3.1.3. Магнезиальные вяжущие вещества

Магнезиальные вяжущие вещества – каустический магнезит и каустический доломит – тонкие порошки, главной основной частью которых является оксид магния. Магнезиальное вяжущее получают путем умеренного обжига (при температуре 750-850°С) магнезита (реже доломита):

MgCO₃ = MgO + СО₂.

Магнезиальное вяжущее чаще всего затворяют водным раствором хлористого магния (или других магнезиальных солей). Это ускоряет твердение и значительно повышает прочность, так как наряду с гидратацией оксида магния происходит образование гидрохлорида магния 3MgO*MgCl₂*6H₂O. При затворении же водой оксид магния гидратируется очень медленно.

Магнезиальное вяжущее относят к воздушным вяжущим веществам. Оно отличается высокой прочностью, достигающей при сжатии 600-1000 кгс/см² (60-100 МПа), хорошо сцепляется с деревом, поэтому его можно применять для изготовления фибролита и магнезиально-опилочных (ксилолитовых) полов – монолитных и плиточных.

3.1.4. Жидкое стекло и кислотоупорный кварцевый цемент

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

Состав щелочных силикатов выражается формулой R₂O·mSiO₂, где R – это Na или К; m – модуль жидкого стекла: у натриевого стекла m = 2,5-3, у калиевого m = 3-4. Это стекло варят из кварцевого песка и соды в стеклоплавильных печах, как обычное стекло, и когда расплав застывает, образуются твердые прозрачные куски. Жидкое стекло получают, растворяя раздробленные куски в воде при повышенной температуре и давлении 0,6-0,7 МПа.

Натриевое жидкое стекло применяют для изготовления кислотоупорных и жароупорных бетонов, для уплотнения грунтов. Калиевое стекло, более дорогое, применяют преимущественно в силикатных красках.

Силикаты натрия и калия в воде подвергаются гидролизу:

Na₂SiO₃ + ЗН₂О = 2NaOH + SiO₂*2H₂O.

Выделяющийся гель кремневой кислоты SiO₂*2H₂O обладает вяжущими свойствами, а водный раствор имеет щелочную реакцию. Для ускорения твердения жидкого стекла к нему добавляют кремнефтористый натрий Na₂SiF₆, ускоряющий выпадение геля кремневой кислоты и гидролиз жидкого стекла.

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

3.2. Гидравлические вяжущие вещества

К вяжущим данной системы принадлежат гидравлическая известь, романцемент, портландцемент и его разновидности.

3.2.1. Гидравлическая известь

Гидравлическую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900-1100°С) известняков с содержанием глины 6-20%.

Полученную известь размалывают и применяют в виде порошка либо гасят в пушонку. В процессе обжига мергелистых известняков после разложения углекислого кальция (900°С) часть образующейся СаО остается в свободном состоянии, а часть соединяется с оксидами SiO₂, Аl₂Оз и Ре₂Оз, входящими в состав глинистых материалов.

При этом образуются низкоосновные силикаты (2CaO·SiO2) алюминаты (СаО·Аl₂О₃) и ферриты (CaO·Fe₂O₃) кальция, которые и придают извести гидравлические свойства. Гидравлическая известь начинает твердеть в воздухе (первые 7 сут) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 сут комбинированного хранения образцов из раствора 1:3 по массе (7 сут во влажном воздухе и 21 cyт в воде) 2-5 МПа и выше. Гидравлическую известь применяют для изготовления строительных растворов, бетонов низких марок и бетонных камней. Ее хранят в закрытых помещениях, при перевозке предохраняют от увлажнения.