5.8.Жидкое стекло: сырье, основы произ, применение.

Представляет собой коллоидный водный раствор силиката натрия или силикати калия. Цвет желт.корич. p1,3-1,5г/см3 при содержании воды 50-70%. Состав щелочных силикатов выраж. Формулой R₂O- mSiO₂, 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 стеклоплавельных печах,как обычное стекло,и когда расплав застывает получ.,растворяя раздробленные куски в воде при повыш. t и давлении 0,6-0,7МПа. Натриевое жидкое стеклоNa₂SiO₃ прим. для изгот. Кислотоупорных и жароупорных бетонов,для уплотнения грунтов. калиевое стекло,более дорогое,прим. в силикат. красках. Na₂SiO₃+3H₂O=2NaOH+SiO₂-2H₂O

Для ускорениятвердения жид.стекла добавляют кремнефтористый натрий Na₂SiF₆.

Жидкое стекло получают в результате обработки водяным паром технического продукта в виде прозрачного стекловид­ного сплава щелочных силикатов, называемого растворимым стеклом. Состав растворимого стекла выражается формулой R2OּnSiO2, где R2O — оксиды Na2O или К2O, и может изменяться в ши­роких пределах. Одной из его качественных характеристик является кремнезёмистый модуль, который представляет собой отношение числа молекул кремнезёма к числу молекул оксида щелочного металла R2O: n = SiO2/R2O. Модуль растворимого стекла изменяется от 2,5 до 3,5. С увеличением модуля несколько повышается качество растворимого стекла как вяжущего вещества. Сырьем для производства растворимого стекла являются кварцевый песок, сода (Na2SO4), поташ (К2СО3), сульфат натрия (Na2SO4), сода (Na2СO3). Растворимое стекло применяется в строительстве для изготовления кислотоупорных бетонов. Для регулирования скорости твердения и повышения прочности и водостойкости к растворимому стеклу добавляют катализатор — кремнефторид натрия Na2SiF6 и наполнитель — молотый кварцевый песок. Смесь двух последних компонентов называют «кисло­тоупорным цементом», ее затворяют жидким стеклом. В ка­честве наполнителя можно использовать любую кислотоупор­ную горную породу. Жидкое стекло находит применение также как связующее для красок (силикатные краски) и используется при изготовлении жароупорных бетонов и огнезащитных покрытий.

5.9.Минеральный состав портландцемента и его влияние на св-ва вяж вещ. Порт-м называют гидравлическое вяжущее вещество,в составе кот. преобладают силикаты кальция(70-80%) Порт-нт-продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой гипса(3-5%).Клинкер представляет собой зернистый материал в виде окатанных зерен размером 3...20 мм,полученный обжигом до спекания (при 1450С) сырьевой смеси,состоящий в основном из углекислого кальция(известняки различного вида) и алюиосиликатов(глины,мергели,доиен.шлак…)небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портланцемента. Изобретение портландцемента связывают с именами Д.Аспдина и Е.Г. Челиева.

Портландцемент — самое распространённое гидравлическое вяжущее. Его иногда называют «хлебом строительства», т.к. без него невозможно получение современных строительных сухих смесей, строительных растворов и бетонов, железобетонных конструкций, фибробетона и армоцемента. Это вяжущее получают совместным измельчением клинкера и гипса, вводимых для замедления сроков схватывания (не более 3,5%). Клинкер получают обжигом путём спекания из сырьевой смеси при температуре 1450-1500 оС из известняка (25%), глины (~75%) и др. компонентов, обеспечивающих после обжига преобладание в клинкере силикатов кальция. Минералогическую основу клинкера составляют:

CaO·SiO2(C3S) — трёхкальцевый силикат (алит) — 42-65%;

2СaO·SiO2(C2S) — двухкальцевый силикат (белит) — 12-35%;

3СaO·Al2O3 (C3A) — трёхкальцевый алюминат — 4-14%;

4СaO·Al2O3·Fe2O3 (C4AF) — четырёхальцевый алюмоферрит (целит, браунмиллерит) — 10-18%.

Важнейшими технологическими операциями при получении портландцемента являются приготовление сырьевой смеси, превращение её путём обжига в клинкер и помол клинкера в порошок с добавкой гипса.

Портландцемент — порошкообразный материал серого цвета с насыпной плотностью 1100-1300 кг/м3, истинная плотность — 3120 кг/м3 Характерной особенностью является способность вступать в реакции гидротации и гидролиза с водой, При этом образуются тонкодисперсные коллоидные частицы, которые превращаются в минеральный клей (гель). Цементное тесто теряет свою пластичность (схватывается). Начало схватывания по ГОСТ 45 мин-2 часа, конец — 6÷10 часов.

Поэтому растворные бетонные смеси следует укладывать в опалубку (формовать изделие) до наступления начала схватывания. Собственно твердение — это процесс кристаллизации — превращение цементного теста в камневидное тело. Марка портландцемента — предел прочности при