Строительный гипс: сырье, получение, состав, свойства, применение.

5. Воздушная известь: сырье, получение, состав, свойства, применение. Воздушной известью называется продукт, получ., путем обжига не до спекания известняков. Сырьем для получения воздушной извести являются известняки, известняк ракушечник, мел, доломиты, и др. карбонатные породы. Получение воздушной извести состоит из след. процессов: добычи известняка, его дробление до кусков размером 60..220 мм. Обжиг явл. основным процессом при производстве извести. Спекание-частичное плавление начало плавления материала, состоящего из различных соединений, имеющих разню темпиратр плавления, при спекании часть материала находится в жидком, а часть в твердом состоянии. Воздушная известь не измельчается, как др. вяжущие в тонкий порошок, а поступает в виде кусков комков. Сво-ва. скорость гашения,тонкость помола, водопотребность, прочность. Применение: Для приготовления цементно-известковых, известково-песчаных и известково-глинистых растворов, для штукатурных работ, для малярных составов.

6. Силикатные изделия на основе воздушной извести. Широкое применение получила воздушная известь для приготовления вяжущих автоклавного твердения изветсково-кремнеземистого, известково-шлакового, известково-шлакового, известково-зольного, известково-пуццоланового. На основе этих вяжущих изготавливают различные строительньные материалы и изделия автоклавного твердения: силикатный кирпич марок 75..300; изделия из силикатного бетона марок 150..500 и более; несущие конструкции, панели внутренних стен и перекрытий, площадки, балки, болки для внтренних и наружных стен и перегородок.

10. Гидравлическая известь: сырье, получение, состав, свойства, применение. Гидравлическая известь- продукт, получ. обжигом не до спекания известняков, содерж. от 6 до 20% глинистых примесей. Производство гидравлической извести закл. в дроблении сырья на куски размером 6..15 см, обжиге и помоле обожженного продукта в порошок. На заводах обжиг ведется главным образом в шахтных печах при температуре 900..1100. При увеличении содержания глинистых примесей температура обжига понижается. При производстве гидравлической извести необходимо установить правильный режим обжига, т.к. имеет большое значение для качества. Способностью к гашению и воздушному твердению обладает только свободные оксид кальция и оксид магния. Силикаты, алюминаты и ферриты кальция-вещества, кот. твердеют во влажных условиях, они придают извести способность к гидравлическому твердению. Гидравлическая известь состоит из двух типов соединений: твердеющих в воздушных условиях CaO, твердеющих в гидравлических условиях 2CaO SiO2,CaO Al2O3,2CaO Fe2O3. Сильногидравлическая известь имеет более ярко выраженные гидравлические свойства. Гашение такой извести протекает вяло, менее активно, чем слабогидравлической, она быстрее затвердевает, достигает большей прочности. Гидравлическая известь прочнее воздушной. Состав для слабогидравлической извести: Содерж активных CaO+MgO% (40-65), Содерж. активных MgO% (не более 6), предел прочности при сжатии через 28 суток твердения МПа не менее 1.7 Для сильногидравлической извести активных CaO+MgO% (5-40), Содерж. активных MgO% (не более 6), предел прочности при сжатии через 28 суток твердения МПа не менее 5.0. Гидравлическую известь наряду с воздушной используют для изготовления кладочных и штукатурных растворов. Растворы и бетоны на гидравлической извести можно применять в конструкциях, находящ. в воздушной среде и во влажных условиях. Употреблять гидравлическую известь можно для приготовления легких и тяжелых бетонов низких классов, применяемых в различных частях зданий. Допускается ее применять для фундаментов ниже уровня грунтовых вод при условии предохранения конструкции в течении первых 7-14 дней твердения от непосредственного воздействия водой.

12. Процессы при производстве портландцемента. Сырьем для производства портландцемента служат известняки (75..78%) и глины (22...25%).при производстве портландцемента используют также различные корректирующие добавки. кот. обеспечивают строго определенный состав сырьевой смеси (шихты) и клинкера. Производство портландцемента состоит из следующих операций: добыча и подготовка сырья, приготовление и корректировка сырьевой смеси, обжиг и получение клинкера, помол клинкера, в том числе, совместно с добавками.

13. Минералогический состав портландцемента. Минралогический состав портландцемента отличается от минералогического состава исходного клинкера тем, что портландцемент содержит еще и добавки, вводимые при помоле: двуводный гипс CaSO4 2H2O до 5% также при необходимости активные минеральные добавки диатомит, трепел, опоку, доменные гранулированные шлаки до 20%. Основной минералогический состав, количественное содержание основных минералов существенно влияют на свойства цемента.

14. Свойства минералов клинкера портландцемента. Важнейший минерал портланлцементного клинкера трехкальциевый силикат -алит-3CaOSiO2 быстро твердеет и показывает высокую прочность. При твердении он выделяет достаточно много тепла. Двухкальциевый силикат-белит- 2CaOSiO2 медленно схватывается и твердеет, но с течеием времени прочность его неизменно возрастает и сказывается весьма высокой через 1-2 года твердения. При гидротации выделяет мало тепла. Трехкальциевый алюминат 3CaO Al2O3 является наиболее быстро гидратирующимся минералом: он быстро схватывается и твердеет. Но достигая в первые сроки твердения прочность в дальнейшем мало или почти не возрастат. Трехкальциевый алюминат при твердени выделяет много тепла: больше, чем како либо др минерал. Четырехкальцивый алюмоферит. 4CaO Al2O3 Fee2O3 твердеет достаточно быстро, дает невысокую прочность и выделяет умеренное количество тепла не обладает ярко выраженными свойствами не оказывает определяющего влияния на свойства портландцемента.

15. Первый период (жидкая фаза). При затворении цемента водой начинается растворение цементного клинкера и гипса. Второй период (коллоидация). При полном насыщении раствора, в основном за счет Са(ОН)2, гидратные соединения выпадают в виде маленьких частиц, обладающих клеящей способностью, и образуют гель (студнеобразное вещество). В процессе дальнейшей гидрации в цементном тесте уменьшается свободная вода, клеящая способность геля увеличивается и он склеивает частицы цемента и наполнителя. Цементное тесто начинает густеть, теряет пластичность, т.е. начинает схватываться, превращаясь в камневидное тело. Третий период (кристаллизация). Выпавшие из раствора гидроокись кальция и трехкальциевый алюминат начинают переходить в кристаллическое состояние. Образующиеся кристаллы сращиваются между собой и обрастают длинными иголками кристаллов, превращаясь в «еж». Из за взаимного проникновения и сцепления иголок образуется прочный кристаллический каркас (конец схватывания).Дальнейшее уплотнение цементного камня вызывается: продолжением реакции взаимодействия цемента с водой; дополнительной кристаллизацией, упрочняющей кристаллические сростки; собирательной кристаллизации в гелях, при которой происходит их частичное обезвоживание; испарение капиллярной воды и слабосвязанной воды в гелях.

16. Коррозия первого вида (выщелачивание)- коррозия в пресных(мягких) водах- характеризуется растворением составных частей цементного камня и в первую очередь- гидроксида кальция Ca(OH)2.При напоре и фильтрации воды через бетон происходит растворение гидроксида кальция.Растворимость его невелика, но при постоянной фильтрации воды через бетон все новые порции Ca(OH)2 будут растворяться и вымываться из бетона, увеличивая пористость цементного камня. Скорость выщелачивания зависит от быстроты просачивания и количества фильтрующейся через бетон воды, а также от ее мягкости. Чем мягче вода, тем больше она растворяет извести. Наиболее сильное действие оказывает дистиллированная вода. Борьба с коррозией. Самая низкая растворимость у низкоосновного гидросиликата кальция. Выщелачивание можно устранить, вводя в цемент активные минеральные добавки, содержащие активный кремнезем, кот вступая во взаимодействие с Ca(OH)2 переводит его в малорастворимый в воде гтдросиликат кальция. В качестве добавок используют: диатомит, трепел, опока, опал, искусственные материалы гранулированные доменные шпаки. Эффективное применение модификатора МБ, микрокремнезема аморфной модификации, получаемого при производстве сплавов ферросилиция, и его производных. Для защиты бетона от коррозии первого вида следует применять портландцемент с активными минеральными добавками, пуцолановый портландцемент, а также белитовые цементы, содерж. пониж. кол-во трехкальциевого силиката.

17. Коррозия второго вида. Типичны процессы взаимодействия между составляющими цементного камня и веществами, находящимися в агрессивном растворе - среде, с образованием либо легко растворимых солей, вымываемых движущимся раствором средой, либо аморфных продуктов, не обладающих вяжущими свойствами. Наиболее часто наблюдается коррозия бетона под действием углекислых вод. Сначала гидроксид кальция, находящийся в цементном камне, при взаимодействии с углекислотой, растворенной в окружающей бетон воде, переходит в углекислый кальций, затем, присоединяя еще одну молекулу углекислоты, карбонат кальция CaCO3 образует бикарбонат кальция легко растворимый в воде, содержащий углекислоту. Разрушающе действует на цементный камень также хлористые и сернокислые соли. Образовавшийся хлористый кальций легко растворяется в воде,гидроксид магния нерастворимое аморфное вещество, не обладающее вяжущими свойствами. Сернокислый магний, взаимодействуя с гидроксидом кальция цементного камня, образует гипс, кот. обладает сравнительно высокой растворимостью и вымывается водой при небольшой концентрации сульфатов в окружающей среде. Серная и соляная кислоты вступают в реакцию с Ca(OH)2 и образует легкорастворимые продукты в виде сернокислого и хлористого кальция. Во всех случаях причиной коррозии является взаимодействие солей или кислот с Ca(OH)2 выделяющимся при твердении портландцемента. Чтобы избежать коррозии второго вида следует применять активные минеральные добавки, способные связывать гидроксид кальция в труднорастворимые соединения, использовать белитовые цементные, повышать плотность бетона.

18. Коррозия третьего вида. Характеризуется тем, что продукты химических реакций между цементным камнем и агрессивным раствором накапливаются в порах и трещинах бетона и кристаллизуются в них, разрушая цементный камень. Примером такого вида коррозии является разрушение цементного камня под влиянием сульфатов, кот. встречаются в большинстве природных вод,в морских тож. Сернокислые соли взаимодействуя с гидроксидом кальция насыщает гипсом соприкасающиеся с цементным камнем воду, поры и трещины бетона. При небольших концентрациях сульфатов в растворе гипс накапливается в порах цементного камня и бетона, кристаллизируется в виде двуводного гипса с увеличением в объеме ы вызывает появление вредных внутренних напряжений, кот. могут привести к образованию трещин и разрушение. При малых концентрациях сульфатов образовавшийся гипс вступает во взаимодействие с трехкальциевым гидроалюминатом, присоединяя большое кол-во воды. Образовавшийся гидросульфоалюминат кальция, значительно увеличиваясь в объеме по сравнению с исходными материалами в 2.5 раза. накапливается в порах бетона образуя кристаллы в виде тонких длинных игл и разрушают бетон. Борьба с коррозия третьего вида. В случае возможной сульфатной агрессии следует применять цементы определенного минералогического состава со значительно пониженным содержанием трехкальциевого алюмоината и уменьшенным содержанием трехкальциевого силиката. Повышает стойкость бетона карбонация, при длительном выдерживании бетона на воздухе. Атмосферная углекислота вступает во взаимодействие с гидроксидом кальция, образуя на поверхности плотную пленку. Также наносят цементные штукатурки, кот. изолируют наружные поверхности бетона от воды. Защитное действие хим. факторов подбор минералогического состава цемента, введение добавок.