21. Повітряно в’яжучі речовини.

Відповідь:

Тверднуть тільки на повітрі (будівельний гіпс, повітряний вапно, магнезіальні терпкі, розчинне скло).

1. Гіпс - сировиною служить природний 2 - х водний гіпс (СаSO₄ ×2H₂O) при нагріванні 140 - 1700С розкладається на напівводний

гіпс по реакціях:

CaSO4 ×2H2O_→^{140- 170C} CaSO₄ × 0,5H₂O + 1,5 H₂O↑

Склад напівводного гіпсу: CaO - 38,6%, SO₃ - 55,2% і H₂O - 6,2%. При більш високій температурі двуводний гіпс розкладається.

При 200⁰С виходить ангідрит.

2. Вапно - сировиною є известняки, черепашники, мілина і інші карбонати. Вапно одержують шляхом випалення при 900 - 1000⁰С.

CaCO₃ + 900⁰C (42,5 ккал)→CaO + CO2↑

Процес гасіння вапна відбувається по реакції

CaO + H₂O = Ca(OH)₂ + 15,5 ккал тепло

Реакція гасіння протікає бурхливо, з великим виділенням

тепла - 15,5 ккал на грам - молекули або 277 ккал на 1кг. вапна.

3. Магнезіальні терпкі одержують шляхом випалення при 800- 850⁰С каустичного магнезиту або каустичного доломіту.

При випаленні каустичного магнезиту протікає реакція:

MgCO_{3 →}^800÷850C MgO + CO₂↑

При температурі →1300⁰С виходить ”мертвообожжение”

(металургійний магнетизм).

Каустичний доломіт MgO×CaCO₃ одержують з природного доломіту CaCO₃ × MgCO₃ шляхом випалення, яка вуглекислий кальцій при обпалювані не розкладається.

4. Розчинне скло - одержують шляхом розплавлення під

дією 1300 ÷1400⁰С кварцового піску з кальцинованою содою і сульфатом натрію або поташем

К₂СО₃.

Переважно застосовують натрієві розчинне скло, оскільки сода і сульфат натрію дешевше (Na₂O× n SiO₂).

Вариво 7- 10 ч. При охолодженні утворюється “скло глиба”.

“Скло глиби” завантажують в автоклави під тиском

водяної пари 3-8 ати. Розчиняється до сиропообразної

консистенції з питомою вагою 13,2 ÷15 н/см³.

Рідке скло твердне тільки в повітрі під дією

вуглекислого газу по реакції:

Na₂O×n SiO2 + CO2 = Na₂CO₃ + n SiO₂

Для прискорення твердіння нагрівають і додають

кремнефтористий натрій Na₂SiF₆ в кількості 12 -15 % від маси розчиної.

22. Гідравлічні в’яжучі речовини.

Відповідь:

Володіють властивостями тверднути і в повітрі і у воді. До таких терпких відносяться: портландцемент, пуццоланові

цементи, глиноземисті, шлакові цементи.

1.Портландцемент - продукт тонкого подрібнення цементного клінкеру, який одержують шляхом випалення до спікання природної сировини; вапняк CaCO₃ - 75 - 78%; глини 22 – 25% ; добавки. Окисли в цементному клінкері: CaO - 60 ÷67 % ; SiO₂ - 19 -24%; AL₂O₃ - 4 ÷8 %; Fe₂O₃ - 2 ÷6 %; MgO - <5%; SO₃<3,5% .

Випалення до 1450⁰С в печі, що обертаються, завдовжки 150 - 185м., диаметр3 -5м., встановленої нахилом 4⁰, із швидкістю обертання 1об/мин. Спосіб виробництва - сухого подрібнення або мокрого подрібнення становлячих компонентів. Активність - 20÷80 мПа.

2. Пуццолановиє цементы - одержують шляхом сумісного помолу клінкерних мінералів портландцемента і активних добавок (обпалені

глини - глиняні, доменні гранульовані шлаки і т.д.). склад клінкерні мінерали 60÷80%, активні добавки 20÷40%. Активність - 20 ÷50 мПа.

3. Шлакові - сумісний помел клінкерних мінералів портландцемента з гранульованими шлаками (доменні при виплавці чавуну).

Склад шлакопортландцемента: шлак 30 ÷60 % ; клінкерні мінерали 40÷70%. Активність - 20 ÷50 мПа.

4. Глиноземистий цемент - одержують випаленням при 1450⁰С бокситу і вапняку. Боксити мають в складі до 80% AL₂O₃ (глинозему).

Клінкер глиноземистого цементу однокальцієвий алюмінат CaO AL₂O₃. Об'ємна вага 10 -14 кН/м³. Активність 40 - 60 мПа. При твердені виділяється багато тепла - до 70 - 90 ккал/кг.