Размещено на http://www.allbest.ru/

Мінеральні в'яжучі матеріали, їхні види і властивості

Мінеральними (неорганічними) в'яжучими речовинами називають порошкоподібні речовини, що утворюють з водою пластичну клейку масу, яка з часом перетворюється в штучне каменеподібне тіло. У будівництві вони застосовуються для скріплення стінових матеріалів у монолітні конструкції, готування оздоблювальних розчинів і виробництва пожежобезпечних матеріалів (бетону, залізобетону, силікатної цегли, азбоцементних виробів та ін.).

Суміш мінеральної в'яжучої речовини з водою називається тістом. При додаванні до тіста піску утворюється розчин, а якщо вводиться і більш вагомий заповнювач (щебінь, гравій, керамзит) -- бетон. Бетон з металевою арматурою називається залізобетоном. Якщо до затвердіння бетонної суміші металеву арматуру натягнути, а після затвердіння відпустити, то одержують напружений залізобетон.

У залежності від умов затвердіння і збереження міцності мінеральні в'яжучі речовини діляться на повітряні, гідравлічні і автоклавного твердіння. Повітряні в'яжучі речовини можуть затвердівати і тривалий час зберігати свою міцність тільки на повітрі. До них відноситься повітряне вапно, гіпсові та ангідритовів'яжучі і та ін.

В'яжучі будівельні матеріали та вироби на їх основі

В'яжучі матеріали, які використовують для виготовлення різних штучних будівельних матеріалів поділяють на такі основні групи:

-- неорганічні (мінеральні) -- цементи, гіпс, вапно, рідке скло тощо;

-- органічні -- бітуми, дьогті, емульсії або пасти з них;

-- полімерні -- смоли термопластичні або термореактивні;

-- комплексні -- змішані, компаундовані, комбіновані;

Мінеральні (неорганічні) в'яжучі матеріали та вироби на їх основі

Мінеральні (неорганічні) в'яжучі матеріали -- тонко змелені порошки, які при змішуванні з водою утворюють масу, що під впливом фізико-хімічних процесів з певною швидкістю твердіє, переходячи в каменеподібний стан. Вони використовуються при будівництві для скріплення стінових матеріалів у монолітні конструкції, виготовлення оздоблювальних розчинів і виробництва не обпалювальних матеріалів (бетону, залізобетону, силікатної цегли, азбоцементних виробів тощо).

Суміш мінерального в'яжучого з водою називають тістом. При додаванні до тіста піску утворюється розчин. Розчин на одному в'яжучому називають простим, а на декількох змішаним або складним.

В залежності від умов твердіння та зберігання твердості мінеральні в'яжучі поділяються на повітряні та гідравлічні.

До повітряних відносять матеріали, що здатні твердіти і довго зберігати міцність тільки на повітрі. До них відносять повітряне вапно, гіпсові та ангідритовів'яжучі, рідке скло.

Повітряне будівельне вапно отримують помірним обпалюванням вапняків де глинистих домішок не більше 6%. Отримують продукт у вигляді брил білого кольору, який називають негашеним комовим вапном (кипілкою). В залежності від характеру наступної обробки розрізняють такі види повітряного вапна:

-- негашене мелене вапно, в яке додають шлаки, пісок, пемзу та вапняк, які поліпшують його властивості та знижують вартість;

-- гашене гідратне вапно (путонка) -- отримують гашенням комового вапна водою;

-- вапнякове тісто -- отримують гашенням комового вапна надлишком води;

-- карбонатне тісто -- суміш з ЗО, ..40% вапна-кипілки та 60...70% домішок (вапняк, крейда, мармур).

Сировина для виробництва гіпсових в'яжучих: гіпсовий камінь CaS04*2H20, природний ангідрит Са304 та певні відходи промисловості (фосфогіпс, борогіпс та інші). В залежностівідтемпературитепловоїобробкисировинигіпсовів'яжучіподіляють на низько- та високообпалені.

Нйзькообпалені (110... 180 °С) в'яжучі отримують тепловою обробкою гіпсового каменю. Вони характеризуються швидким твердінням, Виготовляють:

Будівельний гіпс (алебастр) -- його використовують для внутрішніх оздоблювальних робіт (штукатурні розчини), виготовлення плит, панелей та архітектурних деталей. Початок охоплення (твердіння) через 2 хвилини після змішування. Остаточно твердів через 6.., 30 хвилин. Швидкість схоплення та твердіння регулюють добавками.

Формувальний, гіпс -- дуже дрібно розмелений будівельний гіпс, який використовують для виготовлення декоративних виробів і дуже якісних облицювальних розчинів.

Високоміцний гіпс складається переважно з напівводяного гіпсу. З нього виготовляють несучі будівельні конструкції, що працюють на згин, ливарні форми та будівельні деталі для помірно-вологих умов експлуатації.

Високо-обпалені (700...1000*43) в'яжучі бувають: Естрихгіпс (CaS04-fCa0) використовують для кладочних і штукатурних робіт, виготовлення мозаїчних підлог, облицювальної плитки, штучного мармуру. Початок охоплення після 2 годин. Остаточно твердів 6...8 годин.

Ангідритовий гіпс (цемент) (CaS04) використовують для виготовлення штукатурних розчинів, порожнистих бетонних виробів, безшовних підлог тощо. Початок схоплення після 30 хвилин. Остаточно твердіє -- не довше за 24 години.

Гіпсові в'яжучі характеризуються марками за міцністю (табл. 1)

Таблиця 1. Міцність гіпсових в'яжучих, МПа

в'яжучий речовина будівельний мінеральний

За швидкістю початку і кінця схоплювання гіпсів і в'яжучі характеризуються індексами:

індекс А початок -- після 2 хвилин, кінець -- не пізніше 15 хвилин;

індекс Б початок -- після 6 хвилин, кінець -- не пізніше 30 хвилин;

індекс В початок -- після 20 хвилин, кінець -- не нормується.

За дисперсністю гіпсові в'яжучі бувають: грубі -- III, середні -- II, тонкі -- І. Маркування гіпсових в'яжучих -- літерно-цифрове, наприклад:

"Гіпсове в'яжуче Г-10 В ІІІ" - марка - дисперсність розмелення індекс швидкості твердіння

Рідке скло -- натрієвий (Na20*nSi02) або калієвий (K20*nSI02) силікат, отриманий плавленням подрібненого чистого кварцевого піску з содою (Na/X) або поташем (К2С03) при температурі 1300...1400°С.

При швидкому охолодженні сплаву утворюються шматки або брили напівпродукту -- силікат-глиби. В автоклаві її обробляють водяною парою підтиском 0, 4...0, 6МПа до розчинення і перетворення у в'язку рідину, називаємо рідким склом, яка твердіє тільки на повітрі. Переважно виготовляють більш дешеве -- натрієве. Використовують для ущільнення (силікатизації) ґрунтів, виготовлення силікатних вогнезахисних фарб, захисту природних кам'яних матеріалів від вивітрювання, виготовлення кислотостійкого цементу та вогнетривкого бетону.

Гідравлічні в'яжучі матеріали

До них відносять речовини, які при змішуванні з водою утворюють тісто, що схоплюється і твердіє, як на повітрі так у воді. Найбільш широко в якості гідравлічного в'яжучого використовують цементи. Вихідна сировина для їх виробництва: мергелі (гірська порода), вапнякові (вапняк, крейда, вапняковий туф) та глинисті гірські породи. Найбільш поширене виробництво портландцементу (від міста Портленд у Великобританії). Виробництво портландцементу складається з певних операцій (мал. 9.11) підготовки компонентів і суміші, обпалювання суміші для отримання цементного клінкера (нім. Klinker -- штучний камінь великої міцності), подрібнення клінкера на порошок і введення добавок.

Подрібненість (дисперсність) клінкера впливає на міцність цементного каменя. Для поширених цементів розмір часток ~ 0, 04мм (2500...3000см2/г). Збільшення зовнішньої поверхні на 1000см2/г підвищує активність цементу на 20...25% (активність -- міцність при стискуванні після витримки 28 діб, за якою встановлюють марку цементу).

Основний представник цементів -- портландцемент. Він являє собою порошок сіро-зеленого кольору і випускається марок 400, 500, 550 та 600 (кг/см2). Активні мінеральні добавки (діатоміт, пемза, туф) значно підвищують їх водостійкість. Найбільш відома мінеральна добавка -- мінерал пуццолана (отримала назву від родовища поблизу м. Пуццолі в Італії), який являє собою вулканічний попіл. Пуццолановий портландцемент випускають марок 300 та 400.

Вироблювані цементи класифікують за певними ознаками (мал. 9.12)

Портландцемент з активними мінеральними добавками (доменний і сланцевий шлак, доатомні тощо) до 20% маси цементу використовують для виготовлення бетонів» що не мають високої морозостійкості. Випускають марок 400, 500, 550 та 600.

Размещено на Allbest.ru