Минеральные вяжущие вещества (неорганические).

 

Минеральные вяжущие вещества - это тонко измельченные порошки, которые при затворении с водой образуют пластичное тесто, а со временем переходят в камневидное состояние.

 

Классификация минеральных вяжущих веществ.

 

Воздушные	Применение	Гидравлические	Применение	Автоклавного твердения	Применение
Гипсовые вяжущие вещества Воздушная известь Магнезиальные вяжущие вещества Кислотоупорный цемент	Строительство домов	Силикатный цемент Алюминатный цемент Гидравлическая известь Роман-цемент	Строительство мостов, тоннелей	Известково-кремнеземистые вяжущие вещества Известково-шлаковые вяжущие вещества Нефелиновый цемент	Производство кирпичей

 

Воздушные вяжущие вещества.

 

Способны твердеть, набирать и сохранять свою прочность только на воздухе.

 

 

Гидравлические вяжущие вещества.

 

Способны твердеть, набирать и сохранять свою прочность как на воздухе, та и в воде.

 

 

Автоклавного твердения вяжущие вещества.

 

Это вяжущие вещества, которые переходят в твердое состояние и сохраняют свою прочность в условиях повышенных температуры и давления.

 

 

Воздушные вяжущие вещества.

 

 

Гипсовые вяжущие вещества.

 

Бывают низкообжиговые и высокообжиговые.

 

Низкообжиговые.

 

Обыкновенный строительный гипс (алебастр), формовочный гипс, медицинский гипс, высокопрочный гипс.

Сырье- гипсовый камень.

130-180 ^oC

CaSO₄*2H₂O-----------------> CaSO₄*0.5H₂O + 1.5H₂O

Вяжущее вещество

 

Высокообжиговые.

 

Ангидритовое вяжущее вещество, экстрих-гипс.

 

800 ^oC

CaSO₄*2H₂O-----------------> CaSO₄ + 2H₂O

 

Ангидритовое вяжущее вещество.

 

Начало схватывания не ранее 30 минут, конец схватывания не позднее 24 часов.

Марки: М-50, М-100, М-150, М-200.

Ангидритовое вяжущее вещество затворяют не водой, а растворами сульфатных солей, в частности раствором MgSO₄.

 

Экстрих-гипс.

>1000 ^oC

CaSO₄-----------------> CaO + SO₃

Экстрих-гипс можно затворить водой, т.к. CaO- катализатор твердения.

 

Гипсовые вяжущие вещества применяют для приготовления растворов и бетонов, сухих шпаклевочных смесей, гипсокартонных и гипсоволоконных листов, акустических плиток и т.д.

 

Воздушная известь.

 

Воздушная известь - это продукт, получаемый обжигом ниже температуры спекания известково-карбонатной пород, мела, кальцита, известняка-ракушечника и т.д.

 

Классификация воздушной извести:

 

1. По внешнему виду:
• Комовая негашеная
• Молотая негашеная
• Известь-пушенка
• Известковое тесто (известь-пушенка с водой)
• Известковое молоко

 

 

1. В зависимости от содержания CaO известь делится на сорта:

1 сорт- >90%

2 сорт-> 80%

3 сорт- >70%

 

1. В зависимости от температуры гашения различают высокоэкзотермическую (температура гашения более 70 ^оС) и низкоэкзотермическую (температура гашения менее 70 ^оС) воздушные извести.

 

1. В зависимости от скорости гашения различают извести:
• Быстрогасящуюся (время гашения менее 6 минут)
• Среднегасящуюся (время гашения от 6 минут до 20 минут)
• Медленногасящуюся (время гашения более 20 минут)

 

Процесс гашения извести:

 

1) CaO + H₂O ------> Ca(OH)₂ + Q↑

2) Ca(OH)₂ + CO₂ -----> CaCO₃ + H₂O

 

Производство извести.

 

Состоит из стадий:

1. Добыча сырья

2. Подготовка сырья (дробление, рассев по фракциям)

3. Обжиг

 

Применение извести.

 

1. Изготовление известковых растворов и бетонов

2. Изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов

3. Окрасочный материал (побелка стен, потолков)

 

Магнезиальные вяжущие вещества.

Сырье- MgCO₃ (магнезит), MgCO₃*CaCO₃

800 ^oC

1) MgCO₃ ----------> MgO + CO₂

2) MgCO₃*CaCO₃ -------> MgO + CO₂ + CaCO₃

в виде балласта

Магнезиальные вяжущие вещества затворяют не водой, а растворами магнезиальных соле й.

 

Применение:

1. Наливные полы

2. Стеновые каменные блоки

 

 

Кислотоупорный цемент.

 

 

Состоит из трех компонентов:

1. кислотоупорный наполнитель (тонкоизмолотый кварц, гранит)
2. жидкое стекло (натриевое Na₂O*nSiO₂ или калиевое K₂O*mSiO₂, где n=2-3, m=1.5-2)
3. интенсификатор твердения (кремнефтористый натрий, 6-8% от массы жидкого стекла)

 

Гидравлические вяжущие вещества.

Портланд-цемент.

Изобретен в 1824 году английским каменщиком.

 

Портланд-цемент - это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портланд-цементного клинкера с небольшим количеством гипса.

Портланд-цементный клинкер- это зерна серого или зеленого цвета, диаметром от 5 до 30 мм, получаемые обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняков и глины (75% CaCO₃, 25% глины)

 

Гипс в количестве до 5% добавляют к клинкеру для регулирования сроков схватывания.

 

Химический и минералогический состав портланд-цемента:

 

CaO – 57-63% известняк

SiO₂ – 25-30% составная глины

Al₂O₃ – 4-10% составная глины

Fe₂O₃ – 4-8% составная глины

 

Минералы:

 

3CaO*SiO₂ или C₃S – алит (45-60%)

2CaO*SiO₂ или C₂S – двукальциевый силикат (белит, 20-30%)

3CaO*Al₂O₃ или C₃A – трехкальциевый силикат (4-10%)

4CaO*Al₂O3*Fe₂O₃ или C4AF – 10-20%

 

 

	R

t

C3S

C2S

C3A

C4AF

 

 

,где R- прочность, t- время.

Процесс производства портланд-цемента:

 

1. Добыча известняка и глины
2. Приготовление сырьевой смеси (дробление, помол, корректировка состава сырья)
3. Обжиг
4. Помол клинкера совместно с гипсом
5. Магазинирование

 

В зависимости от способа подготовки сырья существует три способа производства цемента:

1. Сухой
2. Мокрый
3. Комбинированный