Справочник строителя

Бетоны. Материалы, технологии, оборудование

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Вяжущие вещества и требования к ним

В составе бетонных смесей используют минеральные вяжущие вещества - неорганические порошкообразные материалы, получаемые из природного сырья и образующие при перемешивании с водой подвижную массу, затвердевающую в прочное камневид-ное тело.

Воздушные вяжущие твердеют только на воздухе, К ним относятся: гипсовые вяжущие - на основе полуводного или безводного сульфата кальция CaSO4'(0,5H2O) или CaS04, получаемые термической обработкой природного гипсового камня, содержащего более 70% двуводного гипса CaS04 • 2Н20 с предварительным или последующим помолом. Строительный гипс обжигается при температуре 800-1000°С.

Гипсовые вяжущие применяются для штукатурных слоев, лепных украшений, плит для подоконников и лестниц, в качестве компонентов для кладочных растворов, основой для гипсоизввсткового воздушного вяжущего, для гипсоцементнопуццоланового водостойкого вяжущего. Гипсовые вяжущие твердеют в результате реакции с водой с образованием двуводного гипса. Насыщение гипсоводного раствора наступает в течение 48 мин, поэтому гипсовые вяжущие характеризуются короткими сроками затвердевания при водовяжущих отношениях 1 и более.

Известковое вяжущее - на основе оксида или гид-роксида кальция, СаО или Са(ОН)2, получаемых обжигом известняка или мела - СаС03. Строительная известь выпускается в комовом и молотом виде (негашеная) или в форме гашеной (пушонки), используется для штукатурных и кладочных растворов, а также в строительных смесях с другими вяжущими и минеральными добавками.

Магнезиальные вяжущие - получаются обжигом доломита СаС03 • МдСОэ в виде смеси оксидов кальция и магния или на основе обожженного магнезита MgC03 в виде оксида магния MgO. Затворяются водными растворами хлоридов и сульфатов и используются в строительстве для легких штукатурных растворов, включающих в себя древесную арматуру в виде опилок, стружки, так как древесина не выделяет органических кислот в среде магнезиальных ВВ, а также с порошкообразными наполнителями: тальком, диатомитом, имитирующими мрамор, опал, оникс и т.п.

Бетоны и изделия на основе воздушных вяжущих: гипсобетон (в виде сухих штукатурных панелей и др. штучных плотных или легких изделий), силикатный бетон (на базе известково-кремнеземистого вяжущего продукта совместного помола извести с кварцевым или другим силикатным песком и т.п., в виде штучных плотных или легких, в том числе ячеистых изделий) используются в промышленном масштабе (в частности, силикатный кирпич).

Гидравлические вяжущие вещества. Цемент - порошкообразное минеральное вяжущее, обладающее гидравлическими свойствами, способностью после затворения водой твердеть в водной и воздушной средах. При затворении водой цемент образует подвижное тесто, которое на воздухе и в воде постепенно теряет подвижность. Начальную потерю подвижности теста называют схватыванием.

К гидравлическим вяжущим относятся: гидравлическая известь, роман-цемент, сульфоалюминатный цемент (САЦ), портландцемент.

Портландцемент производится из цементной сырьевой смеси, включающей в себя известняк, глину (примерно в соотношении 3:1) и корректирующие состав смеси, преимущественно железистые добавки. Смесь содержит более 50% частиц размером менее 0,01 мм (или 10 мкм). Обжиг ведется во вращающихся печах при температуре до 1450-1550°Сдо спекания смеси с образованием гранул (1-20 мм) портландцементного клинкера. Последний после охлаждения тонко измельчается совместно с гипсовым камнем (около 5% массы клинкера), вводимым для регулирования сроков схватывания полученного портландцемента.

Твердение полученного цемента происходит вследствие гидратации (взаимодействия с водой) составляющих его минералов и появления гидратных новообразований. Затвердевшее цементное тесто называется цементным камнем. Его прочность зависит от физических свойств: структуры, пористости (плотности) и химического состава гидратных новообразований. Прочностью цемента обычно называют прочность образцов из стандартного строительного раствора состава цемент + вода + просеянный через барабанные сита с ячейками 0,9 и 0,5 мм с отбрасыванием крайних фракций речной, с округлыми зернами песок Вольского месторождения (Саратовская обл.) с пустотностью (40 ± 2)%.

Водопотребность цемента - содержание воды в цементе в тесте должно соответствовать ГОСТ Р «Цементы». Общие технические условия», - в цементом растворе, не склонном к расслаиванию и водоотделе-нию. Гидравлической активностью принято называть прочность образцов из стандартных цементно-песча-ных растворов, твердеющих в стандартных условиях в течение 28 суток. Марочной прочностью называют нормативы гидравлической активности, содержащиеся в стандартах, и характеризующие марки или классы цемента по прочности. Этот показатель.также относится к 28-суточному возрасту. Чем прочнее цемент, тем, как правило, выше и прочность бетона, который целесообразно из него изготавливать.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается повышенной тонкостью помола и нормируемыми значениями прочности в ранние сроки твердения (13 сут). При создании промышленности сборного железобетона наша страна стала мировым лидером в производстве БТЦ, В ВПЦ (высокопрочном портландцементе) повышено, по сравнению с БТЦ, расчетное содержания C3S (до 62-65%). Это сделано, чтобы не снизить морозостойкость и не повысить усадку ВПЦ, поскольку в нем содержится С3А 6-8%. В нашей стране впервые в мире был стандартизирован также особо быстротвердеющий портландцемент (ОБЩ) с повышенной против БТЦ и ВПЦ ранней прочностью.