Вяжущие материалы. Виды и назначение цементов.

-это порошкообразные в-ва, которые при смешивании с водой (затворение) дают пластичное тесто способное с течением времени переходить в камневидное состояние.

Вяжущие материалы (шпатлевки, мастики, алебастр) - широкая группа строительных материалов, выполняющих ф-ию цементирующего компонента в искусственных конгломератах. Их разделяют на органические и неорганические.

Органические представлены двумя разновидностями соединений углерода (битумы, дегти, полимеры).

Неорганические представлены четырьмя разновидностями хим. эл-тов второй группы периодической системы Менделеева: воздушного твердения (известь воздушная гашеная (пушонка), известь молотая негашеная (кипелка), гипсовые материалы (гипс строительный и высокопрочный), растворимое стекло(в виде вязкой жидкости или кусками), глины; водного твердения (известь гидравлическая, портландцемент и его разновидности(быстротвердеющий, белый, цветной, гидрофобный); шлакопортландцемент (обычный, быстротвердеющий ,сульфатостойкий) ;цемент напрягающий); автоклавного твердения; формирующиеся в условиях высокотемпературного обжига.

Виды вяжущих материалов: гипсовые, глинистые, известковые, кремнеземистые, магнезиальные, нефелиновые, низкой водопотребности, пуццолановые, фосфатные, цементные, шлаковые.

Гипсовые вяжущие СаSО₄*2Н₂О

Получают термической обработкой природного гипса

С аSО₄*2 Н₂О t СаSО₄* 0,5Н₂О+ 1,5Н₂О

- t=120-160°С-низкообжиговый (полуводный) гипс

- t=600-700°С-полуводный гипс разлаг-ся получается ангидритовое вяжущее

СаSО₄ t СаО+ SО₃

В яжущие системы

СаО-SiO₂-Аl₂О ₃- Fe₂О ₃

m>9 - воздушная известь

1,7<m<9 - гидравлическая известь m<1,7 - роман цемент

1,9<m<2,4 - портланд цемент

гидравлический модуль:

m= СаО/( SiO₂ +Аl₂О ₃ +Fe₂О ₃)

Известь

Обжигом известняка(СаСО₃) получают комовую известь, после ее измельчения получается известь-кипелка (СаО), а после затворения - пушенка Са(ОН) ₂, +еще вода-известковое тесто

СаСО₃ t СаО+СО₂

t=900-1200°С

С аО+ Н₂О Са(ОН) ₂ + Q

С аО+ SiO₂ 2 СаО* SiO₂-силикат кальция-белит

Показатели извести:

1.активность

2.время гашения

3.содержание непогасившихся зерен

4.твердение-испарение воды, кристаллизация Са(ОН) ₂ , образование СаСО₃

Применение: для побелки, в цемент-ных р-рах, для получения силикатных кирпичей.

Цементы- собирательное название искусственных неорганических вяжущих материалов, в основном гидравлических, обладающих способностью при взаимодействии с водой, водными р-рами солей и др. жидкостями образовывать пластичную массу , к-рая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело. Виды цементов: глиноземистый, портландцемент, пуццолановый, цемент с микронаполнителями, расширяющийся, ангилритовый, безусадочный, быстросхватывающийся, кислотостойкий, напрягающий и др.

Цемент классифицируют по виду клинкера , вещественному составу, прочности при твердении, скорости твердения, срокам схватывания, виду цемента.

Основные показатели:

1.марка(кроме извести-сорт)

2.водотвердое отношение

3.скорость твердения

Произ-во вяжущих:

1.добыча сырья

2.измельчение сырья

3.обжиг(сырье переходит в неста-бильное состояние,лучше реагирует)

4.помол (измельчение)+добавки:

-ускорители сроков схватыв-я-карбонаты, сульфаты металлов

-замедлители-нитраты,бура

Роман цемент-гидравлическое вяжу-щее, получаемое тонким помолом обожженных не до спекания извест-ковых мергелей. Используют в стр-х р-рах и бетонах.

Портландцемент-гидравл-е вяжущее, получаемое тонким измельчением клинкера с добавками гипса.

Клинкер-смесь из известняка и глины, обожженная до полного спекания.

Твердение:

1.подготовительный период-частицы цемента растворяются с пов-ти, цементное тесто пластичное

2.период коллоидации-гидратные новообразования выделяются в виде коллоидных частиц на пов-ти зерен цемента

3.период кристаллизации

Реакции гидротации (идут с выделе-ниием тепла) :

3 СаО* Аl₂О ₃ +6 Н₂О+3(СаSО₄*2 Н₂О) +n Н₂О 3СаО* Аl₂О ₃*3СаSО₄*m Н₂О

гипс(СаSО₄*2 Н₂О) добавляют чтобы замедлить схватывание

3 СаО* SiO₂+n Н₂О 2СаО* SiO₂*

(n-1) Н₂О+ Са(ОН) ₂ (алит)

2 СаО* SiO₂+n Н₂О 2СаО* SiO₂*

n Н₂О (белит)

начало схватывания-45мин

конец схватывания-10час

Виды цемента:

1.бездобавочный ц

2.портланд ц- добавки 20%

3.шлакопортланд ц- вводят 20-80% доменных шлаков

4.пуццолановый ц = шлак+АМД- активные минеральные добавки

(кремнезем SiO₂)

5.глиноземистый ц= известняк+ глинозем Аl₂О ₃

Быстротвердеющий, жаростойкий.

Применяют для получения жаростойких бетонов и огнеупорных кладок.

6.быстротвердеющий ц-более тонкий помол чем в портландцементе. При-меняется для изготовления ж/б конст-рукций и для зимнего бетонирования. Нельзя применять для массивных

конструкций из-за сильного тепловыделения.

7.сульфатостойкий ц-медленно твердеет, мало экзотермичен

8.белый и цветные ц=особо чистое сырье не содержащее оксидов марганца и железа: белый мел и глины

9.расширяюшиеся и напрягающие, безусадочные цементы содержат гипс и 3СаО* Аl₂О ₃

10.кислотоупорный ц-получают на основе жидкого стекла. Применяют для изготов-я кислотоупорных бетонов.