Классификация минеральных вяжущих веществ

 

Воздушные Применение Гидравлические Применение Автоклавного твердения Применение
Гипсовые вяжущие вещества Воздушная известь Магнезиальные вяжущие вещества Кислотоупорный цемент Строительство домов Силикатный цемент Алюминатный цемент Гидравлическая известь Роман-цемент Строительство мостов, тоннелей Известково-кремнеземистые вяжущие вещества Известково-шлаковые вяжущие вещества Нефелиновый цемент Производство кирпичей


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 солей.
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