Группа: 101
Дисциплина: ОП.01 Основы материаловедение
Дата: 27.10.2020
Задание: Прочитать лекционный материал, составить конспект, подготовиться к тематическому оцениванию.
Срок выполнения: 28.10.2020г.
Контакты: suharskaya@mail.ua
+380721204842
Тема занятия: Магнезиальные вяжущие вещества
Магнезиальными вяжущими называют порошкообразные материалы, в состав
которых входит оксид магния. К ним относятся каустический магнезит и каустический доломит (происходят от греч. kaustikos – едкий, жгучий). Их изобрел в середине ХIХ столетия французский инженер Сорель, и поэтому магнезиальные вяжущие называют еще цементом Сореля.
Особенностью таких вяжущих является то, что они затворяются не водой, а вод-
ными растворами магниевых и других солей – чаще всего сульфатом или хлоридом
магния (обычно в виде минерала бишофита – MgCl2·6H2O), близких по составу к мор-
ским. Причем раствор MgCl2 придает изделиям большую прочность при прочих равных условиях. Характерной особенностью магнезиальных вяжущих является также
повышенная прочность сцепления с минеральными и особенно органическими заполнителями (опилки, стружки, древесная шерсть), а органические заполнители в такой
среде не подвергаются разложению. Кроме того, магнезиальные вяжущие в отличие от
портландцемента способны твердеть при температуре до –10℃, что позволяет применять их в осенне-зимние периоды строительства.
П р и м е ч а н и е – При затворении водой магнезиальные вяжущие тоже твердеют, но медленно, и материалы на их основе (бетоны и растворы) достигают небольшой прочности. При затворении же растворами хлористого магния MgCl2·6H2O или сернокислого магния MgSO4·7H2O скорость твердения резко возрастает.
Каустический магнезит получают умеренным обжигом при температуре
700…800℃ горной породы – магнезита (МgСО3) до полного разложения ее в оксид магния МgО с последующим измельчением в тонкий порошок до остатка на сите №02
не более 5%, а на сите №008 – не более 25% (ГОСТ 1216). Затворяют каустический
магнезит водными растворами солей электролитов: хлористого магния, сернокислого
магния, сернокислого железа и др. В таком виде его называют «магнезиальным цементом». Меняя концентрацию затворителя, можно регулировать качественный и количественный состав продуктов гидратации магнезиального цемента и, соответственно, его свойства.
Твердеет каустический магнезит сравнительно быстро: начало схватывания
должно наступать не ранее 20 мин., а конец схватывания – не позднее 6 час. При хранении такое вяжущее довольно интенсивно поглощает влагу и углекислоту из воздуха.
В результате образуется Mg(OH)2 и MgCO3. Поэтому хранить его надо в плотной герметичной таре. Изготовленные из каустического магнезита и сосновых опилок состава
по массе 3:1 (три части магнезита) изделия достигают прочности 50 МПа и выше.
П р и м е ч а н и е – 1 Под термином «схватывание» вяжущих веществ понимается скорость твердения за определенный промежуток времени, т. е. процесс, при котором относительно подвижная смесь вяжущего с водой постепенно густеет и приобретает такую начальную проч- ность, при которой ее механическая переработка становится практически затруднительной и даже невозможной (в конце схватывания). Различают:
● начало схватывания – потеря тестом вяжущего пластичных (тиксотропных) свойств,
т. е. момент, когда появляются признаки загустевания теста;
● конец схватывания – превращение теста вяжущего в твердое тело, т. е. момент, когда
тесто превращается в твердое тело, окончательно теряет пластичность, но не приобретает еще практически значимой прочности.
Все работы со смесями на основе вяжущих, должны быть закончены до схватывания, так
как повторное перемешивание может привести к потере его конечной прочности, особенно быстротвердеющих вяжущих (например, гипсовых). Однако иногда и в этот промежуток времени (до конца схватывания) допускается механическое воздействие на бетонную смесь, если только оно приводит к уплотнению и упрочнению бетона, хотя и вызывает нарушение начальной структуры схватившегося вяжущего (например, цемента).
2 Тестом называют смесь минерального вяжущего с водой. При добавлении к нему песка образуется раствор, а если вводится и более крупный заполнитель (например, щебень, гравий) – бетон. Бетон с металлической арматурой называется железобетоном, а с волокнистым наполнителем – фибробетоном.
Каустический доломит получают обжигом при температуре 650…720℃ природного доломита СаСО3 х МgCО3 тоже с последующим измельчением в тонкий порошок до остатка на сите №02 не более 5%, а на сите №008 – не более 25%. С увеличением тонкости помола вяжущие свойства каустического доломита улучшаются (повышается прочность изделий).
Качество каустического доломита определяется, прежде всего, содержанием оксида магния и температурой обжига. Поскольку температура обжига, как правило низкая, то разлагается только МgСО3 в оксид магния МgО, а большая часть карбоната кальция остается не разложившейся, так как температура его разложения выше (около 900℃). Поэтому реакционная активность каустического доломита ниже, чем магнезита а, следовательно, ниже и прочность (10…30 МПа). Затворяют каустический доломит теми же растворами солей, что и магнезит (MgCl2·6H2O, MgSO4·7H2O, FeSO4·5H2O
и др.). Начало схватывания при комнатной температуре наступает через 8…20 час.
Применяют магнезиальные вяжущие для изготовления различных камнеподобных материалов, часто под общим названием «магнолит» – ксилолита, фибролита,
теплоизоляционных материалов, штукатурных растворов, искусственного мрамора и ряда других изделий.
П р и м е ч а н и е – При обжиге доломит разлагается:
СаСО3хМgCО3 = МgО+CO2↑+ СаСО3
Углекислый газ удаляется из печи естественной или искусственной тягой. Полуобожженный доломит содержит в своем составе, как правило, 20…28% активного оксида магния и инертное вещество (СаСО3) в количестве 60…70%.
Доломит, обожженный при температуре выше 900℃, можно затворять водой и применять для приготовления растворов для кладки и штукатурки.