Магнезиальные вяжущие вещества

Разновидностями магнезиальных вяжущих веществ являются каустический магнезит и каустический доломит.

• Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магнезита MgCO3 в шахтных или вращающихся печах при 650... 850°С. В результате MgCO₃ разлагается по схеме

MgCO₃ = = MgO + CO₂.

Оставшееся твердое вещество (окись магния) из­мельчают в тонкий порошок.

• Каустический доломит MgO и СаСО₃ получают путем обжига природного доломита CaCO₃-MgCO3 с последующим измельче­нием его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСОз не раз­лагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжу­щую активность каустического доломита по сравнению с каусти­ческим магнезитом.

MgO+MgCl2+H2Oè2MgO*MgCl*6H2O

Магнезиальные вяжущие затворяют не водой, а водными растворами солей сернокислого или хлористого магния. Магнезиальные вяжущие, затворенные на растворе хлористого магния, дают большую прочность, чем на растворе сернокислого магния. Маг­незиальные вяжущие, являясь воздушными, слабо сопротивляют­ся действию воды. Их можно использовать только при затверде­нии на воздухе с относительной влажностью не более 60%. Каустический магнезит легко поглощает влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются гидрат оксида магния и углекислый магний. В связи с этим каустический магнезит хра­нят в плотной герметической таре. На основе магнезиальных вя­жущих в прошлом времени изготовляли ксилолит (смесь вяжу­щего с опилками), используемый для устройства полов, а также фибролит и другие теплоизоляционные материалы. В настоящее время применение магнезиальных вяжущих резко сократилось.

Кислотоупорные цементы и жидкое стекло

• Кислотоупорные цементы состоят из смеси водного раствора силиката натрия (растворимого стекла), кислотоупорного напол­нителя и добавки — ускорителя твердения. В качестве микронаполнителя используют кварц, кварциты, андезит, диабаз и дру­гие кислотоупорные материалы; ускорителем твердения служит кремнефтористый натрий. Вяжущим материалом в кислотоупор­ном цементе является растворимое стекло — водный раствор си­ликата натрия Na₂O-SiO₂ или силиката калия К2О-nSiO2. Ве­личина п указывает на отношение числа молекул кремнезема к числу молекул щелочного оксида и называется модулем стекла, он колеблется от 2,5 до 3,5.

Добавка кремнефтористого натрия также повышает водо­стойкость и кислотоупорность цемента. Отечественная промыш­ленность выпускает кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент, состоящий из смеси тонкомолотого чистого кварцевого песка 15...30% и кремнефтористого натрия Na₂SiF₆ — 4...6% от массы наполнителя.

Кислотоупорные цементы применяют для футеровки химиче­ской аппаратуры, возведения башен, резервуаров и других со­оружений химической промышленности, а также для приготов­ления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов.

Как указывалось ранее, для приготовления кислотоупорного цемента применяют растворимое стекло. Растворимое стекло по­лучают при сплавлении в течение 7... 10 ч в стекловарочных печах при 1300... 1400°С кварцевого песка, измельченного и тща­тельно смешанного с кальцинированной содой, сульфатом натрия или с поташом К2СО3. Полученная стекломасса поступает из пе­чи в вагонетки, где быстро охлаждается и распадается на куски. Застывшие куски называют «силикат-глыба». Это стекло раство­римо в воде при обычных условиях, но при действии пара высо­кого давления 0,5...0,6 МПа и температуре около 150°С сравни­тельно быстро переходит в жидкое состояние.

31. Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия или силиката калия, имеющий плотность 1,3 – 1,5 при содержании воды 50–70 %.

Состав щелочных силикатов выражается формулой R2О*mSiО2, где R – Nа или К; m – модуль жидкого стекла; m натриевого стекла составляет 2,6 – 3,5; m калиевого стекла – 3 – 4. Натриевое стекло варят из кварцевого песка и соды в стеклоплавильных печах, как обычное стекло, и когда расплав застывает, образуются твердые прозрачные куски с желтоватым, голубоватым или слабо зеленым оттенком, называемые силикат-глыбой. Жидкое стекло получают, растворяя раздробленные куски силикат-глыбы в воде при повышенной температуре и давлении 0,6 – 0,7 МПа.

Натриевое стекло применяют для изготовления киcлотоупорных и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов. Калиевое стекло, более, дорогое, применяют преимущественно в силикатных красках.

Жидкое стекло относят к воздушным вяжущим. Веществам.

Силикаты натрия и калия в воде подвергаются гидролизу с участием СО2 воздуха Nа2SiО3 + 2Н2О + СО2 = SiО2-2Н2О+ Nа2СО3. Выделяющийся гель кремневой кислоты Si02-2Н2О обладает вяжущими свойствами, а водный раствор имеет щелочную реакцию. Для ускорения твердеиия жидкого стекла к нему добавляют кремнефторид натрия, ускоряющий выпадение геля кремневой кислоты и гидролиз жидкого стекла.

Кислотоупорный кварцевый цемент – это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефторида натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов). Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком бештаунита или андезита. Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом; сам же порошок вяжущими свойствами не обладает.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. При этом берут

кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, гранит, андезит. Прочность при сжатии кислотоупорного бетона достигает 50 – б0 МПа. Будучи стойким в кислотах (кроме фтористоводородной, кремнефтористо-водородной и фосфорной), кислотоупорный бетон теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.

Из кислотоупорного бетона изготовляют резервуары, башни и другие сооружения на химических заводах, ванны в травильных цехах. Кислотоупорные растворы применяют при футеровке кислотоупорными плитками (керамическими, стеклянными, диабазовыми) железобетонных, бетонных и кирпичных конструкций на предприятиях химической промышленности.