Классификация минеральных вяжущих веществ

Воздушные вяжущие вещества.
Способны твердеть, набирать и сохранять свою прочность только на воздухе.
Гипсовые вяжущие вещества:
1. Бывают низкообжиговые и высокообжиговые:
- Низкообжиговые.
Обыкновенный строительный гипс (алебастр), формовочный гипс, медицинский гипс, высокопрочный гипс.
Сырье- гипсовый камень.
130-180 ^oC
CaSO₄*2H₂O-----------------> CaSO₄*0.5H₂O + 1.5H₂O
Вяжущее вещество
- Высокообжиговые.
Ангидритовое вяжущее вещество, экстрих-гипс.
800 ^oC
CaSO₄*2H₂O-----------------> CaSO₄ + 2H₂O
- Ангидритовое вяжущее вещество.
Начало схватывания не ранее 30 минут, конец схватывания не позднее 24 часов.
Марки: М-50, М-100, М-150, М-200.
Ангидритовое вяжущее вещество затворяют не водой, а растворами сульфатных солей, в частности раствором MgSO₄.
- Экстрих-гипс.
>1000 ^oC
CaSO₄-----------------> CaO + SO₃
Экстрих-гипс можно затворить водой, т.к. CaO- катализатор твердения.
Гипсовые вяжущие вещества применяют для приготовления растворов и бетонов, сухих шпаклевочных смесей, гипсокартонных и гипсоволоконных листов, акустических плиток

Воздушная известь.
Воздушная известь - это продукт, получаемый обжигом ниже температуры спекания известково-карбонатной пород, мела, кальцита, известняка-ракушечника и т.д.
Классификация воздушной извести:
1.По внешнему виду
2.В зависимости от содержания CaO
3. В зависимости от скорости гашения

Процесс гашения извести:

1. CaO + H₂O ------> Ca(OH)₂ + Q↑
2. Ca(OH)₂ + CO₂ -----> CaCO₃ + H₂O

Производство извести.
Состоит из стадий:
1. Добыча сырья

2. Подготовка сырья (дробление, рассев по фракциям)

3. Обжиг
Применение извести.
1. Изготовление известковых растворов и бетонов
2. Изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов
3. Окрасочный материал (побелка стен, потолков)
Магнезиальные вяжущие вещества.
Сырье- MgCO₃ (магнезит), MgCO₃*CaCO₃
800 ^oC

1. MgCO₃ ----------> MgO + CO₂
2. MgCO₃*CaCO₃ -------> MgO + CO₂ + CaCO₃

в виде балласта
Магнезиальные вяжущие вещества затворяют не водой, а растворами магнезиальных соле й.
Применение:
1. Наливные полы
2. Стеновые каменные блоки
Кислотоупорный цемент.
Состоит из трех компонентов:

1. кислотоупорный наполнитель (тонкоизмолотый кварц, гранит)
2. жидкое стекло (натриевое Na₂O*nSiO₂ или калиевое K₂O*mSiO₂, где n=2-3, m=1.5-2)
3. интенсификатор твердения (кремнефтористый натрий, 6-8% от массы жидкого стекла)

Гидравлические вяжущие вещества.
Способны твердеть, набирать и сохранять свою прочность как на воздухе, та и в воде.
Портланд-цемент.
Изобретен в 1824 году английским каменщиком.
Портланд-цемент - это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портланд-цементного клинкера с небольшим количеством гипса.

Портланд-цементный клинкер- это зерна серого или зеленого цвета, диаметром от 5 до 30 мм, получаемые обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняков и глины (75% CaCO₃, 25% глины)
Гипс в количестве до 5% добавляют к клинкеру для регулирования сроков схватывания.
Химический и минералогический состав портланд-цемента:
CaO – 57-63% известняк
SiO₂ – 25-30% составная глины
Al₂O₃ – 4-10% составная глины
Fe₂O₃ – 4-8% составная глины
Минералы:
3CaO*SiO₂ или C₃S – алит (45-60%)
2CaO*SiO₂ или C₂S – двукальциевый силикат (белит, 20-30%)
3CaO*Al₂O₃ или C₃A – трехкальциевый силикат (4-10%)
4CaO*Al₂O3*Fe₂O₃ или C4AF – 10-20%

Процесс производства портланд-цемента:

1. Добыча известняка и глины
2. Приготовление сырьевой смеси (дробление, помол, корректировка состава сырья)
3. Обжиг
4. Помол клинкера совместно с гипсом
5. Магазинирование

В зависимости от способа подготовки сырья существует три способа производства цемента:

1. Сухой
2. Мокрый
3. Комбинированный

Сухой способ производства портланд-цемента. Известняк и глина измельчаются при влажности 2-4%. Измельчение проводится в шаровых дробилках (шаровых мельницах). Мокрый способ. Известняк и глину измельчают в мокром состоянии при влажности 50-60% Комбинированный способ. Сырьевые компоненты измельчаются в мокром состоянии, а перед обжигом высушиваются. Обжиг сырьевой смеси. Осуществляется во вращающихся печах длиной 70-240 метров и диаметром 3-4 метра. Стадии твердения.

1. Растворение компонентов цемента в воде
2. Образование пересыщенного раствора или геля
3. Кристаллизация

При твердении цемента образуются:

Гидросиликаты, Гидроаллюминаты. Гидроферриты кальция. Гидроксид кальция