КОЛЛЕДЖ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
К У Р С ЛЕКЦИЙ
по дисциплине:
Строительные материалы и Архитектурное материаловедение по теме «Воздушные вяжущие вещества»
для студентов, обучающихся по специальностям:
270101, 270802
Методические рекомендации
рассмотрены и одобрены
на заседании цикловой комиссии
_____________________________
протокол № от 2011г.
Санкт-Петербург
2011год.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КОЛЛЕДЖ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ИНДУСТРИИ И ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Преподаватели: Т. М. Погодина
Т. А. Куркина
Предметы: «Строительные материалы»
«Архитектурное материаловедение»
Cанкт - Петербург
2011 год.
Содержание
1. Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества……………………………………. стр. 4
2. Известь строительная воздушная………………………………………………………… стр. 7
3. Технические требования к воздушной негашёной и гидратной известь……………………………………………………………….стр. 9
4. Магнезиальные вяжущие вещества……………………………………………………..стр. 12
5. Жидкое растворимое стекло ………………………………………………………………. стр. 13
6. Кислотоупорные цементы…………………………………………………………………… стр. 14
7. Схемы………………………………………………………………………………………………….. стр. 15
8. Используемая литература………………………………………………………………….. стр. 16
Воздушные вяжущие вещества.
К воздушным относят гипсовые и ангидритовые вяжущие, воздушную известь, магнезиальные вяжущие вещества, жидкое (растворимое) стекло
Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества.
|
|
Гипсовыми вяжущими называют материалы, состоящие из полуводного гипса 
O. Их получают термической обработкой двуводного гипса 
O при температуре 140 – 180оС.
Ангидритовые вяжущие получают обжигом при температуре 600 – 950оС двуводного гипса 
O или ангидрита 
. Их можно изготавливать без обжиговым способом – помолом природного ангидрита с активизаторами твердения.
На основе гипсовых вяжущих изготавливают смешанные вяжущие – гипсоцементно – пуццолановые и гипсошлакоцементные.
Сырьё для гипсовых и ангидритовых вяжущих веществ. Гипсовые и ангидритовые вяжущие получают из природного сырья и отходов химической промышленности. Из природных сырьевых материалов применяют горные породы осадочного происхождения: природный гипс, глиногипс и природный ангидрит.
Природный гипс состоит из кристаллов двуводного сернокислотного кальция 
O. Это гипсовый шпат, кристаллический, прозрачный, тонковолокнистый и зернистый гипс. Наиболее чистая разновидность зернистого гипса называется алебастром. Природный гипс содержит от 1 до 25% примесей известняка, доломита, песка, глины, и др.
Глиногипс состоит из 30 – 60% двуводного гипса и глинистых примесей.
Природный ангидрит 
- горная порода кристаллического строения. Встречается реже гипса и является его подстилающим слоем. Под действием воды он постепенно переходит в двуводный гипс. Поэтому в природном ангидрите обычно содержится до 10% двуводного гипса.
Из отходов химической промышленности для изготовления гипсовых и ангидритовых вяжущих применяют фосфогипс, борогипс, фторогипс и др.
|
|
К группе гипсовых вяжущих относят строительный, формовочный, медицинский и высокопрочный (технический) гипс. Для строительства изготавливают строительный и высокопрочный гипс.
Строительный гипс получают термической обработкой двуводного гипса при температуре 150 – 180оС до превращения его в модификацию полуводного гипса. При этом происходит дегидратация по реакции O 
O + 1.5 
с поглощением тепла. На 1кг природного гипса теоретически затрачивается 582,1 кДж теплоты.
Производство строительного гипса состоит из дробления, помола и термической обработки гипсовой породы. Помол может выполняться
раньше, позже или одновременно с термической обработкой.
Дегидратация гипсового камня осуществляется в варочных котлах, шахтных, кольцевых и вращающихся печах. Наибольшее распространение получили гипсоварочные котлы. Они представляют собой стальной цилиндр с разборным днищем, обмурованный кирпичной кладкой. Внутри его проложены жаровые трубы. для перемешивания гипса имеется специальная мешалка.
Порошок гипса загружают в котёл и варят обычно при температуре 140 – 150оС в течение 90 – 120 мин при постоянном перемешивании. Для ускорения процесса варки может вводиться 0,1% поваренной соли. Полученный полугидрат выдерживают в бункере томления, а затем помещают в силосы.
Высокопрочный (технический) гипс – модификации O получают пропариванием в автоклавах или варкой в жидких средах.
По первому способу гипсовый камень в виде кусков размером 10 – 40 мм помещают в автоклав, в который подают пар под давлением 0,13 МПА и температуре 124оС. Время пропаривания составляет 5ч. Затем давление в автоклаве снижают до атмосферного и подают топочные газы. Сушка гипсового камня продолжается 3 – 5 ч при температуре 120 -140оС, который затем мелят в шаровых мельницах.
|
|
По второму способу термообработку порошка двуводного гипса ведут в растворе хлорида кальция или хлорида магния при температуре 105 – 115оС. Время варки длится 5 – 7ч.
Свойства гипсовых вяжущих. Истинная плотность строительного гипса составляет 2,6 – 2,75г/см3. Насыпная плотность в рыхлонасыпанном состоянии – 800 – 1100 кг/м3, уплотнённом – 1250 – 1450 кг/м3.
Водопотребность (стандартная консистенция) гипсового теста составляет 50 -70% от массы гипса. Для гидратации же гипса требуется всего 18,6%воды. Избыточная вода испаряется и образует поры. Поэтому чем меньше воды идёт для затворения, тем прочность гипсового камня выше. Снизить количество воды можно введением извести, лигносульфонатов технических (ЛСТ), глюкозы, мелассы или декстрина.
По срокам схватывания гипс подразделяют на быстротвердеющий, с началом схватывания не ранее 2 и не позднее 15 мин, нормальнотвер-
деющий - 6 мин не позднее 30мин, и медленнотвердеющий – не ранее 20мин и с ненормирующимся концом схватывания.
По тонкости измельчения гипс подразделяют на грубого помола с остатком на сите №2 не более 23%, среднего – не более 14% и тонкого – не более 2%. Более тонкий помол повышает скорость гидратации и увеличивает его водопотребность.
По прочности гипс подразделяют на марки Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7,
Г-10, Г-13, Г-16, Г-19,Г-22, Г-25, определяемые испытанием образцов
размером 40х40х160мм через 2ч от начала затворения на изгиб и сжатие. Прочность строительного гипса при сжатии составляет 4-6 Мпа, высоко-
прочного – от 15 до 40 Мпа и более. Прочность высушенных образцов увеличивается в 2 – 2,5 раза. Прочность гипса можно повысить, уменьшив его водопотребность.
Недостатком гипса является низкая водостойкость (коэффициент размягчения составляет 0,3 - 0,5).
При схватывании и твердении полуводный гипс увеличивается в объёме на 0,5 – 1%.В большинстве случаев это является положительным свойством. Уменьшить расширение можно введением до 1% негашёной извести или замедлителей схватывания. В дальнейшем при высыхании гипсовые изделия дают усадку около 0,05 – 0,1%, что может вызвать появление трещин.
При эксплуатации в воздушной среде гипсовые изделия из полуводного гипса долговечны. При длительном же воздействии воды они разрушаются.
Огнестойкость гипсовых изделий высокая. Они разрушаются после 6 – 8 ч нагрева.
При взаимодействии гипса с водой происходит схватывание и твердение по схеме;
с образованием двуводного гипса.
В результате химических и физических преобразований пластичная масса начинает густеть, уплотняться, превращаясь в камень.
Строительный гипс применяется для производства перегородочных плит и панелей, обшивочных листов(сухая штукатурка), архитектурных изделий, стеновых камней, для известковогипсовых растворов, ячеистых изделий.
Высокопрочный технический гипс как более дорогое вяжущее применяют в качестве составляющего для изготовления гипсоцементно – пуццоланового и гипсоизвесткового – шлакового вяжущих.
Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие. К высокообжиговым (ангидритовым) вяжущим относят: ангидритовое вяжущее(ангидритовый цемент), высокообжиговый гипс и отделочный ангидритовый цемент.
Ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент) получают обжигом двуводного гипса в шахтных печах с последующим его помолом в порошок. При температуре 600 – 700оС образуется ангидрит , который не имеет вяжущих свойств. Активизируют его твердение сульфаты 
, материалы со щелочной реакцией – известь, основной доменный гранулированный шлак. Они вводятся при помоле от 1 до 8%.
Вместо искусственного ангидрита можно применять природный. Ангидритовый цемент имеет истинную плотность 2,8 – 2,9 г/см3, насыпную плотность в рыхлонасыпанном состоянии 850 – 1100кг/м3, в уплотнённом – 1200 – 1500кг/м3, водопотребность – 30 -35%. Начала схватывания этого
цемента должно наступать не ранее 30 мин, конец – не позднее 8ч. По прочности он подразделяется на марки 50,100, 150, и 200. Выдерживает 15 циклов замораживания и оттаивания.
Применяют ангидритовый цемент для штукатурных и кладочных растворов, устройства полов и для изготовления искусственного мрамора.
Высокообжиговый гипс (эстрих-гипс) получают обжигом двуводного гипса или природного ангидрита при температуре 800 – 1000оС в шахтных или вращающихся печах. Затем его измельчают в порошок. Это вяжущее имеет среднюю плотность в рыхлом состоянии 900 – 1000кг/м3, в уплотнён-
ном 1300 – 1700 кг/м3, водопотребность – 30 – 35%. Начало схватывания его должно наступить не ранее 2ч, конец схватывания не нормируется. По прочности на сжатие высокообжиговый гипс подразделяется на марки 100, 150, и 200. Применяют его для кладочных и штукатурных растворов, для устройства полов, изготовления изделий из искусственного мрамора.
Отделочный ангидритовый цемент получают одно- или двукратным обжигом маложелезистого гипсового камня с активизаторами твердения. Качество цемента улучшается при двукратном обжиге: сначала при температуре 180 – 200оС, затем, после пропитки алюмокалиевыми квасцами, повторно при температуре 650 – 700оС. Этот цемент имеет водопотребность 37 – 43%, начало схватывания – до 1-2ч, конец – не позднее 2-5ч, предел прочности в возрасте 28 суток – 25-35 МПа, цвет – белый.
Применяют отделочный ангидритовый цемент для изготовления отделочных растворов, искусственного мрамора, архитектурно-строительных изделий.
Активизаторы твердения – щелочные: известь(3-5%) или основные шлаки (10-15%) и растворимые сульфаты: 
(0,5-1%)