Вяжущие вещества широко используются в строительном, дорожном деле, а также в нефтегазовом промысле в тампонажных растворах.
По происхождению и составу вяжущие вещества делятся на неорганические и органические.
Органические вяжущие – это высокомолекулярные природные или синтетические вещества, способные:
– приобретать жидко-вязкую консистенцию при нагревании или действии растворителей или же имеющие жидко-вязкую консистенцию в исходном состоянии;
– с течением времени самопроизвольно или под действием определённых факторов (температуры, веществ-отвердителей и др.) переходить в твёрдое состояние.
Органические вяжущие вещества делят на следующие группы:
– чёрные вяжущие (битумы, дёгти);
– природные смолы, клеи и полимеры;
– синтетические полимерные продукты (эпоксидные, кремнийорганические смолы, поливинилацетат, полиакрилаты, полиэфиры, полиамиды и др.)
Процесс твердения органических вяжущих сопровождается либо испарением органического растворителя, либо образованием сшитых трехмерных структур при охлаждении. Иногда для ускорения процесса твердения используют так называемые отвердители.
|
|
Неорганическими вяжущими веществами называют материалы, способные (обычно в виде тонкодиспергированных порошков) при смешивании с водой образовывать пластично-вязкую массу, которая постепенно затвердевает, превращаясь в прочное камневидное тело.
Неорганические вяжущие материалы по условиям твердения и сохранения своей прочности подразделяются на воздушные вяжущие, гидравлические вяжущие и вяжущие автоклавного твердения.
Наиболее широкое применение находят воздушные вяжущие. Воздушные вяжущие – это материалы, которые после замешивания с водой твердеют и сохраняют прочность на воздухе, продукты твердения которых не достаточно стойки по отношению к воде. К воздушным вяжущим относятся негашеная известь CaO, гашёная известь Ca(OH)2., гипсовые вяжущие CaSO4 и CaSO4 ∙ 0,5H2O, магнезиальные вяжущие MgO и MgO ∙ CaCO3, жидкое стекло – раствор Na2SiO3.
Гидравлические вяжущие – это вещества, которые после замешивания с водой и начального затвердевания на воздухе могут в дальнейшем твердеть и сохранять свою прочность в воде, например, портландцемент.
Процесс твердения растворов неорганических вяжущих веществ включает комплекс физико-химических и химических процессов, включая реакции гидратации (образование кристаллогидратов) и гидролиза компонентов, входящих в состав вяжущего.
Вяжущие автоклавного твердения – это вещества, способные твердеть и повышать свою прочность в условиях высоких температур и давления.