история дизайна и материаловедение / материаловедение / лекции / 35. Минеральные вяжущие и материалы на их основе

Тема 35. Минеральные вяжущие и материалы на их основе.

Минеральные вяжущие – это тонко измельчённые минеральные порошки,

образующие при смешивании с водой пластичную массу, которая с течением

времени переходит в камневидное состояние. Это свойство вяжущих используют для получения искусственных каменных материалов (бетонов и др.).

Различают две группы минеральных вяжущих: 

воздушные, которые после перемешивания с водой способны твердеть,

сохранять и повышать свою прочность только на воздухе

(гипсовые, воздушная известь, магнезиальные), и 

гидравлические, которые после затворения водой способны твердеть,

сохранять и повышать свою прочность не только на воздухе, но и в воде.

цементы, гидравлическая известь.

Сырье. 

Для получения минеральных вяжущих используют следующие основные

горные породы.

Природный гипс – светлый, иногда окрашенный примесями в серые или

желтоватые цвета минерал. Реже применяют безводный гипс – ангидрит,

а также гипсосодержащие отходы химической промышленности.

Общие сведения. Декоративно-отделочпые бетоны и растворы приобретают большое значение в связи с развитием заводского изготовления крупных элементов зданий, так как они наиболее органично связаны с самой конструкцией и сходны с ней по составу и свойствам.

Цементы. Цементный камень - Один из основных строительных материалов. При затворении другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. обладает способностью набирать прочность во влажных условиях.

портландцемент — Белый и цветные портландцемента отличаются от обычного главным образом белым цветом или окраской чистых тонов. применяют для облицовки панелей и блоков, наружной и внутренней архитектурной отделки зданий и сооружений различного назначения, при изготовлении плит для полов, ступеней, скульптур, а также для приготовления цементных красок.

Бетон – искусственный камень, полученный в результате перемешивания,

формования (укладки) и последующего твердения рационально подобранной

смеси минерального вяжущего, воды и заполнителя. В основном бетоны

классифицируются по средней плотности: особо тяжёлый содержащий плотные и тяжёлые заполнители (чугунная дробь,

стальные опилки и зёрна, барит); тяжёлый, содержащий плотные мелкие и

крупные заполнители (песок, щебень или гравий) и имеющий среднюю плотность; лёгкий , особо лёгкий бетон,

отличающийся средней плотностью менее 500 кг/м³, имеет ячеистую или крупнопористую структуру.

По функциональному назначению выделяют бетоны общего (для несущих и

ограждающих конструкций жилых, общественных, промышленных зданий)

и специального (теплоизоляционные, дорожные, гидротехнические, декоративные и др.)

назначения.

Железобетон — строительный материал, в котором выгодно сочетается совместная работа стали и бетона.

Производство железобетонных конструкций и изделий включает следующие операции: приготовление бетонной смеси и арматуры; армирование и формование изделий; твердение и декоративно-художественная отделка.

Строительные растворы — это рационально подобраппая смесь вяжущего, мелкого заполнителя, воды и в необходимых случаях специальных добавок с последующим формованием и твердением.

Строительные растворы получают из различных минеральных вяжущих

(цемента, извести, гипса и их смесей – цементно-известковых, известково-гипсовых,

а также цементно-глиняных и др.), мелкого заполнителя и добавок, улучшающих

свойства материала.

Гипсовые материалы получают из гипсового теста и минеральных или

органических тонкомолотых заполнителей (гипсокартонные листы, гипсокартон,

гипсоволокнистые листы).

Краски на основе минеральных вяжущих содержат щелочестойкие пигменты и

небольшое количество добавок (известковые краски, цементные краски,

силикатные краски).

Декоративно-отделочные бетоны и растворы — это строительные материалы, состоящие из тех же компонентов, что и обычные бетоны и растворы, но обладающие декоративно-художественными свойствами. Отделка ими является долговечной и дешевой. дают возможность получать изделия с камневидной поверхностью различной фактуры и разнообразной цветовой гаммой. Цветные заполнители, применяемые вместе с цветными вяжущими, повышают интенсивность окраски бетона. Цветной заполнитель на белом и сером цементах (без цветных вяжущих) дает бетон более слабых расцветок.

Декоративная штукатурка — раствор толщиной 2— 3 мм из лучших материалов наносят па слой обычной штукатурки. Для улучшения вида отделки растворы окрашивают в различные цвета и, кроме того, обрабатывают поверхность. Декоративные штукатурки прочные, хорошо сцепляются с основанием, имеют ровные топа, устойчивы и долговечны. Применение их устраняет необходимость периодических побелок.

Цветные известково-песчаные штукатурки представляют собой цветной песчаный раствор. Такая штукатурка выгодна не только цветом, но и фактурой, Фактура может быть разнообразной: полированной, мелкопесчаной, циклеванной или грубой — штыкованной.

Терразитовые штукатурки состоят из вяжущих, наполнителей п пигментов. Терразит, нанесенный па увлажненную поверхность и заглаженный мастерком, не должен давать трещин, видимых невооруженным глазом.

Камневидные штукатурки имитируют различные горные породы, (песчаник, мрамор, гранит и др.).

Роспись по известковому раствору (фреска). Фреска — вид живописи, исполненной по сырой штукатурке, в которой вяжущим служит известь. Штукатурку под фреску делают только известково-песчаной из высококачественных материалов. Непременным требованием является равномерная толщина слоя штукатурки.

Лицевые и облицовочные изделия из бетона и раствора — это строительные детали для образования чистой поверхности стен и перекрытий, не требующей дополнительной отделки.

Облицовочные фасадные плиты изготовляют из декоративного бетона или раствора. В зависимости от вида вяжущих плиты делят на цементные, известково-силикатные, магнезиальные и гипсовые. Цементные и магнезиальные плиты могут быть с рельефной и гладкой поверхностью. Гипсовые плиты рекомендуется изготовлять только с гладкой, а силикатные — с гладкой или мелкорельефной поверхностью. Плиты всех видов могут быть однослойные и двухслойные.

Архитектурные детали. Из декоративных бетонов изготовляют различные архитектурные детали с отделанной лицевой поверхностью: подоконные и цокольные сливы, детали обрамления проемов, цветочницы, лестничные ступени и площадки входов. Данные детали применяют для наружной и внутренней облицовки.

Плитки для полов изготовляют на основе портландцемента

Фактурная обработка лицевой поверхности может быть рифленой или шлифованной. Шлифованные плитки выпускают различных расцветок. Для обеспечения сцепления с раствором основания тыльную сторону плиток делают рифленой.

Плитки применяют: для мощения тротуаров и переходных дорожек, для плоских кровель и лоджий, для санитарных узлов, лестпичных площадок, вестибюлей зданий;

Эксплуатационно-технические свойства большинства материалов на основе

минеральных вяжущих в значительной мере определяются характеристиками,

соотношением сырьевых компонентов и формируются на стадиях перемешивания,

укладки и твердения. Бетонная (растворная) смесь должна быть удобоукладываемой.

Важные физические и химические свойства бетона – водонепроницаемость,

морозостойкость, коррозийная стойкость, а также прочность и деформативность –

связаны с плотностью его структуры.

Эстетические характеристики материалов на основе минеральных вяжущих весьма

Разнообразны.

Эстетические характеристики бетонных и железобетонных материалов следует

связывать с их массовым применением при комплексно- механизированной сборке

зданий и сооружений.

что на лицевой поверхности не допускаются выцветы и высолы, пятна, полосы от

цементного молока и местные наплывы. На гладкой лицевой поверхности не

допускаются раковины.

Широкое применение искусственных каменных материалов на основе минеральных

вяжущих обуславливается наличием значительных запасов сравнительно

дешевых сырьевых материалов; возможностью удовлетворять разнообразным

требованиям всех видов строительства, в том числе при создании разнообразных

форм, вариантов отделки лицевой поверхности; конструкционной совместимостью

с другими материалами; сравнительной простотой, низкой энергоёмкостью,

возможностью механизации и автоматизации процесса производства;

сравнительно низкой себестоимостью материалов и их эксплуатационными

характеристиками.