3.3 Гидравлические вяжущие вещества

К гидравлическим вяжущим относят гидравлическую известь, романцемент, известосодержащие и шлакощелочные вяжущие, цементы на основе портландцементного и глинозёмистого клинкеров, гипсоцементно-пуццолановые и гипсошлакоцементные вяжущие.

3.3.1 Известь строительная гидравлическая

Гидравлической известью называется вяжущее вещество, получаемое обжигом мергелистных известняков, содержащих от 6 до 20 % глинистых примесей. Химический состав сырья и готового вяжущего характеризуется гидравлическим или основным модулем (ОМ) – отношением содержания оксида кальция к кислотным оксидам в процентах по массе:

Этот модуль находится в пределах от 1,7 до 9.

Гидравлическая известь подразделяется на сильногидравлическую с ОМ = 1,7… 4,5 и слабогидравлическую с ОМ = 4,5 …9. При гидравлическом модуле меньше 1,7 получают романцемент, если больше 9 – воздушную известь.

Производство гидравлической извести включает обжиг сырья и превращение его в порошок. Обжиг ведётся в шахтных или вращающихся печах при температуре 900–1100 C. Превращение в порошок выполняется гашением или помолом. При обжиге происходит разложение CaCO₃ на CaO и CO₂. Затем CaO взаимодействует с песчаными и глинистыми примесями. В результате образуется вещество, состоящее из CaO(C), 2CaOSiO₂(C₂S), 2CaOAl₂O₃ SiO₂(C₂AS). При наличии в сырье MgCO₃ образуется также CaOMgOSiO₂. Гидравлические свойства извести придают минералы C₂S и C₂AS.

Истинная плотность гидравлической извести составляет 2,6–3 г/см³, насыпная плотность в рыхлом состоянии – 700–800 кг/м³, в уплотнённом – 1000–1100 кг/м³. Начало схватывания – 0,5–2ч, конец – 8–16 ч.

Гидравлическую известь применяют для кладочных и штукатурных растворов, бетонов низких марок, эксплуатируемых как в сухих, так и во влажных условиях, а также для изготовления известково-шлаковых и известково-пуццолановых вяжущих. Гидравлическую известь при перевозке и хранении следует предохранять от увлажнения.

3.3.2 Романцемент

Романцементом называется вяжущее вещество, получаемое обжигом мергелей, содержащих не менее 25 % глинистых примесей. Кроме того, в его состав вводится до 5 % гипса и до 15 % минеральных добавок. Мергели должны иметь такой химический состав, чтобы гидравлический модуль был в пределах 1,1–1,7.

Изготовление романцемента состоит из дробления мергеля, его обжига и помола. Обжиг ведут в шахтных и вращающихся печах при температуре 800–1100 С, помол – в шаровых мельницах. При обжиге происходит образование минералов 2CaOSiO₂(C₂S), 2CaOAl₂O₃SiO₂(C₂AS), CaOAl₂O₃(CA), 5CaO3Al₂O₃(C₅A₃), 2CaOFe₂O₃(C₂F) и 4CaOAl₂O₃Fe₂O₃(C₄AF), способных к гидравлическому твердению.

В результате гидратации образуются гидросиликаты кальция СaOSiO₂H₂O(В)[CSH(B)], трёхкальциевый гидроалюминат 3CaOAl₂O₃6H₂O(C₃AH₆) и двух- и трёхкальциевый гидроферрит 2CаОFе₂О₃11Н₂о(C₂FH₁₁) и 3СаОFе₂О₃11Н₂О(С₃ FH₁₁), обладающие гидравлическими свойствами.

Романцемент имеет истинную плотность 2,6–3,0 г/см³, насыпную плотность в рыхлом состоянии 800–1000 кг/м³, в уплотнённом – 1000–1300 кг/м³. Начало схватывания – не ранее 20 мин, конец схватывания – 24 ч. По прочности выпускается марок 25, 50, 100, 150.

Романцемент применяют для кладочных и штукатурных растворов, бетонов низких марок, стеновых камней. Не рекомендуется применять для железобетонных конструкций.