4.2.3. Магнезиальные вяжущие вещества

К магнезиальным вяжущим относятся каустический магнезит (оксид магния МgО) и каустический доломит (МgО + СаСО_з). Первый получают обжигом при температуре 700 – 800 °С природного магнезита, представляющего собой карбонат магния (МgСО_з), второй – доломита (СаСО_зхМgСО_з).

В отличие от других вяжущих магнезиальные вяжущие (МgО) затворяют не водой, так как в этих условиях процесс набора прочности проходил бы крайне медленно, а растворами MgCl₂x6H₂O или MgSO₄x7H₂O.

Новообразования представлены соединениями mMgOMgCl₂nH₂O + Mg(OH)₂.

Скорость схватывания и конечная прочность изделий зависят от концентрации применяемых растворов. Чем она выше, тем медленнее схватывается вяжущее, но тем выше конечная прочность получаемого камня.

Начало схватывания каустического магнезита наступает не ранее 20 мин, конец – не позднее 6 часов от начала затворения водой. Для каустического доломита эти показатели соответственно равны 3 – 10 и 8 – 20 час.

Тонкость помола магнезиальных вяжущих составляет на сите 02 не более 5 %, 008 – не более 25 %. Марку этого вида вяжущих определяют на образцах-балочках размером 40х40х160 мм состава по массе вяжущее: песок = 1 : 3, твердевших 28 суток на воздухе. Прочность на сжатие образцов на каустическом магнезите равна 40 – 60 МПа, каустическом доломите 10 – 30 МПа. Снижение активности последнего происходит за счет наличия неразложившегося при обжиге карбоната кальция, который в данном случае играет роль инертного балласта.

Магнезиальные вяжущие в сочетании с древесными отходами применяют для устройства теплых бесшовных, так называемых ксилолитовых полов. Эти полы малотеплопроводны, обладают высокой износостойкостью, негорючи.

Из смеси вяжущего с водой и органическими волокнистыми отходами (стружки, костра и др.) путем формования и воздушно-сухого твердения получают фибролитовые и ксилолитовые плиты, которые используют для теплоизоляции строительных конструкций или выполнения внутренних перегородок.

4.2.4. Жидкое стекло, кислотостойкий цемент

Жидкое (растворимое) стекло (ГОСТ 13078) представляет собой водный раствор силикатов натрия или калия –K(Na)₂O^.n^. SiO₂. Качество этого вяжущего оценивают по плотности, вязкости раствора и модулю стекла (n=2,6 – 4,0), который равен отношению числа грамм-молекул кремнезема к одному грамм-молю оксида калия или натрия. С увеличением модуля повышаются клеящие свойства жидкого стекла и стойкость изделий к кислотам.

Технология получения этого вяжущего включает сплавление смеси кварцевого песка с карбонатом натрия (калия) или сульфатом натрия (калия) при 1300 – 1400 °С, охлаждение расплава и его растворение паром под давлением 0,6 – 0,8 МПа в автоклаве.

Растворимое стекло затвердевает только на воздухе. Сущность процесса заключается в испарении воды, повышении концентрации свободного коллоидного кремнезема, его последующей коагуляции и уплотнения.

Значительно ускоряет процесс твердения растворимого стекла добавка кремнефтористого натрия, так как в результате реакции получается дополнительное количество кристаллических и клеящих гелеобразных продуктов.

На основе жидкого стекла получают многокомпонентный кислотостойкий цемент, состоящий из тонкоизмельченной смеси кислотостойкого наполнителя: кварцевого песка или другой горной породы и кремнефтористого натрия, затворяемой водным раствором растворимого стекла плотностью не менее 1340 кг/м³.

Начало схватывания цемента наступает не ранее 20 мин, конец – 8 час. Основным достоинством этого вяжущего является его высокая кислотостойкость (за исключением фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот), причем с повышением концентрации кислоты стойкость повышается.

При затворении жидким стеклом тонкомолотого металлургического шлака получают воздушное шлакосиликатное вяжущее, которое имеет следующие свойства: начало схватывания 40 – 60 мин, конец – 70 – 120 мин, прочность на сжатие от 15 до 30 МПа.

Вяжущее используют для производства бетонов, растворов, арболита (в сочетании с древесными отходами), эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях.

При использовании кислотостойких заполнителей и стеклопластиковой арматуры в сочетании с кислотостойким цементом получают кислотостойкие бетоны.

Этот вид вяжущего используют также при производстве жаростойких бетонных конструкций, эксплуатируемых при температуре до 1000 ^оС, а также огнезащитных обмазок.

Жидкое стекло является основой для силикатных красок и кислотостойких мастик. Интересно применение жидкого стекла для укрепления, уплотнения (силикатизации) слабых грунтов на строительных площадках. Вначале в грунт под давлением закачивают раствор хлористого кальция определенной концентрации, затем жидкое стекло. В результате реакции этих веществ образуются плохо растворимые соединения, которые повышают механическую прочность грунтов.