Билет 18. Классификация и основные виды минеральных вяжущих

Минеральные вяжущие вещества представляют со­бой искусственные тонко измельченные порошки, способные при смешива­нии с водой (в отдельных случаях с растворами некоторых солей) образо­вывать пластично-вязкую массу, которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело.

Неорганические вяжущие вещества в зависимости от их способности твердеть и сохранять свою прочность в определенной среде делят на воз­душные, гидравлические и кислотостойкие. Воздушные вяжущие (гипсо­вые и ангидритовые вяжущие, известь воздушная, магнезиальные вяжу­щие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде. Вяжущие вещества, способные твердеть и дли­тельно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но и еще лучше в воде, называют вяжущими водного твердения или гидравличе­скими (гидравлическая известь, портландцемент и его разновидности, глиноземистый и расширяющий цементы, шлаковые вяжущие вещества). В отдельную группу кислотостойких вяжущих входит кислотоупорный кварцевый цемент.

В самостоятельную группу часто выделяют вяжущие вещества авто­клавного твердения (известково-кремнеземистые, известково-нефелиновые, известково-шлаковые), хотя по существу они относятся к гидравличе­ским вяжущим.

Почти все минеральные вяжущие получают обжигом горных пород с последующим тонким помолом продукта обжига. Твердение минеральных вяжущих происходит в результате их взаимодействия с водой (реакций гидратации). Условно принято различать два периода в процессе твердения вяжущего вещества — схватывание и собственно твердение. Момент, когда пластичное тесто вяжущего начинает загустевать и теряет пластичность, соответствует началу схватывания. Далее, тесто вяжущего, все больше и больше уплотняется, полностью загустевает и постепенно превращается в твердое каменное тело, не обладающее еще заметной прочностью. Этот момент считают концом схватывания. Прочность вяжущих веществ изменяется во времени, поэтому оценивают вяжущие по прочности, набранной за опреде­ленное время твердения в условиях, установленных стандартом. Этот пока­затель принимают за марку вяжущего вещества.

Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества

Гипсовые вяжущие — это порошкообразные материалы, состоящие из полуводного гипса (CaSО₄·0,5Н₂О) и получаемые тепловой обработ­кой при температуре в пределах 105÷180 °С природного гипса состава CaSО₄·2Н₂О, или гипс содержащих техногенных отходов (вторичных ресурсов).

При термообработке двуводного гипса в паровой среде под давлением в автоклавах или в водных растворов некоторых солей при атмосферном давле­нии образуется α-полуводный сульфат кальция (гипсовое вяжущее α-модификации). При обжиге сырья при 130÷180 °С получают β-полуводный сульфат кальция (гипсовое вяжущее β-модификации). Модификации полувод­ного гипса отличаются размерами и формой кристаллов: α-модификация име­ет более крупные кристаллы без пустот и пор; β-модификация — бесформен­ные кристаллы, в которых много пор. Вследствие этого гипсовое вяжущее α-модификации имеет меньшую водопотребность, а затвердевший гипс из α-полугидрата приобретает повышенную плотность и прочность по сравнению с β-полугидратом.

Гипсовые вяжущие по традиции, с некоторой условностью, отвечаю­щей практическим целям, разделяют: на @

1. строительный гипс, состоящий из β-полугидрата;

2. формовочный гипс того же состава с повышенными техни­ческими свойствами;

3. высокопрочный гипс, состоящий из α-полугидрата.