2018-01-21
375
Вяжущими веществами назывются материаы, способные при смешивании с водой образовывать пластично-вязкую массу, которая, постепенно затвердевая, превращается в камневидное тело.
По условиям твердения и водостойкости продуктов твердения вяжущие вещества разделяются на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжещие твердеют на воздухе, а продукты их твердения нестойки в воде (воздушна известь,гипсовые и магнезиальные вяжущие). Гидравлическиевяжщие твердеют на воздухе, а продукты их твердения длительо сохраняют прочность в воде (гидравлическая известь, портландский, глиноземистый, пуццолановый цементы).
Воздушная известь получают путём обжига карбонатных пород (известняка, мела, доломтизированных известнякв) при темпратуре 1000 - 1200 °С:
СаСО3 → СаО +СО2↑
В результате химической диссоциации СаСО3 разрушаеся кристаллическая решетка кальцита и получается оксид кальция с сильно разрыхлённой структурой. При гашении воздушная известь взаимодействует с одой с выделением большого количества теплоты:
Сао + Н2О → Са(ОН)2, ΔН° (х.р.) = -35кДж.
Твердение извесково-песчаного раствора происходит в результате крбонизации Са(ОН)2 углекислым газом из воздуха:
Са(ОН)2 + СО2 → СаСO3 + Н2О
Портландский цемент - гидравлическое вяжущее вео, твердеющее и в воде, и в воздухе. Для производства портландцемента используют известняки и глины, которые берутся в соотношении 3:1 (по массе). Химический оств выражаетс в виде оксидов в % мас.:
СаО - 62...68; SiO2 - 18...26; Al2O3 - 4...9; Fe2O3 - 0,3...0,6.
Цементный клинкер представляет собо ситему из нескольких искусственных инералов, полученных при обжиге сырьевой смеси и состоит из тонкозернистых кристаллических и аморфных фаз. Минералогический состав цементного клинкера, % мас.:
3CaO * SiO2 трехкальцевый силикат (алит) - 40...65
2CaO * SiO2 двухкальцевый силикат (белит) - 15...40
3CaO * Al2O3 трёхкальциевый алюминат (целит) - 5...15
4CaO * Al2O3*Fe2O3 четырёхкальциевый алюмоферрит (браунмиллерит) - 10...20
При взаимодействии минелов цементного клинкера с водой происходят и гидролиз и задратация с образованем гидратных соединений:
3Cao * SiO2 + (n+1)H2O→2CaO * SiO2 * nH2O + Ca(OH)2
2Cao * SiO2 + nH2O→2CaO * SiO2 * nH2O
3Cao * Al2O3 + 6H2O→3CaO * Al2O3 * 6H2O
2CaO * Al2O3 * Fe2O3 + (m+6)H2O→3CaO * Al2O3 * 6H2O + CaO*Fe2O3 * mH2O
Магнезиальные вяжущие. Дляих получения используют природный минерал магнезит. Его обжигают при 750-800 С.
MgCO3 → MgO + CO2↑ (каустический манезит)
MgOHCl - магнезиальный цемент (выокя прочность, примерно 28 дней), хотя схватывается быстро. Он лучше других комбинируется с древенисто-волкнистыми веществаи. Самую высокую прочноть имеют кварц, песок и др.
