Пост опубликован: 20.08.2012

Химическая технология вяжущих материалов

Вяжущими материалами называются порошкообразные вещества, которые при водой приобретают пластичные свойства, образуя постепенно твердеющее тесто, способное связывать отдельные куски или массу твердых пород в монолит.
Жилищное и промышленное строительство невозможно без применения вяжущих. Они необходимы при строительстве дорог, мостов и т. д.
Вяжущие материалы подразделяются на воздушные (при смешении с водой они затвердевают и длительное время сохраняют прочность только на воздухе) и гидравлические (могут затвердевать на воздухе и в воде). Поэтому воздушные вяжущие применяются в надземных сооружениях, а гидравлические — как в надземных, так и в подземных и гидротехнических сооружениях.
Кроме того, известны специальные вяжущие материалы: кис-лото, минерально-органические и др.
Сырьем для производства вяжущих материалов служат природные горные породы: известково-глинистые (мергели), магнезиальные, карбонаты, кремнеземистые, гипс и др., а также отходы некоторых производств: доменные шлаки, золы.
Гипсовые вяжущие материалы. Сырьем для их производства является природный гипс CaS04 2Н20, природный ангидрит CaS04 и отход производства фосфорной . кислоты.
Согласно теории твердения вяжущих материалов, разработанной А. А. Байковым, процесс делится на три периода:
1. Растворение и образование насыщенного раствора новообразований, выделение продуктов в коллоидной форме (студень) .
2. Переход коллоидной формы новообразований в кристаллическую (рост кристаллов в виде иголок и их переплетение). Этот период соответствует схватыванию вяжущих.
3. Высыхание твердеющей массы и дальнейшее повышение прочности в течение 28 суток и более.
Все три периода протекают во времени, причем длительность их зависит от многих факторов (вида сырья, температуры обжига, тонкости помола, количества воды и т. д.).
Для регулирования технических показателей строительного гипса (ускорение или замедление схватывания, повышение прочности) применяются многие минеральные и органические добавки.
При нагреве гипса до 300-450° С он полностью теряет воду и образует «растворимый ангидрит» CaS04, который также твердеет при водой. Но прочность полученного камня меньше, чем при полуводного гипса. При 600-700° С образуется намертво обожженный гипс, который не схватывается при смешении с водой. Он приобретает эту способность, если его измельчить и добавить катализаторы: известь (1-3%) или Na2S04 (1%), доломит и некоторые другие добавки.
В строительной технике гипсовые вяжущие широко применяются для изготовления строительных деталей: блоков, панелей, перегородок, гипсобетона, сухой штукатурки, легковесных теплоизоляционных изделий (газогипсовые). Заполнителями служат известь, шлаки, мел, пемза, опилки и т. д. Следует отметить, что все строительные изделия на основе гипса и поэтому их применяют во внутренних элементах сооружений. Водостойкость повышают органические и минеральные добавки, а также водоотталкивающие обмазки.
Воздушная известь. Воздушную известь получают путем обжига известняков, мела, известняков, содержащих не более 8% примесей в шахтных или вращающихся печах, где происходит реакция СаС03 = СаО + С02. Негашеную комовую известь измельчают. При действии воды образуется известь — в виде тонкого порошка по реакции СаО + Н20 = = Са(ОН)2. «Пушонка» образует с водой известковое тесто — продукт пластичной консистенции.
Известковое тесто, смешанное с песком, измельченным шлаком и т. п., применяют в виде строительных растворов при кладке стен и для штукатурки. Известь в большом количестве используется в производстве силикатных изделий автоклавного твердения.
Известковый раствор на воздухе постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно действующих факторов: удаления
Свободной влаги и действия С02. Удаление воды приводит к выделению и кристаллизации Са (ОН)2. В результате действия С02 карбонат кальция
Гидравлическая известь известь» в отличие от воздушной, начав твердеть на воздухе, может продолжать твердение в воде. Способность гидравлической извести сохранять и увеличивать прочность в воде объясняется наличием в ее составе, кроме свободной, силикатов, алюминатов и ферритов кальция, которые образуются при обжиге за счет реакций между глиной и известняком. Для производства гидравлической извести используются известняки, содержащие глину; обжиг ведется при 900-1000° С.
Роман цемент. Роман-цемент представляет собой продукт обжига мергелей при температуре 800-1100° С. Мергелями называются природные смеси глины и известняка. Для производства используются мергели, содержание глины в которых таково, что после обжига почти вся окись кальция связывается с глиной в силикаты, алюминаты и ферриты. От гидравлической извести роман-цемент отличается почти полным отсутствием свободной извести и более высокой прочностью. Пуццоланов цементы. Пуццолановыми цемента-‘ ми называют цементы, получаемые в результате вяжущих: цемента, извести и гидравлической добавки.
Гидравлические добавки представляют собой природные или искусственные материалы, состоящие в основном ‘из активных, т. е. способных вступать в реакцию с Са(ОН)2, кремнезема, глинозема и окиси железа. Такими материалами, содержащими аморфный кремнезем, являются природный вулканический пепел, ; пемза, трепел, трасс, пуццоланы, зола и т. д.
Пуццолановые цементы содержат 20-80% гидравлических :- добавок. Гидравлические добавки придают цементам водостойкость, образуя нерастворимые силикаты, алюминаты ферриты.
Источник: storinka.com.ua

Читайте так же:

    Комментарии запрещены.