Лекция № 4

Темы: № 6,7. Общие сведения о вяжущих веществах. Воздушные вяжущие.

Учебные вопросы:

1. Общие сведения о вяжущих веществах и их классификация.

2. Понятие о получении, важнейшие свойства и области применения:

а) извести строительной;

б) гипсовых вяжущих;

в) жидкого стекла;

г) магнезиальных вяжущих.

1. Общие сведения о вяжущих веществах и их классификация.

Для изготовления искусственных строительных материалов (бетонов, растворов) или соединения штучных материалов в изделия и конструкции используют вяжущие вещества.

Вяжущие вещества подразделяются на: органические (битумные, дегтевые, полимерные) и неорганические (минеральные).

Неорганические вяжущие вещества представляют собой тонкоизмельченные порошки, способные при смешивании с водой (а отдельные из них – с растворами некоторых солей) образовывать пластичное тесто, твердеющее в результате физико-химических процессов и превращающееся в камень.

Неорганические вяжущие вещества по свойствам подразделяют на: воздушные, гидравлические и автоклавного твердения.

Воздушные вяжущие вещества (воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие вещества, жидкое стекло и др.) способны твердеть и длительно сохранять прочность только на воздухе. Их применяют в строительстве наземных частей или конструкций зданий и сооружений.

Гидравлические вяжущие вещества (гидравлическая известь и цементы) способные твердеть, длительно сохранять и повышать свою прочность как на воздухе, так и в воде. Их используют в наземных, подземных, гидротехнических и других сооружениях.

Вяжущие вещества автоклавного твердения (известково-кремнеземистый, известково-шлаковый и нефелиновые цементы) способны интенсивно твердеть только в среде насыщенного водяного пара при повышенных температуре и давлении, т.е. в автоклавах.

В состав большинства вяжущих входят оксиды CaO; SiO₂; Al₂O₃; Fe₂O₃ и в незначительных количествах MgO; Na₂O; K₂O и др.

Для характеристики систем CaO – SiO₂ – Al₂O₃ – Fe₂O₃ используют понятия модуля основности (гидравличности) М_о и модуля активности М_а, определяемые в виде соотношения оксидов в процентах:

; .

Для каждого вяжущего вещества характерен свой модуль основности. Гидравлические свойства вяжущего проявляются в большей степени при уменьшении модуля основности и увеличении модуля активности.

С увеличением гидравлических свойств повышается прочность вяжущего. На повышение прочности оказывает влияние также температура обжига. Количественное изменение температуры обжига сырья (с 1000 до 1450⁰С) привело к увеличению прочности и появлению качественного нового вяжущего – портландцемента.

В развитие теории и практики производства неорганических вяжущих веществ в нашей стране большой вклад внесли русские ученые Е. Челиев, Д. Заботкин, А. Шуляченко, Н. Лямин, С. Дружинин, Шарлевиль и др. Значительные работы в этой области выполнены также военными инженерами Б.Г.Скрамтаевым и основателем кафедры строительных материалов ВИТУ И.П. Александриным.

2. Понятие о получении, важнейшие свойства и области применения воздушных вяжущих веществ

Воздушные вяжущие вещества начали применять примерно 3-4 тысячи лет до н.э. Первым из них был строительный гипс. Затем была открыта воздушная известь.

На Руси вяжущие вещества, в основном известь, начали применять при сооружении крепостных стен, башен, церквей и пр. Киев, Новгород, Псков, Суздаль, Москва и др. города возводились с помощью известковых растворов.