какое минеральное вяжущее не дает усадки при твердении

Минеральные вяжущие

Минеральными вяжущими называют вещества, которые при тонком измельчении до порошкообразного состояния и при смешивании с водой (иногда с растворами солей) образуют пластическую массу, которая со временем затвердевает и соединяет в монолит разрозненные материалы.

Готовые минеральные вяжущие по способу получения схожи: добыча сырья; очистка от примесей; обжиг при определенных температурах; помол до порошкообразного состояния.

Подавляющее число неорганических вяжущих способно твердеть самопроизвольно, без создания каких-либо условий. Однако находят применение и вяжущие, которые твердеют при определенных условия и при введении специальных добавок.

Все минеральные вяжущие подразделяют на 4 группы:

Воздушные вяжущие

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе, они без труда размываются водой.

По химическому составу можно выделить четыре группы воздушных вяжущих:

Магнезиальные вяжущие вещества

Магнезиальные вяжущие затворяют не водой, а водными растворами солей сернокислого или хлористого магния, раствор хлористого магния дает большую прочность, чем на растворе сернокислого магния.

Магнезиальные вяжущие слабо сопротивляются действию воды. Их можно использовать только при затвердении на воздухе с относительной влажностью не более 60%.

Разновидностями магнезиальных вяжущих веществ являются каустический магнезит и каустический доломит.

Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магнезита MgCO₃ в шахтных или вращающихся печах при 650-850°С. В результате MgCO₃ разлагается. Оставшееся твердое вещество (окись магния) измельчают в тонкий порошок.

Каустический магнезит легко поглощает влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются гидрат оксида магния и углекислый магний. В связи с этим каустический магнезит хранят в плотной герметической таре.

Каустический доломит MgO и СаСО₃ получают путем обжига природного доломита CaCO₃•MgCO₃ с последующим измельчением его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСО₃ не разлагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжущую активность каустического доломита по сравнению с каустическим магнезитом.

На основе магнезиальных вяжущих в прошлом времени изготовляли ксилолит (смесь вяжущего с опилками), используемый для устройства полов, а также фибролит и другие теплоизоляционные материалы. В настоящее время применение магнезиальных вяжущих резко сократилось.

Глина, как вяжущее

При смешивании глины с водой глина разбухает образуя пластичный раствор или тесто. При добавлении наполнителя (песок, солома и т.п.) получают строительный раствор. Со временем раствор твердеет, но не в результате химических реакций между глиной и водой, а за счет испарения воды, т. е. высыхания. После высыхания глиняного теста и раствора получается довольно прочный камень, но до первого соприкосновения с водой. В воде глиняный камень размокает, разваливается. При умеренном количестве воды вновь образуется глиняное тесто, способное связывать зерна песка и щебня.

Гидравлические вяжущие

Гидравлические вяжущие способны твердеть и длительное время сохранять прочность не только на воздухе, но и в воде. Причем, находясь в воде, они могут повышать свою прочность.

По химическому составу гидравлические вяжущие представляют собой сложные системы, состоящие в основном из соединений четырех оксидов: СаО, SiO₂, Аl₂О₃, Fe₂O₃. Эти соединения образуют основные типы гидравлических вяжущих (приводятся в исторической последовательности):

Прочность

Скорость твердения

В процессе твердения строители различают две стадии: схватывание и набор прочности (собственно твердение). Такое членение процесса имеет весьма условный характер, но оно удобно для практических целей.

Схватывание

Момент, когда тесто превращается в твердое тело, окончательно теряя пластичность, но не приобретая еще практически значимой прочности, называют концом схватывания.

У простейших вяжущих (глина, известь), твердеющих в результате испарения воды, этап схватывания растягивается на очень длительный период времени, поэтому принято считать, что он просто отсутствует.

Сроки схватывания необходимо знать, так как все работы со смесями на основе вяжущих должны заканчиваться до начала их схватывания, пока они не потеряли пластичности. Повторное перемешивание после схватывания, особенно с добавлением воды, может привести к существенному снижению прочности материала на этом вяжущем.

Все материалы, представленные на сайте, носят исключительно справочный и ознакомительный характер и не могут считаться прямой инструкцией к применению. Каждая ситуация является индивидуальной и требует своих расчетов, после которых нужно выбирать нужные технологии.

Не принимайте необдуманных решений. Имейте ввиду, что то что сработало у других, в ваших условиях может не сработать.

Администрация сайта и авторы статей не несут ответственности за любые убытки и последствия, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.

Сайт может содержать контент, запрещенный для просмотра лицам до 18 лет.

Источник

Что такое минеральные вяжущие вещества

Минеральные вяжущие – это тонкоизмельченные минеральные порошки, образующие при смешивании с водой пластичную массу, которая с течением времени под влиянием физико-химических процессов переходит в камневидное состояние.

Это свойство вяжущих используют для скрепления зерен заполнителей и получения искусственных каменных материалов (бетонов, растворов и т.д.)

Минеральные вяжущие – неорганические вещества. Способность смачиваться водой, гидрофильность – один из основных признаков (в отличие от органических – битумы, дегти)

Различают две группы минеральных вяжущих:

Воздушные вяжущие характеризуются тем, что, будучи смешанными с водой, способны твердеть, т.е. переходить из жидкого и тестообразного в

Рис.1. Минеральные вяжущие

камневидное состояние, долго сохранять и повышать свою прочность только на воздухе.

Гидравлические вяжущие вещества после затворения их водой способны твердость, а после предварительного твердения на воздухе продолжать наращивать свою прочность в воде

-портландцемент и его разновидности

-глиноземистый и расширяющиеся цементы

Для получения гипсовых минеральных вяжущих веществ используют следующие основные сырьевые материалы:

-светлый, иногда окрашенный примесями в серые или желтоватые цвета минерально-природный гипс (гипсовый камень) CaSo₄ 2H₂O — двуводный сульфат кальция.

-безводный гипс (ангидрит) CaSo₄ — сульфат кальция

-гипсосодержащие отходы химической промышленности

Для производства извести используют горные породы, состоящие в основном из карбоната кальция — СаСО₃

Природные магнезиты — MgCО₃ и доломиты — CaMg(CO₃)₂ – основное сырье для производства магнезиальных вяжущих.

Для получения основного гидравлического вяжущего – портландцемента чаще всего используют:

Обычное соотношение между известняком и глиной 3:1.

Получение минеральных вяжущих веществ сводится к двум технологическими операциями:

1) помол — обычно стремятся хорошо измельчить сырье до обжига или продукт после обжига. Тонкость помола влияет на свойства искусственных каменных материалов.

С увеличением тонкости помола увеличивается связывающая, клеящая способность пластичной массы, которая образуется после перемешивания вяжущего с водой. В результате выше плотность и прочность искусственных камней.

2) обжиг — условия обжига различны при получении воздушных и гидравлических вяжущих. Прежде всего, различна температура обжига. При 110-160 0 С обжигается природный гипсовый камень для получения строительного гипса.

При этом происходит реакция дегидратации – отдачи части воды:

Если повысить температуру до 600-700 0 C, то получится ангидритовый цемент; при t=1000 0 C – высокообжиговый гипс (эстрих — гипс), отличающийся по своим свойствам от строительного гипса (искусственный камень на их основе обладают более высокими механическими характеристиками)

При t=900-1200 0 C обжигаются известняковые породы для получения воздушной извести. После диссоциации карбонатов и удаления углекислого газа объем кусков не меняется, а их масса уменьшается примерно в 2 раза. После обжига получаются легкие пористые куски белого цвета состоящие в основном из оксидов кальция и магния (CaO, MgO).

Полученный продукт – комовую негашеную известь – подвергают помолу или гашению путем затворения водой.

Обжиг сырья для получения портландцемента производят во вращающихся печах (Ø 5м; l=185 м,1800 т/сутки; Ø7 м, l=230 м, 3000 т/сутки).

Смесь сырьевых материалов, перемещаясь вдоль барабана вращающейся печи, соприкасается с горячими газами, идущими навстречу. Температура обжига в начальной стадии 100-600 0 C, а в последней зоне печи достигает 1450 0 C, т.е. температура больше, чем при получении воздушных вяжущих.

Физико-химические превращения сырья, происходящие при такой температуре сложны. Оксид кальция при температуре 1000 0 C начинает соединяться с оксидами глины. Если не производить дальнейший обжиг, то полученный продукт будет являться гидравлическим вяжущим типа хорошей гидравлической извести. При повышении температуры свободная известь полностью связывается с оксидами глины, что необходимо для получения цемента. Это достигается при t=1450 0 C, образуется клинкер — спекшиеся куски неправильной формы размером 4-70мм.

Клинкер не является химическим индивидуумом по составу, он характеризуется наличием, прежде всего силикатов и алюминатов кальция и представляет собой систему из нескольких искусственных минералов подобно тому, как гранит состоит из нескольких природных материалов.

Но, в отличие от гранита, составные части клинкера нельзя различать невооруженным глазом, так как клинкер состоит из тонкозернистых и аморфных фаз.

Далее клинкер подвергают помолу (в шаровых мельницах) и получают готовый продукт – цемент.

При помоле к клинкеру обычно добавляют гипс (1,5-3,5%) и другие активные минеральные компоненты. Самый распространенный вид цемента – портландцемент, может содержать до 15% по массе клинкера активных минеральных добавок.

Основное свойство минеральных вяжущих — способность твердеть после перемешивания с определенным количеством воды.

Реакции, происходящие при твердении минеральных вяжущих – главным образом реакции гидратации, присоединения частей воды.

При твердении воздушных вяжущих образуются соединения, которые растворимы в воде. Поэтому стройматериалы на основе гипса, воздушной извести, магнезиальных вяжущих требуется защищать от действия влаги.

Гидратные соединения, образующиеся при твердении гидравлических вяжущих, водонерастворимы. Поэтому гидравлические вяжущие с успехом твердеют как на воздухе, так и в воде.

Скорость схватывания и твердения минеральных вяжущих, после перемешивания с водой различна в зависимости от вида рассматриваемых продуктов.

Гипсовое тесто начинает затвердевать (терять пластичность) уже через 4-5 минут, конец схватывания наступает через 10-15 минут, а 90 минут достаточно, чтобы гипсовое тесто превратилось в прочный искусственный камень.

Начало схватывания портландцемента должно наступать не ранее 45 минут, конец не позднее 10 часов. Прочность цементного камня растет интенсивно почти до месячного возраста.

Водопотребность минеральных вяжущих оказывают непосредственное влияние на свойства искусственных каменных материалов.

Водопотребность определяет то количество воды, которое необходимо, чтобы при перемешивании с вяжущим получит удобоукладываемую смесь (т.е. смесь с которой удобно работать и которой будет твердость с течением времени).

Для протекания химических реакций достаточно 20% воды по массе, а для удобства работы 60-70% (укладки, уплотнения)

Искусственный камень на основе гидравлических вяжущих обладает существенным недостатком – способностью к коррозии.

Коррозия может вызываться сотнями веществ, вредными для цементного камня. Даже обычная чистая вода является агрессивной средой.

Защита от коррозии

1) соответствующий подбор состава цемента

2) применение специальных добавок, связывающих свободную известь, повышающую плотность и однородность цементного камня

3) применение защитных покрытий или пропитки.

Прочность отвердевшей системы «минеральное вяжущее + вода» оценивается в определенном возрасте в зависимости от вида вяжущего.

Пределы прочности при сжатии: 400, 500, 550, 600 кгс/см 2

Деформативность системы «минеральное вяжущее + вода» при твердении и изменении влажностных условий среды весьма характерна. Искусственный камень при твердении не обладает постоянством объема. При высокой влажности он набухает, а, высыхая, дает усадку.

В России разработаны технологии производства более 30 видов цемента, всего в мире известно более 50 видов.

Кроме обычного портландцемента выпускается быстротвердеющий портландцемент (БТЦ). Этот цемент отличается более интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Это достигается более тонким помолом, регулированием его химического и минералогического состава. Клинкер содержит 60-65 % 3СаО*SiO₂ и 3СаО*AlO₃ и ограниченное число (0,5 %) свободной СаО.

Все большую значимость приобретают портландцементы с поверхностно-активными добавками:

повышенная подвижность, удобоукладываемость бетонной смеси, повышенная морозостойкость

добавки образуют на зернах цемента, мономолекулярный пленки, уменьшенная способность цемента смачиваться водой.

1. Сульфатостойкий цемент – его минералогический состав:

Обладает повышенной морозостойкостью в сульфатных средах

2. Белый портландцемент — в сырьевых компонентах должно быть минимальное содержание окрашивающих окислов железа, магния, хрома.

3. Цветные получают путем совместного помола клинкера белого цвета с красителями охрой, железным суриком, ультрамарином, сажей, и т.д.

4. Пуццолановый цемент.

5. Шлакопортландцемент с активными минеральными добавками (обожженная глина, диатомит). Более высокая водостойкость и солестойкость.

6. Глиноземистые цементы.

8. Расширяющиеся цемент — увеличение в объема при твердении во влажностных условиях и не дающие усадки при твердении на воздухе

9. Напрягающий цемент – для получения материалов с повышенной трещиностойкостью и плотностью.

Бетоны

К стройматериалам на основе минеральных вяжущих относятся бетонные и железобетонные строительные растворы, силикатный кирпич, гипсовые материалы, асбестоцементные.

Бетон– искусственный камень, полученный в результате перемешивания, формования (укладки) и последующего твердения рационально подобранной смеси минерального вяжущего, воды, крупного и мелкого заполнителей.

Основную классификацию бетонов производят по средней плотности:

2. тяжелый 2000-2600 кг/м 3 (песок, щебень или гравий)

3. облегченный 1800-2000 кг/м 3 (кирпичный щебень)

4. легкий 1200-1800 кг/м 3 (керамзитовый гравий, вспученный перлит, вермикулит шлаковая железа и т.д.)

Особо легкий ρ_ср 3 имеет ячеистую или крупнопористую структуру. Пористость П=80-90 %.

Классификация по виду вяжущего:

1. Цементные бетоны

2. Силикатные – на известковых вяжущих в сочетании с силикатными и алюминатными компонентами

4. На органичных вяжущих

По функциональному назначению:

1. Обычные (для несущих и ограждающих конструкций)

2. Специальные (декоративные, дорожные, гидротехнические)

2) Плотность и непроницаемость бетона для жидкостей и газа. Бетоны с высокой плотностью получают рациональным подбором зернового состава заполнителей, применением бетонных смесей с низкими В:Ц, введением в бетонную смесь пластифицирующих и гидрофобных добавок, тщательным уплотнением бетонной смеси и уходом за твердеющим бетоном. Маркируются бетоны по плотности — D1-D500.

Для придания бетонам газонепроницаемости на поверхность наносят газонепроницаемые пленки, например из пластмассы.

4) Водонепроницаемость характеризуется наибольшим давлением воды, при котором она еще не просачивается через образцы. Маркируются бетоны по водонепроницаемости — W – 2 (ρ=0.2 МПа), W – 4 (ρ=0.4 МПа), W – 6, W10, W12.

6) Усадка и расширение бетонов

Твердение на воздухе сопровождается уменьшением V, т.е. усадкой. При твердении в воде вначале его V несколько увеличивается. Наибольшую усадку дают бетоны с большим расходом цемента, и большим В:Ц.

Наибольшая усадка происходит в первые сутки твердения (60-70 %).

Для снижения усадки нужно использовать белые цементы, уменьшать количество воды при затворении, применять крупные заполнители из плотных пород, а также соблюдать влажностный режим твердения бетона.

Расширение бетона может произойти при выделении тепла при экзотермических реакциях цемента с водой в первый период твердения. Расширение бетона может вызвать значительные деформации, и даже появление трещин. Чтобы избежать этого в массивных бетонных к. делают температурные швы.

7) Свойства бетона в агрессивной среде и меры защиты

— применяются цементы с минимальным выделением гидроокиси кальция и малым содержанием 3CaОAl₂O₃ (глиноземистые, сульфатостойкие цементы и т.д.)

-применение защитных покрытий (облицовка керамическими плитками или камнями)

8) Бетон является огнестойким материалом. Некоторые виды бетонов могут выдерживать t=600 0 C (жароупорные бетоны)

При применении бетонных конструкций подвергаемых длительному воздействию высоких t 0 C, необходимо учитывать, что при t=150-200 0 C бетон на портландцементе теряет прочность на 25%.

Рис.4 Бетон В7,5(М100) – В30(М400)

Приготовление бетонной смеси.

Основные технологические операции:

1) дозирование осуществляется дозаторами (мерниками) периодического или непрерывного действия (по весу, по V);

В гравитационных бетоносмесителях перемешивание достигается вращением барабана, на внутренней поверхности которого есть лопасти. При вращении лопасти захватывают составляющие бетонной смеси, поднимают на некоторую высоту, при падении вниз компоненты перемешиваются.

В бетоносмесителях принудительного действия материалы перемешиваются в неподвижном смесительном барабане при помощи вращающих лопастей, насаженных на вал → транспортирование (контейнерами, бункерами, вагонетками, бадьями, автосамосвалами) → укладка → уплотнение (прессование, вибрирование, прокат, трамбование, вакуумирование, центрифугирование).

Растворы

Строительным раствором называется искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания рационально подобранной смеси, состоящей из вяжущего, воды и мелкого заполнителя — песка. Таким образом, раствор отличается от бетона тем, что в нем отсутствует крупный заполнитель.

По составу строительный раствор является мелкозернистым бетоном, и ему свойственны закономерности, которые присущи бетонам.

Классифицируют по объёмной массе, виду вяжущего вещества, назначению, по физико-механическим свойствам.

— тяжелые 1500 кг/ м 3 и более (используют тяжелые кварцевые пески)

Рис.5 Тяжелые растворы

— легкие менее 1500 кг/ м 3 (пористые пески из пемзы, туфов, шлаков, керамзита)

По виду вяжущего вещества:

— цементные (на портландцементе и его разновидностях)

— известковые (воздушная или гидравлическая известь)

— гипсовые (на основе строительного гипса и ангидридных вяжущих)

— смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные)

— кладочные (для кладки стен, фундаментов, столбов, и т.д.)

— штукатурные (отделочные) для штукатурки внутренних и наружных стен, изготовления архитектурных деталей

Искусственный мрамор (штук) изготовляют из обожженного и измельченного гипса с квасцами и клеем, иногда с добавлением мраморной пудры. После затвердевания поверхность многократно шлифуют и полируют до зеркального блеска.

Другой способ (утюжный мрамор) — на основе высококачественного известкового штукатурного раствора с применением тонкоизмельченных минеральных пигментов.

Рис.7. Искусственный мрамор

Сграффито — декоративная штукатурка с рельефным многоцветным орнаментом или рисунком, получаемым путем последующего нанесения на поверхность стены 2 и более тонких слоев цветной растворной смеси и вырезания рисунка специальными инструментами на еще не затвердевших слоях до обнажения нужного цвета.

Террацо — мозаичная отделка: минеральное вяжущее + заполнитель (крошки декоративных горных пород).В покрытиях полов и ступеней затвердевший раствор шлифуют и полируют. Используют для стеновых панелей, цокольных плит.

Терразит – минеральные вяжущие + тонкомолотый мрамор + минеральный краситель + слюда

— монтажные — для заполнения швов между сборными элементами при их монтаже

— специальные – гидроизоляционные, рентгенозащитные ( ≥2200 кг/м 3 ) марка не ниже 400.

По физико-механическим свойствам:

— по пределу прочности на сжатие-9 марок от 4 до 300.

— по морозостойкости (от F10 до F300)

Состав раствора выражается количеством материалов по массе или объему, приходящихся на 1 м 2 растворной смеси.

Например,1:6 (т.е. на 1 часть по массе или V вяжущего приходиться 6 частей песка).

Смешанные растворы 1:0,4:5 (песок + вяжущее (цемент)+известь (или глина))

Источник

Минеральные вяжущие вещества

Минеральные вяжущие вещества представляют собой порошкообразные материалы, способные при смешивании их с водой образовывать пластическое тесто, которое в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает в каменновидное тело.

Из минеральных вяжущих веществ производят растворы для кладки стен, фундаментов, печей, труб, а также изготавливают искусственные безобжиговые изделия, бетон, железобетон, детали и конструкции из них.

Минеральные вяжущие вещества делятся на воздушные и гидравлические. Воздушные вяжущие затвердевают и длительно сохраняют прочность только на воздухе. Гидравлические вяжущие затвердевают и длительно сохраняют прочность не только на воздухе, но и в воде.

Воздушные вяжущие вещества. К воздушным вяжущим веществам относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие.

Воздушная известь является местным вяжущим веществом. Ее получают обжигом при температуре 1000—1200 °С кальциево-карбонатных пород (известняка, мела и др.), содержащих не более 8 % глинистых примесей. Воздушная известь может выпускаться в виде кусков белого или серого цвета и называется комовой; или, если комовую известь измельчить, получается молотая известь. В порошкообразное состояние воздушная известь может превращаться гашением. Гашение извести протекает бурно, с выделением тепла и образованием гидроксида кальция по реакции:

Если для гашения взять 40—70 % воды от веса извести, то получается тонкий порошок, который называется гидратной известью.

В зависимости от содержания активных оксидов Са и Mg и непогасившихся зерен воздушная и гидратная известь делится на два сорта: I и II. Для воздушной извести содержание оксидов должно быть не менее 70 % для I сорта и 52% — для второго сорта, а для гидратной извести соответственно 55% и 40%.

Применяется известь для приготовления растворов для кладки и штукатурки, получения силикатного кирпича и смешанных цементов.

Гипсовые вяжущие вещества получают в результате обжига природного двухводного гипсового камня (CaSО₄-2H₂О). Из гипсовых вяжущих веществ основными являются строительный, формовочный и ангидритовый цемент.

Строительный гипс (устаревшее название — алебастр) получают при обжиге двухводного гипсового камня при температуре 120— 170 °С. В результате обжига происходит гидратация и двуводный гипсовый камень переходит в полуводное состояние по реакции: 2(CaSО₄*2H₂О) = 2(CaSО₄*0,5H₂О) + 3H₂О

Применяют строительный гипс при оштукатуривании помещений и получения сухой гипсовой штукатурки, перегородочных плит.

Формовочный гипс от строительного отличается более тонким помолом и более высокой прочностью. Время схватывания формовочного гипса должно быть не менее 30 мин. Применяется формовочный гипс для скульптурных и лепных работ, изготовления форм для керамической промышленности.

Ангидритовый цемент получают при обжиге двуводного гипсового камня при температуре 600-700 °С и последующим помолом с добавлением извести и шлака и других активизаторов твердения. По пределу прочности на сжатие (МПа) он делится на четыре маркий, 10, 15, 20. Применяется для кладки и оштукатуривания внутренних стен и изготовления художественных изделий.

Недостатком гипсовых вяжущих является их низкая водостойкость, т.е. их можно применять в помещениях с влажностью не более 60—70%. Поэтому были разработаны более стойкие гипсовые вяжущие, к ним относятся полимергипс и гипсоцементно-пуццолановые вяжущие.

Гипсоцементно-пуццолановые вяжущие получают по предложению А.В.Волженского на основе полуводного гипса (40-60%), портландцемента (20-25%) и трепела (10-25%). Прочность на сжатие данного материала 10-11 МПа и коэффициент водостойкости 0,7-0,8. Используется для кладки и оштукатуривания помещений с повышенной относительной влажностью воздуха.

Магнезиальные вяжущие вещества получают путем обжига магнезита (MgCО₃) или доломита (CaCО₃MgCО₃) при температуре 800-850 °С. Продукт обжига соответственно называется каустическим магнезитом или каустическим доломитом. Магнезиальные вяжущие хорошо сцепляются с древесными, асбестовыми и другими волокнами и применяются для получения теплоизоляционных материалов (фибролит), устройства теплых полов (ксилолит). Магнезиальные вяжущие затворяются не водой, а растворами солей хлористого и сернокислого магния. Начало затвердевания этого материала не ранее 20 мин и не позднее 6 ч. Магнезиальные вяжущие имеют высокий предел прочности на сжатие 40-60 МПа. Недостатком материала является малая водостойкость, поэтому он используется только в сухих условиях.

Гидравлические вяжущие вещества. Гидравлические вяжущие вещества являются более сложными по составу, чем воздушные. Гидравлические вяжущие вещества в отличие от воздушных затвердевают и сохраняют свою прочность не только на воздухе, но и в воде. К гидравлическим вяжущим веществам относятся: известь гидравлическая и различные цементы (роман-цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и другие виды цементов). Гидравлические вяжущие вещества применяются как в сухих, так и во влажных условиях, там, где требуется высокая прочность и там, где нельзя применять воздушные вяжущие вещества. Их используют в кладочных и штукатурных растворах для наружных стен, фундаментов и получения бетона, железобетона, асбестоцементных и других изделий.

Гидравлическая известь — продукт обжига кальциево-магниевых карбонатных пород при температуре 1000 °С, содержащих 8-20% глинистых примесей. Выпускается в виде кусков или порошка. Основным показателем качества является гидравлический модуль. Гидравлический модуль есть отношение оксидов кальция (СаО) к сумме других оксидов.

где m — гидравлический модуль.

Если гидравлический модуль находится в пределах 1,7-4,5, значит, материал обладает сильными гидравлическими свойствами и ближе к цементам, если он колеблется от 4,5 до 9 значит он обладает слабыми гидравлическими свойствами и по свойствам ближе воздушной извести.

Роман-цемент — порошок от светло-желтого до бурого цвета, получаемый в результате тонкого помола обожженных не до спекания (при температуре 1000-1100 °С) известняков, содержащих свыше 20% глинистых примесей. По прочности делится на три марки: 2, 5, 50 и 100. Начало схватывания не ранее 15 мин, конец не позднее 24 ч, остаток на сите № 008 не более 25%. Применяется для растворов при кладке и оштукатуривании стен и фундаментов, изготовления бетонов невысоких марок.

По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяется на марки: 400, 500, 550 и 600. Начало схватывания Цемента должно наступить не ранее 45 минут, а конец — не позднее 10. ч от начала затворения. Остаток на сите № 008 не должен быть более 15%.

Шлакопортландцемент представляет собой портландцемент (20— 85 %) с добавками шлаков (15—80 %). По свойствам похож на портландцемент, но является более дешевым. Выпускается трех марок: 300, 400 и 500.

Минеральные вяжущие вещества применяются в качестве кладочных и штукатурных растворов. В зависимости от возможных условий формирования структуры искусственного камня в них выделяют воздушные (известь воздушная, гипс, магнезиальные вяжущие вещества — формирование искусственного камня происходит в сухой среде) и гидравлические — отличаются более сложным составом, искусственный камень образуется и сохраняется как в сухой, так и во влажной среде (гидравлическая известь и цементы: портландцемент, шлакопортландцемент, специальные цементы).

В большинстве случаев в строительстве применяют смеси минерального вяжущего вещества, воды и заполнителя. Необходимость использования заполнителя вызвана двумя основными причинами:

1) вяжущие вещества в смеси только с водой при отвердении имеют повышенную склонность к набуханию и усадке, что приводит к образованию трещин и разрушению конструкций. Заполнители уменьшают усадочные явления;

2) использование заполнителя уменьшает расход вяжущего вещества, а следовательно, и стоимость сооружений.

Смесь вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка) называется строительным раствором, а смесь вяжущего вещества, воды, песка и крупного заполнителя (щебня, гравия) — бетоном.

Наиболее распространенным представителем минеральных вяжущих веществ является портландцемент. В зависимости от показателя прочности при сжатии выделяют четыре основные марки портландцемента 300, 400, 500 и 600. Марку определяют при сжатии образца, изготовленного из смеси цемента и песка в соотношении 1:3, испытанного через 28 дней после его изготовления.

Большое влияние на качество портландцемента (в первую очередь на прочность) оказывает тонкость помола. Остаток на сите с сеткой № 008 не должен превышать 15% от массы пробы.

Портландцемент не должен содержать посторонних включений, цвет его должен быть равномерным серо-зеленым.

Источник