обжиге теряет полторы молекулы воды, превращаясь в полуводный гипс — порошок белого цвета, широко использующийся в строительстве. Как и все вяжущие, при смешивании с водой он образует пластичное тесно, которое твердеет и приобретает прочность, превращаясь опять в свое первоначальное состояние — двуводный гипс.

Для того чтобы прошла реакция твердения и полуводный гипс превратился в двуводный, необходимо 18,6% воды от массы гипсового вяжущего. Однако из-за большой во-допотребности гипса для получения удобоукладываемого пластичного раствора необходимо брать 60—80% воды. Избыточная вода при твердении и высыхании испаряется, оставляя большое количество пор. В результате образуется пористый материал, пустотность которого достигает 60%. Наличие большого количества пор понижает прочность материала. Кроме того, поры, сообщаясь с окружающим воздухом, хорошо впитывают влагу. Попавшая внутрь влага растворяет двуводный гипс, уменьшая тем самым его прочность. Поэтому в присутствии воды гипсовые изделия резко снижают свою прочность. В связи с этим его не применяют для наружной отделки, а используют внутри сухих помещений при штукатурных и лепных работах.

Повысить водостойкость гипса можно введением молотого доменного гранулированного шлака, извести, цемента или гидрофобной добавки (олеиновая кислота), а также пропитыванием гидрофобными добавками.

При твердении гипса происходит (в отличие от других строительных растворов) не уменьшение, а увеличение его объема примерно на 1%, что позволяет применять его для изготовления архитектурных деталей способом литья, а также для плотной заделки щелей и зазоров. Кроме того, при твердении гипса не образуются трещины.

Гипс является быстросхватывающимся и быстротверде-ющим веществом. При повышении температуры (не выше 65°С) твердение гипса ускоряется.

В настоящее время выпускаются быстротвердеющие, нормальнотвердеющие и медленнотвердеющие гипсовые вяжущие: быстротвердеющие имеют начало схватывания не ранее 2 мин, конец не более 15 мин; нормальнотвердеющие — начало схватывания не ранее 6 мин, конец не позднее 30 мин; медленнотвердеющие — начало схватывания не ранее 30 мин.

Быстрое схватывание гипса часто затрудяет его применение. В связи с этим рекомендуется гипсовые растворы готовить маленькими порциями (если это возможно) или в воду для затворения вводить замедлители схватывания. В качестве замедлителей применяют животный клей (ке-ратиновый или известково-кератиновый), а также сульфитно-дрожжевую бражку в количестве 0,1—0,3% от массы гипса. Замедлитель на частицах гипса образует адсорбционную пленку, затрудняющую его растворение и начало схватывания.

В случае, когда надо ускорить твердение гипса, в него вводят поваренную соль, серную кислоту или двуводный гипс.

Высокопрочный гипс получают термовлажностной обработкой паром высокосортного гипсового камня под давлением выше атмосферного и последующей сушкой при 160—180°С. В результате получается гипс с увеличенными по размерам кристаллами. Благодаря малой площади суммарной поверхности частиц этого гипса не требуется большого количества воды для их обволакивания. А из-за низкой водопотребности при твердении и высыхании высокопрочного гипса образуется меньшее количество пор и полученный материал обладает большими прочностью и водостойкостью. Его прочность в два-три раза выше, чем у строительного гипса, и он может его заменить. Однако выпуск высокопрочного гипса в небольшом количестве ограничает его применение.

Высокообжиговый гипс, или эстрихгипс, изготовляют обжигом природного гипса или ангидрита при высокой температуре (800—1000°С). Высокообжиговый гипс в отличие от строительного медленно схватывается и твердеет. Изготовленные из него изделия имеют малую теплозвукопро-водность, высокую морозостойкость и водостойкость. Его применяют при устройстве полов, для изготовления искусственного мрамора, а также для штукатурки и кладки.

Гипсовые вяжущие используют для производства гипсовых и гипсобетонных изделий, декоративных и отделочных материалов, для приготовления гипсовых и смешанных растворов.

Изделия, полученные из смеси гипса и воды, т.е. из гипсового теста, называют гипсовыми, а из смеси гипса, воды и заполнителей — гипсобетонными. В качестве заполнителей используют песок, пемзу, туф, топливные и металлургические шлаки, керамзитовый гравий.

Гипсовые изделия имеют небольшую плотность, несгораемы, обладают хорошей теплозвукоизоляцией. Однако из-за способности снижать прочность при увлажнении область применения гипсовых изделий резко ограничена помещениями с относительной влажностью не более 60% при исключении систематического увлажнения. Из-за значительной хрупкости гипсовые изделия армируют металлической сеткой, проволокой и стержнями. Необходимо отметить, что в гипсовых изделиях стальная арматура начинает корродировать, поэтому она должна иметь защитное покрытие.

 

К содержанию книги:  Утепление. Теплоизоляционные материалы и технологии

 

Смотрите также:

 

 Утепление жилища. Утепление окон, дверей, стен, пола, садовых ...

 

 Теплоизоляционный материал. Утепление пола нежилого чердачного ...

 

 Утепление скатов крыши. Теплоизоляционный материал. Утепление пола ...

 

 Утепление мансарды

 

 Внутреннее утепление плоской крыши. Теплоизоляционные ...

 

 Наружное утепление плоской крыши

 

 Утепление окон и дверей

 

 Утепление наружных стен

 

 Утепление труб

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ...

 

 Мипора. Монолитная наливная теплоизоляция...

 

 Теплоизоляция...

 

 ВИДЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ. Теплоизоляционные материалы. Теплоизоляция ...

 

 НАРУЖНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ДВЕРЕЙ И ОКОН

 

 ПАРОИЗОЛЯЦИЯ...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Тепловая изоляция зданий и сооружений. Izover ...

 

 Внутренние стены, теплоизоляция внутренней стены

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Установка теплоизоляции

 

 ЗАСЫПНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Вспученный фракционированный вермикулит ...

 

 СБОРНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ - теплоизоляция устраивается из жестких плит ...

 

 МОНОЛИТНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Битумоперлит. Перлитобетон...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ДЛЯ ЖЕСТКОЙ КРОВЛИ...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ И ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ...

 

 Теплоизоляция верхнего перекрытия...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Строение и свойства теплоизоляционных материалов ...

 

 ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ. Устройство теплоизоляции крыши...

 

 Изоляционные работы в строительстве...

 

 ПЕНОФОЛ отражающая теплоизоляция, утеплитель

 

БЛОКИ С ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ. ПИЛЯСТРЫ. Снизить теплопотери дома ...

 

 Растительные изоляционные материалы. Гераклит. Плиты ДВП ...

 

 Дорожно-строительные и изоляционные материалы с применением зол и ...

 

 АСБЕСТСОДЕРЖАЩИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Асбестовый картон ...

 

 Органические теплоизоляционные материалы и изделия ...

 

 Минеральные волокнистые изоляционные материалы минеральная вата ...

 

 ЗАЩИТА, УПЛОТНЕНИЕ И ИЗОЛЯЦИЯ. Изоляционные материалы

 

 Изоляционные плиты. Фибролит. Арболит. Камышит, камышитовые плиты ...

 

 Органические теплоизоляционные материалы. Льнокостричные плиты ...

 

 Лента из пенистого материала. Уплотнительная паста. заполнение ...

 

 Структура и свойства теплоизоляционных материалов ...