- •(КубГту)
- •Материаловедение
- •Составитель: канд. Техн. Наук, доцент о.С.Огурцов а
- •Тема 1. Составы и структура строительных материалов
- •1 Составы строительных материалов
- •1.6 Краткие выводы по вопросу состава строительных материалов
- •2 Структура материалов
- •2.4 Краткие выводы по вопросу структуры материалов
- •Тема 2 Свойства материалов
- •1 Структурные характеристики
- •2 Физические свойства
- •2.1 Гигроскопичность – свойство капиллярно-пористого материала поглощать водяные пары из воздуха и удерживать их вследствие капиллярной конденсации.
- •2.2 Теплофизические свойства
- •2.3 Звукоизоляционные свойства
- •3 Химические свойства материалов
- •4 Механические свойства
- •4.2 Прочность строительных материалов
- •5 Долговечность и надежность
- •Тема 3 Материалы из природного камня
- •Каждый минерал характеризуется строго определенным химическим составом и рядом физических свойств: плотность, кристаллическое строение, твердость, цвет, цвет черты, характер излома, спайность и др.
- •Классификация и свойства минералов
- •1.1 Классификация минералов
- •Классификация природных изделий
- •Характеристика и применение природных каменных изделий
- •Методы защиты природных каменных материалов от разрушения
- •Тема 4. Древесные материалы
- •Строение и состав
- •Основные свойства древесины
- •Древесные породы, применяемые в строительстве
- •6 Методы защиты древесины от гниения, возгорания
- •Тема 5. Неорганические вяжущие вещества
- •1 Гидравлические вяжущие вещества.
- •1.1 Общая классификация цементов
- •1.2 Портландцемент
- •1.3 Цементы сульфатостойкие
- •1.4 Портландцементы белые и цветные
- •1.5 Цементы глиноземистые, высокоглиноземистые и
- •1.6 Расширяющиеся цементы
1.5 Цементы глиноземистые, высокоглиноземистые и
расширяющиеся
Глиноземистым цементом называют быстротвердеющее (но нормально схватывающееся) гидравлическое вяжущее вещество, получаемое при тонком измельчении обожженной до плавления сырьевой смеси бокситов и известняков с преобладанием в готовом продукте низкоосновных алюминатов кальция, в основном однокальциевого алюмината – CaO·Al2O3. В состав глиноземистого клинкера также входят: пятикальциевый трехалюминат - 5CaO·3Al2O3, однокальциевый двухалюминат -CaO·2Al2O3, алюмосиликат кальция - геленит -CaO·Al2O3·SO2, силикаты кальция представлены небольшим количеством белита.
По содержанию цементы подразделяют на виды:
глиноземистый цемент (ГЦ);
высокоглиноземистый цемент I (ВГЦ I);
высокоглиноземистый цемент II (ВГЦ II);
высокоглиноземистый цемент III (ВГЦ III).
Бокситы – породы содержащие глинозем (Al2O3·nH2O) и известняк (CaCO3) сплавляю или спекают в доменных металлургических или электропечах.
Затворение порошка глиноземистого цемента водой, образование пластичного теста, уплотнение его и твердение, по внешним признакам, протекают аналогично обыкновенному портландцементу.
Однокальциевый алюминат – CaO·Al2O3- определяет быстрое твердение и другие свойства глиноземистого цемента, также оказывает на свойства глиноземистого цемента алюмосиликат кальция - геленит -CaO·Al2O3·SO2.
В результате гидратации глиноземистого цемента образуется в основном двухкальциевый восьмиводный гидроалюминат 2CaO·Al2O3·8H2Oи гидрооксид алюминия, которые и обеспечивают быстрое нарастание прочности. Через 5…6 ч после затворения глиноземистый цемент набирает 30 % от марочной прочности, через 8…10 ч – 50..70 %, через сутки – 90 % и в 3-х суточном возрасте – марочную прочность.
По прочности при сжатии, МПа, в возрасте 3 сут цементы подразделяют на марки:
ГЦ - 40, 50 и 60;
ВГЦ I - 35;
ВГЦ II - 25 и 35;
ВГЦ III - 25.
Глиноземистые цементы - высокоэкзотермичные вяжущие, основное тепловыделение за первые 8…10 ч после начала затворения. Благодаря этому свойству они твердеют при низкой и даже отрицательной температуре, но ограничено его применение в массивных конструкциях из-за растягивающих напряжений в наружных слоях и появления трещин.
Благоприятны для твердения глиноземистого цемента влажные условия и температура +20 оС. При более высокой температуре нарастание прочности цемента уменьшается, а в некоторых случаях возможны снижения уже достигнутой прочности из-за перекристаллизации двухкальциевого гидроалюмината в трехкальциевый. Поэтому пропаривание изделий на глиноземистом цементе не допускается.
Бетоны на глиноземистом цементе водо-, воздухо-, морозостойкие. Удовлетворительна их стойкость в условиях пресных и сульфатных вод, щелочные воды на бетон действуют разрушающе. Применяют глиноземистые цементы при аварийных и срочных работах, зимнем бетонировании, в жаростойких бетонах.
Глиноземистые цементы выдерживают высокую температуру (более 1200…1400 оС), благодаря чему их используют для футеровки тепловых агрегатов.