25.09.2020
Группа С - 303, преподаватель Шабаева О.Н.
Тема 1.2. Строительные материалы и изделия
Тема: Портландцемент основные виды производства, химический и минеральный состав клинкера, свойства клинкерных минералов. Гипсовые вяжущие вещества.
Литература: Строительные материалы и изделия: Учебник для студентов средних проф. учеб. заведений/ К.Н. Попов, М.Б. Каддо, М.: Высш. шк., - стр. 184 - 194; Допустимо использование интернет ресурсов.
Инструкция по выполнению заданий для обучающихся:
Задание № 1. Запишите в рабочую тетрадь по Тема 1.2. Строительные материалы и изделия дату и тему занятия.
Задание № 2. Изучите теоретический материал выполнить опорный конспект.
Задание № 3. Сделать фотографию выполненных заданий в тетради, и отправите фото конспекта на электронную почту shabaeva1977@yandex.ru, или в ВК https://vk.com/club193816674 с указанием темы, ФИО, и номер группы.
Теоретический материал
Портландцемент представляет собой гидравлическое вяжущее вещество- продукт тонкого измельчения портландцементного клинкера и небольшого количества гипса (1,5-3%).
Клинкер получают обжигом до спекания сырьевой смеси глины и известняка при температуре около 1500°С. При обжиге известняк разлагается и образует окись кальция CaO, а химический состав глины представлен в основном окислами SiO2, Al2O3, FeO3. При температуре обжига окислы глины и кальция взаимодействуют между собой, образуя четыре главных минерала портландцементного клинкера:
Минералогический состав портландцементного клинкера
Минерал | Формула |
Трехкальциевый силикат (Алит) | 3CaO×SiO2 (C3S); |
Двухкальциевый силикат (Белит) | 2CaO×SiO2 (C2S); |
Трехкальциевый алюминат (Алюминат) | 3CaO×Al2O3 (C3A); |
Четырехкальциевый алюмофферит (Целит) | 4CaO×Al2O3×Fe2O3 (C4AF). |
Свойства портландцемента зависят от процентного содержания в клинкере каждого минерала.
Тонкость помола характеризуется количеством цемента, проходящим через сито с сеткой № 008 (размер ячейки в свету 0,08 мм) и его удельной поверхностью. Согласно ГОСТу, через сито № 008 должно проходить не менее 95% цемента. При этом удельная поверхность у обычного портландцемента в пределах 2000-3000 см2/г, а у быстротвердеющего 3500-5000 см2/г. Цемент должен показать равномерность измерения объема. На скорость твердения цемента и его активность влияет тонкость помола.
Сроки схватывания портландцемента, рассчитываемые от момента затворения, должны быть: начало не раннее 45 мин; а конец схватывания — не позднее чем через 10 час. Эти показатели определяют при температуре 20°С. При температуре затворении цемента горячей водой (более 40°С) может произойти очень быстрое схватывания.
На сроки схватывания портландцемента влияют его минералогический состав, тонкость помола и другие факторы.
Марка цемента определяется пределом прочности, МПа при изгибе и сжатии образцов, испытанных через 28 суток с момента изготовления.
Марки цементов: 300,400, 500, 550, 600.
Гипсовые вяжущие вещества
Гипс - СаSO4 х 2 H2O – очень мягкий материал. В чистом виде прозрачный, но обычно окрашен примесями в светло – серый, желтоватый или розоватый цвет, плотность 2320 кг/м2. Гипс заметно растворяется в воде (при 20°С). В природе встречаетс как самостоятельная порода
Гипс (он же Алебастр)– быстротвердеющее воздушное вяжущее, состоящее из полуводного сульфата кальция СаSO4*0,5 H2O, получаемого низкотемпературной (больше 200°С) термообработкой гипсового сырья. В зависимости от режима обработки может быть получен обычный гипс (β -модификации) или высокопрочный (α - модификации).
Сырьем для гипса служит в основном природный гипсовый камень, состоящий из двухводного сульфата кальция (СаSO4*2 H2O) и различных механических примесей (глина и др.).
Строительный гипс – получают из минерала гипса и некоторых отходов производства. Применяются большей частью три технологические схемы получения строительного гипса:
1. Дробление - сушка-помол - обжиг;
2. Дробление - помол- обжиг;
3. Дробление - помол - обжиг в одном аппарате.
Обжиг ведут в варочных котлах, сушильных барабанах, шахтных мельницах. При температуре 110-180 °С отделяется вода дигидрат переходит в полугидрат.
Сроки схватывания определяется прибором ВИКА, гипс делят на три группы (А, Б, В):
Вид гипса | Индекс | Начало схватывания | Конец схватывания |
Быстротвердеющий | А | От 2 мин до 6 мин | Не позднее 15 мин |
Нормальнотвердеющий | Б | Свыше 6 мин до 20 мин | Не позднее 30 мин |
Медленнотвердеющий | В | Свыше 20 мин | Не нормируется |
Замедляют схватывание гипса добавкой столярного клея, сульфитно – спиртовой барды (ССБ), технический лигносульфонатов (ЛСТ), кератинового замедлителя, а также борной кислоты, буры и полимерных дисперсий (ПВА).
Лимонная кислота - концентрат 0,05 % - увеличит период использования штукатурки на 30 мин, В если концентрат раствора увеличить до 0,1 % то схватывание продлиться на 1 час. Жидкое мыло, пластификатор бетона, обойный клей, молоко 3,2% жирности и.т.д.
Схватывание - начальная стадия твердения, в результате которой пластичная
масса затворенного водой вяжущего превращается в твердое тело.
Начало схватывания - первый момент твердения, в течение которого тесто, изготовленное из вяжущего, теряет пластичность, постепенно загустевает.
Конец схватывания - момент твердения, когда схватывающаяся масса окончательно теряет пластичность и постепенно превращается в твердое тело, не имеющее еще заметной прочности.
Марку гипса определяют испытанием на сжатие и изгиб стандартных образцов - балочек 4*4*16 см спустя 2 часа после их формирования. За это времф гидратация и кристаллизация гипса заканчиваются.
Установлено 12 марок гипса по прочности (МПа): Г -2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25.
В строительстве используют в основном гипс марок от Г - 4 до Г – 7.
По тонкости помола, определяемой максимальным остатком пробы гипса при просеивании на сите с отверстием 0,2 мм, гипсовые вяжущие делят на 3 группы:
Виды вяжущего по тонкости помола | Индекс | Остаток на сите № 02, % |
Грубого помола | I | Свыше 14 до 23 |
Среднего помола | II | Свыше 2 до14 |
Тонкого помола | III | До 2 включительно |
Маркируют гипсовые вяжущие по трем показателям: скорость схватывания, тонкости помола и прочности. Например, гипсовое вяжущие Г -7 А II- быстротвердеющее (А), среднего помола (II), прочность на сжатие не менее - 7 МПа