Определение и обобщенная классификация вяжущих веществ. 2 основные группы вяжущих.

Вяжущие вещества – строительные материалы, способные произвольно или регулируемо затвердевать в результате физико – химических процессов и скреплять между собой компоненты смеси или отдельные изделия.

Применяются для изготовлении строительных растворов, искусственных безобжиговых каменных материалов, гидроизоляционных материалов, дорожных покрытий.

 2 основные группы ВВ:

1) неорганические (минеральные) вв – как правило, тонко измельченные порошкообразные вещества, которые приводятся в рабочее состояние смешиванием с водой или растворами солей, образуя при этом пластичное тесто, способное под влиянием физико – химических процессов постепенно твердеть, превращаясь в камневидное тело высокой прочности (гипс, цемент, известь).

2) органические (полимерные, черные) вв – природные и искусственные вещества, находящиеся в твердом, вязко-пластичном или жидком состоянии, которые приводятся в рабочее состояние путем расплавления (битумы, дегти, пеки).

В промышленном и жилищном строительстве наиболее распространены минеральные вв.

Органические вв используются для дорожного строительстваи антикоррозионной защиты.

31 Минеральные вяжущие вещества — это материалы, которые при смешивании с водой образуют пластично-вязкое тесто, способное со временем самопроизвольно затвердевать, переходя в камневидное состояние. После затвердевания вяжущее вещество скрепляет в одно целое, т.е. как бы связывает между собой, камни либо зерна сыпучих материалов — песка, гравия, щебня. Минеральные вяжущие выпускают в виде тонких высокодисперсных порошков (цемента, гипсового вяжущего). Реже применяют вяжущие в виде высоковязких жидкостей (жидкого стекла, фосфатных вяжущих). Как правило, минеральные вяжущие переводят в рабочее состояние путем смешивания с водой. Этот процесс называют затворением вяжущего. Некоторые вяжущие, например магнезиальный цемент, затворяют водными растворами солей.

По химическому составу минеральные вяжущие вещества подразделяют на следующие основные группы: строительная известь; гипсовые вяжущие; цементы; смешанные вяжущие (известково-шлаковые, известково-пуццолановые); магнезиальные вяжущие; жидкое (растворимое стекло).

В зависимости от условий твердения вяжущего, а также от области применения различают воздушные и гидравлические вяжущие вещества.

 

32 Минеральные вяжущие вещества делятся на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие затвердевают и длительно сохраняют прочность только на воздухе. Гидравлические вяжущие затвердевают и длительно сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде.

Воздушные вяжущие вещества. К воздушным вяжущим веществам относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие.

 

33 Гидравлические вяжущие вещества способны затвердевать и повышать прочность не только на воздухе, но и в воде. Водные или влажные условия твердения являются более благоприятными, а чаще и необходимыми для твердения гидравлических вяжущих.

К этой группе относится гидравлическая известь,  романцемент, портландцемент и его разновидности, пуццолановые, шлаковые, расширяющиеся цементы, глиноземистый цемент. Гидравлические вяжущие вещества широко используются в надземных, подземных, подводных и гидротехнических сооружениях.

Гидравлическая известь - это продукт, получаемый обжигом не до спекания известняков, содержащих от 6 до 20% глинистых примесей. Такие известняки, называемые обычно мергелистыми, могут содержать примеси песка, углекислого магния и другие примеси.

Производство гидравлической извести заключается в дроблении сырья на куски размером 6…15 см, обжиге и помоле обожженного продукта в порошок. На заводах обжиг ведется, главным образом, в шахтных печах при температуре 900…1100°С.

При увеличении содержания глинистых примесей температура обжига понижается. При производстве гидравлической извести необходимо установить правильный режим обжига, так как это имеет большое значение для качества продукции.

При твердении гидравлической извести происходят процессы,характерные как для воздушного твердения, так и для гидравлического. Для твердения гидравлической извести необходимо вначале обеспечить воздушные условия твердения для начальной кристаллизации свободной гидратной извести, а затем влажные - для гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция. При этом, чем больше в извести свободного оксида кальция, тем более продолжительным должно быть начальное твердение в воздушносухой среде.

Сильногидравлическая известь имеет более ярко выраженные гидравлические свойства. Гашение такой извести протекает вяло, менее активно, чем слабогидравлической, она быстрее затвердевает, достигает большей прочности, требует значительно меньшей выдержки на воздухе перед влажным твердением.

Гидравлическая известь прочнее воздушной, но отстает в этом отношении от многих других вяжущих.

Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество - продукт тонкого измельчения цементного клинкера, получаемого путем обжига до спекания природного сырья или искусственной сырьевой смеси определенного минералогического состава.

По составу и назначению выпускают различные виды портландцемента:

• портландцемент без минеральных добавок,

• портландцемент с минеральными добавками,

• шлакопортландцемент,

• быстротвердеющий портландцемент,

• быстротвердеющий шлакопортландцемент,

• сульфатостойкий портландцемент без минеральных добавок,

• сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками,

• сульфатостойкий шлакопортландцемент

В настоящее время портландцемент является основным вяжущим материалом

 

34 Воздушные вяжущие вещества затвердевают, сохраняют или повышают прочность только на воздухе. В группу воздушных вяжущих входят все гипсовые вяжущие вещества, воздушная известь, магнезиальные вяжущие вещества, растворимое (жидкое) стекло.

Воздушные вяжущие вещества применяются только в сухих условиях – в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды, например, внутри помещения

Воздушной известью называется продукт, получаемый путем обжига не до спекания известняков (или других карбонатных пород), содержащих до 6% глинистых примесей. Сырьем для получения воздушной извести являются известняки, плотные известняки, доломитизированные известняки, известняк-ракушечник, мел, доломиты и другие карбонатные породы, состоящие в основном из СаСО3.

Обжиг является основным процессом при производстве извести. При обычном атмосферном давлении уже при температуре 900С происходит разложение углекислого кальция на окись кальция и углекислый газ по реакции СаСО3 + 42,52 ккал(179 кДж) ⇔ СаО + СО2.

Эта реакция обратима, поэтому в заводских условиях температура обжига обычно составляет 1100…1200С, и углекислый газ удаляется СаСO3 + Q → СаО + СO2 ↑·

Как было сказано вначале, обжиг должен вестись не до спекания. Спекание - это частичное плавление - начало плавления материала, состоящего из различных соединений, имеющих разную температуру плавления; при спекании часть материала находится в жидком, а часть - в твердом состоянии. Обожженный продукт обычно содержит некоторое количество оксида магния, образовавшегося при диссоциации карбоната магния: МgCO3 + Q → МgO + СО2 ↑.

В зависимости от времени гашения известь делится на три вида:

• быстрогасящаяся известь - время гашения менее 8 мин;

• среднегасящаяся известь - время гашения 8…25 мин;

• медленногасящаяся известь - время гашения более 25 мин.

По температуре гашения известь может быть:

• высокоэкзотермической - температура гашения ≥ 70С;

• низкоэкзотермической - температура гашения < 70С.

По содержанию непогасившихся частиц известь делится на три сорта (требования для кальциевой извести):

• 1-й сорт - содержание непогасившихся частиц не более 7%;

• 2-й сорт - содержание непогасившихся частиц не более 11%;

• 3-й сорт - содержание непогасившихся частиц не более 14%.

Воздушная известь обладает высокой водопотребностью.

Каустический магнезит получают обжигом горной породы магнезита МgСО3 при температуре 700…800 С. В результате магнезит разлагается, образуя оксид магния - каустический магнезит MgCO3 →MgO + CO2↑.

 

35 Сырьем для производства портландцемента служат известняки(75…78%) и глины (22…25%). Для производства портландцемента можно применять различные виды карбонатных пород с высоким содержанием углекислого кальция: плотный известняк, мел, известняк-ракушечник, известковый туф и т.п., т.е. породы, содержащие в основном СаСО3. Глины состоят главным образом из гидроалюмосиликатов состава mAl2O3·nSiO2·pН2О и примесей в виде железистых соединений Fе2О3, кварца SiO2 и ряда других соединений. Хорошим сырьем для портландцемента являются мергели -природная смесь известняка и глины. Используются также побочные продукты промышленности, содержащие необходимые для получения клинкера оставные части (СаО, Al2O3, SiO2, Fе2О3): доменные шлаки, нефелиновый шлам.

Мокрый способ производства. Этот способ используется, когда сырьевые материалы имеют высокую влажность, мягкую структуру и легко диспергируются водой. Размол твердого сырья – известняка - в присутствии воды облегчается, и на измельчение расходуется меньше энергии. При мокром способе легче получить однородную сырьевую смесь, обусловливающую высокие качестваклинкера.

- Подготовка сырья

-корректировка сырьевой смеси

-обжиг

-помол клинкера

Сухой способ производства. Последовательность технологических операций производства портландцемента сухим способом такая же, как и при мокром способе, однако при подготовке сырьевых смесей имеются существенные отличия, зависящие от влажности и твердости сырья.

Важнейшее преимущество сухого способа – более высокий съём клинкера с 1 м3 печного агрегата. Это позволяет проектировать и строить печи по сухому способу производства в 2…3 раза более мощные, чем по мокрому способу. При использовании мощных печей он обеспечивает снижение удельного расхода топлива на обжиг клинкера примерно вдвое, уменьшение себестоимости продукции на 10%.

Комбинированный способ производства позволяет использовать преимущества подготовки сырья по мокрому способу и обжига по сухому способу. При этом появляется дополнительная технологическая операция – фильтрация шлама и грануляция сырьевой смеси. Гранулированную смесь обжигают в шахтных печах или во вращающихся печах с конвейерными декарбонизаторами. 

36

 

37 Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения, чем обычный портландцемент. В более поздние сроки нарастание прочности замедляется, и к 28 сут твердения прочность быстротвердеющего цемента и прочность обычного цемента одной и той же марки становятся одинаковыми. Следовательно, не всякий быстротвердеющий цемент будет обязательно высокопрочным в стандартные сроки - через 28 сут твердения или через более длительный период твердения. Быстротвердеющий портландцемент отличается повышенным содержанием быстротвердеющих минералов - трехкальциевого силиката C3S - 50…55% и трехкальциевого алюмината С3А до 15%, количество минеральных добавок обычно не превышает 10%.

Особобыстротвердеющий высокопрочный портландцемент (ОБТЦ) марки 600 в возрасте 1 сут имеет предел прочности 20…25 МПа, а через 3 сут – 40 МПа. Такой быстрый рост прочности обусловливается содержанием C3S до 65…68%, С3А до 18%, тонкость помола не ниже 4000 см2/г. Применение ОБТЦ позволяет снижать расход цемента на 15…20%. Быстротвердеющие портландцементы применяются для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, не подвергающихся действию агрессивных вод, а также при зимних бетонных работах. Особенно широко они применяются в производстве сборных железобетонных изделий, изготовляемых без тепловлажностной обработки. При пропаривании железобетонных изделий, приготовленных с применением быстротвердеющих цементов, значительно сокращается продолжительность тепловлажностной обработки и уменьшается расход цемента. Быстротвердеющие портландцементы вследствие повышенного тепловыделения не применяют для массивных сооружений и, как было сказано выше, в условиях агрессии любого вида. Быстротвердеющий портландцемент вследствие высокой дисперсности быстро снижает свою активность, поэтому его не следует долго хранить на складах.

Сульфатостойкий портландцемент характеризуется повышенной стойкостью в условиях сульфатной агрессии. Его изготавливают из клинкера определенного минералогического состава: трехкальциевого силиката С3S не более 50% и трехкальциевого алюмината С3А не более 5%; сумма С3А и С4АF не должна превышать 22%. При таком минералогическом составе уменьшается возможность образования в цементном камне гидросульфоалюмината кальция ("цементной бациллы") под действием воды, содержащей сульфат-ион (см. стр. 64, Третий вид коррозии). Таким образом, повышается стойкость бетона к сульфатной агрессии. Сульфатостойкий портландцемент применяют для бетонов, работающих в агрессивных по содержанию сульфатов водах. Особенно эффективно его применение для частей сооружения, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию, например, морских гидротехнических сооружений. Для подводных частей морских сооружений целесообразно применять сульфатостойкий шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент.

 

38 Пуццолановым портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, состоящее из тонкоизмельченных портландцементного клинкера и активных минеральных добавок в количестве от 20 до 40%. В качестве добавок используются все перечисленные выше добавки, кроме гранулированных доменных шлаков и электротермофосфорных шлаков (см. табл. 13). Получить пуццолановый портландцемент можно при совместном измельчении клинкера и добавки или смешением раздельно измельченных тех же составляющих. Количество вводимой добавки зависит от ее активности: чем активнее добавка, тем меньше ее вводят в цемент. При твердении пуццоланового портландцемента вначале взаимодействуют с водой частицы портландцементного клинкера, образуя известные нам гидратные соединения. Затем активная составляющая добавок вступает во взаимодействие с продуктами гидратации портландцемента и, в первую очередь, с гидроксидом кальция. В результате легкорастворимый гидроксид кальция переходит в трудно растворимый в воде гидросиликат кальция; поэтому бетоны на пуццолановом портландцементе более стойки в пресных и минерализованных водах, чем бетоны на обычном портландцементе без добавок. Кроме того, пуццолановый портландцемент является и сульфатостойким, поскольку содержание трехкальциевого алюмината С3А в клинкере, используемом для получения пуццоланового портландцемента, ограничено до 8%. Водопотребность пуццоланового портландцемента зависит от вида добавки. При использовании мягких пористых диатомитов и трепелов количество воды для получения теста нормальной густоты составляет 30…40% (у обычного портландцемента – 22…30%). Повышенный расход воды вызывает необходимость увеличивать расход пуццоланового портландцемента на 15…20% по сравнению с портландцементом той же марки для сохранения требуемой прочности бетона. Кроме того, большая водопотребность влечет за собой понижение морозостойкости. Однако плотность и водонепроницаемость бетонов на пуццолановом портландцементе выше плотности и водонепроницаемости бетонов на портландцементе. Это объясняется набуханием минеральной добавки при твердении бетона в воде, что уплотняет бетон. Отсюда следует, что для твердения пуццоланового портландцемента нужно создавать влажные условия твердения. При твердении на воздухе пуццолановый портландцемент дает большие усадочные деформации, наблюдается снижение прочности. Пуццолановый портландцемент твердеет медленнее, чем портландцемент: в начальные сроки он обладает меньшей прочностью, чем портландцемент той же марки. Однако в дальнейшем прочность пуццоланового портландцемента становится равной и даже превышает его прочность, причем, чем активнее добавка, тем в более короткий срок это происходит. По интенсивности нарастания прочности во времени можно провести определенную аналогию с белитовым портландцементом. При понижении температуры твердение пуццоланового портландцемента замедляется сильнее,чем твердение портландцемента. Повышение же температуры при достаточной влажности приводит к более интенсивному твердению по сравнению с портландцементом. Вследствие пониженной морозостойкости и воздухостойкости пуццолановый портландцемент не рекомендуется применять в наземных бетонных и железобетонных конструкциях в условиях воздушного твердения. Не рекомендуется также применять этот цемент для тех частей сооружения, которые находятся на переменном уровне воды: в условиях попеременного увлажнения и высыхания, замораживания и оттаивания.

Глиноземистый цемент - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество - продукт тонкого помола клинкера, содержащего преимущественно низкоосновные алюминаты кальция, обожженной до плавления или спекания сырьевой смеси, состоящей из бокситов и известняка. Сырьем для производства глиноземистого цемента являются в основном известняки СаСО3 и породы, содержащие глинозём Al2O3·nH2O, например, бокситы. Бокситы представляют собой смесь какого-либо гидроксида алюминия с глинистым веществом, кварцем, окислами железа. Главной составной частью бокситов является глинозем А2О3. Содержание его может достигать 75%.

Существует два способа производства глиноземистого цемента. Первый из них основан на спекании сырьевой смеси, а второй -на ее плавлении. По первому способу тонкоизмельченная и тщательно перемешанная смесь боксита и известняка обжигается до спекания при температуре 1150…1250°С во вращающихся, шахтных, кольцевых или туннельных печах. Полученный продукт обжига размалывается в тонкий порошок. При обжиге методом спекания требуются более чистые бокситы, содержащие небольшое количество кремнезема (до 8%) и оксида железа (до 10%). Это требование объясняется тем, что повышенное количество окислов железа дает близкие значения температуры спекания и температуры плавления (интервал между ними не более 30…50°С), и поэтому такая смесь не пригодна для применения метода спекания. Преимуществом этого метода является то, что он требует меньше топлива при обжиге; получается клинкер, который при помоле легче размалывается. Второй способ основан на том, что глиноземистый цемент получается одновременно с выплавкой металлов. Его можно получать плавлением руды в вагранках, электрических и доменных печах, а также конверторах (в этих печах выплавляют металлы). Например, при доменной плавке шихта, состоящая из железистого боксита, известняка, металлического лома и кокса, при плавлении разделяется на две части: в горне печи в верхней части образуется высокоглиноземистый шлак, а в нижней - чугун. Оба материала находятся в расплавленном состоянии и периодически выпускаются из домны. Температура шлака составляет 1600…1700°С, а чугуна –1450…1550°С. Шлак охлаждают, и после дробления и помола он представляет собой глиноземистый цемент.

39 Гипсовые вяжущие вещества изготовляются из природного гипсового камня - двуводного гипса CaSO4·2H2O и ангидрита CaSO4. Двуводный гипс является мягким минералом, его твердость по шкале Мооса равна 2. Плотность двуводного гипса 2,2…2,4, а ангидрита - 2,9…3,1 г/см3. Растворимость в воде двуводного гипса(в пересчете на СаS04) равна 2,05 г в 1 л воды при 20 С; растворимость ангидрита - 1 г/л. Природный гипс (гипсовый камень) содержит некоторое количество примесей глины, песка, известняка, органических веществ и др. Цвет гипсового камня, не содержащего существенного количества примесей, приближается к белому. Примеси придают гипсу различные оттенки. Гипсовый камень широко распространен в природе, ангидрит встречается реже. В зависимости от вида природного гипсового сырья (гипсовый камень или ангидрит) и температуры обжига получают различные гипсовые вяжущие вещества, значительно отличающиеся одно от другого по своим свойствам. При обжиге природного гипсового камня при сравнительно небольшой температуре (до 160…170 С) получаются так называемые низкообжиговые гипсовые вяжущие: строительный гипс, высокопрочный гипс, формовочный гипс. При обжиге природного гипсового камня и ангидрита при температуре 800…1000С получаются высокообжиговые гипсовые вяжущие: высокообжиговый гипс, ангидритовое вяжущее

Сырьем для получения строительного гипса служит природный гипсовый камень - двуводный гипс СаS04·2Н2О. При нагревании до температуры 140…180 С в открытых печах или котлах двуводный гипс дегидратируется, переходя в полуводный β модификации:

СаS04·2Н2О → СаS04·0.5Н2О + 1,5Н2О↑.

Выделяющаяся вода испаряется. При повышении температуры выше 180С происходит постепенная полная дегидратация полуводного гипса, что ухудшает его свойства. При низкой температуре обжига (до 100 С) двуводный гипс дегидратируется очень медленно, в полученном продукте могут остаться не дегидратированные частицы гипсового камня СаS04·2Н2О, которые не растворяются в воде и не обладают вяжущими свойствами. Производство строительного гипса, как правило, состоит из следующих процессов:

1 - дробление сырья до кусков размером 1…2 см и подсушка;

2 - обжиг при температуре 140…180 С в течение 2…4 ч;

3 - помол обожженного гипса в порошок

Как правило, он относится к нормально твердеющим гипсовым вяжущим

Строительный гипс применяют для изготовления панелей и плит перегородок, гипсовых и гипсобетонных блоков, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно декоративных изделий, вентиляционных коробов, санитарно технических кабин для жилых помещений.

Условно твердение гипса можно разделить на три периода:

1 - растворение полугидрата и образование двуводного гипса;

2 - образование геля, приводящего к схватыванию гипсового теста; 

3 – кристаллизация и твердение гипсового камня. 

Схватывание и твердение строительного гипса происходит быстро. Примерно через 1,5 ч кристаллизация заканчивается. Поэтому прочность гипса по стандарту определяется через 2 ч с момента изготовления образцов. Строительный гипс по прочности относится к маркам Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7.

После 2 ч твердения прочность строительного гипса увеличивается, но не за счет химических процессов, а за счет испарения лишней, не вступившей в реакцию воды. Для химических процессов требуется только 18,6% воды от массы гипса, а добавляется в гипс при приготовлении теста 45…65% для обеспечения требуемой консистенции. Затвердевшее изделие на гипсовом (воздушном) вяжущем состоит из обладающего достаточно большой растворимостью СаS04·2Н2О, и поэтому оставшаяся вода (порядка 25…45%) ослабляет гипсовый камень. После высушивания гипсовых образцов и изделий (температура сушки не должна превышать 65С) ихпрочность возрастает в 2…2,5 раза.

40 Все гипсовые вяжущие по степени измельчения делятся на три вида: грубого, среднего и тонкого помола. Степень измельчения (помола) определяется просеиванием навески гипса через сито № 02 (размер ячейки сита в свету 0,2 мм). От тонкости помола в значительной степени зависят такие свойства, как количество воды для нормальной густоты теста, сроки схватывания, прочность затвердевшего гипсового камня. При смешивании вяжущего с водой образуется тесто, пластичность и консистенция которого зависят от тонкости помола гипса и количества добавленной воды. В свою очередь от количества воды зависят начало и конец схватывания, прочность гипсового камня и ряд других свойств. Поэтому свойства вяжущих изучают на тесте определенной пластичности (консистенции), которую называют нормальной густотой. На тесте нормальной густоты определяется начало и конец схватывания. Все гипсовые вяжущие в зависимости от сроков схватывания подразделяются на три вида: 

• быстротвердеющие, 

• нормальнотвердеющие.

• медленнотвердеющие

Прочность гипсовых вяжущих определяется при испытании на изгиб образцов-балочек размером 40х40х160 мм и их половинок на сжатие в возрасте 2 ч, приготовленных из теста нормальной густоты. Все гипсовые вяжущие делятся по прочности на 12 марок. Прочность высокообжиговых вяжущих может быть определена и по другой методике, что оговаривается в технических словиях на данное гипсовое вяжущее.

Высокообжиговый гипс получается при обжиге природного двуводного гипса СаS04·2Н2О или природного ангидрита СаS04 при температуре 800…1000С с последующим его помолом. При обжиге в указанном интервале температур происходит не только полное обезвоживание двугидрата с образованием безводного сернокислого кальция СаS04·2Н2О → СаS04+ 2Н2О, но и частичное разложение ангидрита с образованием свободной извести: СаS04 → СаО + S02 + О2. Присутствие извести оказывает большое влияние на процесс твердения высокообжигового гипса: она выполняет роль катализатора подобно различным добавкам, вводимым в состав ангидритового цемента.

Высокообжиговый гипс более водостоек, гипсовые вяжущие вещества. Количество воды, необходимое для получения теста нормальной густоты, составляет 30…35%. Высокообжиговый гипс - медленносхватывающееся вяжущее вещество. Начало его схватывания должно наступать не ранее 2 ч от начала затворения. Процесс схватывания обычно протекает в течение 12…36 ч. По прочности на сжатие высокообжиговый гипс подразделяется на три марки: 100, 150 и 200 (кгс/см2). Прочность определяют на образцах-кубах со стороной ребра 7,07 см, изготовленных из теста нормальной густоты, через 28 суток твердения. Затвердевший высокообжиговый гипс характеризуется высоким сопротивлением истиранию, благодаря чему его применяют для изготовления бесшовных полов. Добавляя к нему различные красители и вводя в раствор куски пород различного цвета, можно изготовлять мозаичные полы. Из высокообжигового гипса можно изготовлять штукатурные растворы для внутренних стен зданий, бетонные детали, искусственный мрамор.

Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают тепловой обработкой природного гипса при низких температурах (110-160°С). Они состоят в основном из полуводного гипса, так как дегидратация сырья при указанных температурах приводит к превращению двуводного гипса в полугидрит CaSO4-0,5H2O: CaSO4х2H2О = CaSO4·0,5H2O + 1,5Н2О.

Реакция дегидратации протекает с поглощением теплоты, для получения 1 кг полуводного гипса из двугидрата теоретически надо затратить 580 кДж.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся: строительный, формовочный и высокопрочный гипс.

Изделия, получаемые на основе гипсового вяжущего вещества, разделяют на гипсовые и гипсобетонные. Гипсовые изделия изготовляют из гипсового теста, иногда с минеральными или органическими добавками для улучшения технических свойств готовой продукции, гипсобетонные — из смеси с применением мелкозернистых и крупных пористых заполнителей: минеральных — шлака, ракушечника, туфового и пемзового заполнителя и других и органических — древесных опилок, древесной шерсти, камыша и т. п.

 

Гипсовые и гипсобетонные изделия могут быть сплошные и пустотелые (объем пустот более 15%), армированные и неармированные. По назначению их делят на панели и плиты перегородочные; листы обшивочные (гипсовая сухая штукатурка); камни стеновые; изделия перекрытий; теплоизоляционные материалы; архитектурно-декоративные детали. Изготовление гипсовых и гипсобетонных изделий предусматривает все операции, присущие технологии ИСК, а именно: подготовка и дозирование составляющих, приготовление гипсового теста или гипсобетонной смеси, формование изделий, освобождение их от Форм и сушка. Бетоны на основе строительного гипса благодаря ряду ценных свойств вяжущего вещества (быстрое твердение в обычных условиях и способность легко формоваться) являются перспективными при изготовлении крупноразмерных элементов для сборного строительства. Они характеризуются низкой теплопроводностью и звукопроводностью (при относительно малой средней плотности), имеют достаточную прочность, легко поддаются механической обработке и окрашиваются в различные цвета. К недостаткам изделий из гипса и гипсобетона следует отнести низкую водостойкость, гигроскопичность, хрупкость и малую прочность при изгибе. Такие изделия и конструкции нельзя применять в помещениях с влажностью воздуха более 60%.

 

Гипсобетонные панели широко используют в строительстве для устройства перегородок, санитарно-технических кабин, оснований под полы и других деталей.

 

Гипсобетонные плиты изготовляют из гипсового теста или растворных и гипсобетонных смесей. Они могут быть сплошными и пустотелыми, с размерами 0,8x0,4 м при толщине 80... 100 мм. Гипсобетонные плиты применяют для устройства перегородок и в качестве огнезащитной облицовки деревянных конструкций.

 

Листы гипсокартонные (сухая гипсовая штукатурка) представляют собой отделочный материал, состоящий из тонкого слоя затвердевшего гипсового теста с некоторым количеством в нем наполнителя и технической пены, оклеенного картоном. Картон как бы армирует гипсовое тесто (сердечник), повышает прочность изделия и позволяет вести отделку стены без особой подготовки. Пена уменьшает среднюю плотность гипсового сердечника до 900 кг/м3 и ниже. При изготовлении сухой гипсовой штукатурки используют также различные добавки, которые вводят с целью регулирования сроков схватывания гипса, получения пористой структуры и лучшего сцепления гипсовой массы с картоном.

 

Гипсовые обшивочные листы изготовляют на прокатных конвейерных установках по следующей технологической схеме. Предварительно приготовленное гипсовое тесто поступает в мешалку и перемешивается с устойчивой технической пеной.

 

Полученный пеногипс выливают на лист картона, движущийся вместе с резиновой лентой транспортера, и покрывают сверху другим листом. После этого гипсовая масса, покрытая картоном, протягивается между формующими валками, отстоящими друг от друга на расстоянии, равном толщине сухой штукатурки. Пройдя между формующими валками, гипсокартонная лента вместе с транспортером продолжает двигаться к обрезному устройству и во время движения отвердевает. После отвердевания она разрезается на листы требуемой длины, которые затем поступают в многоярусные сушила. Просушенные обшивочные листы отправляют на склад готовой продукции.

 

Гипсовые облицовочные листы применяются для обшивки внутренних стен перегородок и потолков промышленных и гражданских зданий с относительной влажностью воздуха не более 60%. Их крепят к облицуемой поверхности специальными мастиками, изготовленными на битумной, казеиновой или гипсовой основах.

 

Гипсобетонные камни для наружных стен изготовляют сплошными и пустотелыми. Такие камни могут быть использованы для кладки стен неответственных зданий.

 

Кроме указанной выше продукции могут изготовляться гипсовые и гипсобетонные изделия для перекрытий: самонесущие плиты и несущие гипсовые и гипсобетонные камни. Эти изделия выпускаются как сплошными, так и пустотелыми, армированными и неармированными, с каркасом и без каркаса. Гипсовые и гипсобетонные изделия применяются в качестве вкладышей и для заполнения часторебристых панелей перекрытий в жилых и подсобных зданиях и неответственных сооружениях.

 

41 Строительная воздушная известь - называют вяжущее, получаемое обжигом при 900-1300⁰ С карбонатных известняковых и известняково-магнезиальных горных пород, с содержанием глинистых примесей до 6-8%. При их большом количестве получается гидравлическая известь.

Обжиг осуществляют в шахтных или вращающихся печах

В результате обжига получается комовая негашеная известь в виде мелкопористых кусков 5..10см белого или серого цвета. гашение комовой извести

Из комовой негашеной извести получают: негашеную порошкообразную известь, гидратную известь, известковое тесто

Твердение извести

В зависимости от вида извести и условий, в которых происходит ее твердение, различают три типа твердения: карбонатное, гидратное и гидросиликатное.

Карбонатным твердением называют процесс постепенного затвердевания растворных или бетонных смесей, изготовленных на гашеной извести, при воздействии на них углекислоты.

Гидросиликатным твердением называют процесс превращения известково-кремнеземистых смесей в твердое камневидное тело, обусловленный образованием гидросиликатов кальция при тепловлажностной обработке в автоклавах насыщенным паром под давлением 0,9— 1,6 МПа, что соответствует температуре 174,5—200 °С.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: