Воздушные вяжущие вещества

Молотая негашеная известь

Молотую негашеную известь получают путем тонкого размола комовой извести без предварительного гашения.

Строительные растворы и бетоны, приготовленные на молотой негашеной извести, быстро схватываются и отвердевают вследствие гидрационного твердения негашеной извести. Саморазогревание материала (раствора или бетона) способствует ускорению твердения и росту прочности раствора, что особенно важно при зимних работах (каменной кладке, штукатурке и т.д.).

Молотую негашеную известь обычно используют сразу после помола, так как вследствие поглощения влаги из воздуха она теряет свои вяжущие свойства.

ВИДЫ И ПРИМЕНЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ ИЗВЕСТИ

Наиболее важными показателями качества извести являются: активность – процентное содержание оксидов, способных гаситься, количество непогасившихся зерен (недожог и пережог); время гашения.

В зависимости от времени гашения извести всех сортов различают: быстрогасящуюся известь – время ее гашения до 8 мин, среднегасящуюся – время гашения не превышает 25 мин и медленногасящуюся с временем гашения не менее 25 мин.

Сорт воздушной извести устанавливают не по прочности, а по характеристикам ее состава. Чем меньше глинистых и других примесей в исходном известняке, тем выше активность извести, быстрее происходит ее гашение и больше выход известкового теста.

Большое количество извести идет на изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов: ячеистых, легких, тяжелых, а также используется в смешанных вяжущих.

При затворении каустического магнезита водой он практически не твердеет, поэтому в отличие от других вяжущих его затворяют водными растворами хлористого магния (MgCl26H2O) или сернокислого магния (MgSO47H2O).

Схватывание и твердение вяжущего обусловлено гидратацией

MgO:

MgО + H2O→ Mg(ОH)2

В растворах хлористого и сернокислого магния процессы гидратации и твердения ускоряются.

При затворении вяжущего раствором хлористого магния возможно также образование гидрооксихлорида магния:

3MgO MgHl2 6H2O

Каустический магнезит характеризуется сравнительно медленным схватыванием.

Начало схватывания должно наступать не ранее 20 мин, конец – не позднее 6 ч.

При испытании образцов из раствора 1:3 через 28 суток твердения на воздухе прочность при сжатии составляет 40 – 60 МПа.

Каустический доломит – это вяжущее вещество,

состоящее в основном из MgO и СаCO3, полученное обжигом доломита MgCO3 СаCO3, при температуре 650-7500С с последующим помолом продукта обжига. Температура обжига сырья выбирается такой, чтобы разлагался только MgCO3 с образованием MgО. Вяжущее затворяется растворами тех же солей, что и каустический магнезит.

Каустический доломит содержит обычно менее 25% MgO, поэтому прочность образцов при сжатии, изготовленных из растворной смеси состава 1:3 жесткой консистенции в возрасте 28 суток (10-30 МПа) ниже прочности образцов на основе каустического магнезита.

Магнезиальные вяжущие имеют хорошее сцепление с древесиной.

На основе каустического магнезита и доломита можно получать высококачественные строительные материалы с органическими заполнителями (стружкой, опилками) – ксилолит и фибролит для изготовления монолитных и плиточных полов.

Ксилолит получают формованием смеси, состоящей из магнезиального вяжущего и заполнителя. Формовочную смесь приготавливают тщательным перемешиванием сухих каустических магнезита или доломита, заполнителей (древесных опилок) и красителей. Сухая смесь затворяется растворами хлористого или сернокислого магния. В ксилолит можно вводить асбест, трепел и кварцевый песок.

Уложенную на основание ксилолитовую массу выравнивают и уплотняют вибрированием или трамбованием.

ЖИДКОЕ СТЕКЛО И КИСЛОТОУПОРНЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ЦЕМЕНТ

Жидкое стекло получают путем обработки водяным паром технического продукта, называемого растворимым стеклом. Растворимое стекло – это прозрачный сплав, состоящий из силикатов натрия или калия

R2O nSiO2

где R2O – оксиды Na2O или К2O , n – модуль жидкого стекла.

У натриевого стекла n=2,5-3, у калиевого n=3-4. С увеличением модуля несколько повышается качество растворимого стекла как вяжущего вещества.

Сырьем для производства жидкого стекла являются кварцевый песок, сода (Na2CO3), поташ (К2CO3), сульфат натрия (Na2SO4).

Шихта требуемого состава, состоящая из кварцевого песка и щелочного компонента, расплавляется в ванных печах непрерывного или периодического действия.

R2CO3 +n SiO2 → R2O n SiO2 + CO2

Силикатный расплав выгружают из печи, охлаждают и дробят. Куски силикат-глыбы размером 5-10 см отправляют в автоклав и обрабатывают паром под давлением не ниже 6 атм. Процесс растворения заканчивается через 4-5 часов, раствор поступает в резервуар для отстаивания в течение 3-4 часов. Полученный продукт называется жидким стеклом.

Жидкое стекло представляет собой коллоидный водный раствор, имеющий желтый или коричневый цвет, плотность 1,3-1,5 г/см3 при содержании воды 50-70%.

Натриевое жидкое стекло применяется для изготовления кислотоупорных и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов.

Также используется для уплотнения пористых естественных и искусственных камней и повышения их устойчивости против выветривания.

При обработке поверхности бетонов на основе портландцемента жидким стеклом повышается их водонепроницаемость и прочность за счет взаимодействия жидкого стекла с известью и гидроалюминатом кальция. Образующиеся при этом гидросиликаты кальция заполняют поры бетона в поверхностном слое.

Калиевое стекло, более дорогое, применяют преимущественно в силикатных красках, в качестве связующего.

Силикаты натрия и калия в воде подвергаются гидролизу:

Na2SiO3 + H2O→ 2NaOH + SiO2 2H2 O

Выделяющийся гель кремниевой кислоты SiO2 2H2 O обладает вяжущими свойствами, а водный раствор имеет щелочную реакцию.

Кислотоупорный кварцевый цемент – это порошкообразный материал, получаемый путем совместного помола чистого кварцевого песка и кремнефтористого натрия (возможно смешение раздельно измельченных компонентов).

Кварцевый песок можно заменить в кислотоупорном цементе порошком андезита.

Кислотоупорный цемент затворяют водным раствором жидкого стекла, которое и является вяжущим веществом. Сам же порошок вяжущими свойствами не обладает.

Кислотоупорный цемент применяют для изготовления кислотостойких растворов и бетонов, замазок. При этом берут кислотостойкие заполнители: кварцевый песок, гранит, андезит.