ЛЕКЦИЯ № 6

образующие при смешивании с водой пластичное тесто, под влиянием физико-химических

процессов переходящее в камневидное состояние. Это свойство вяжущих для используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов изделий.
Различают минеральные вяжущие вещества воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие вещества твердеют, долго сохраняют и повышают свою прочность только на воздухе.
К воздушным вяжущим веществам относятся гипсовые и магнезиальные вяжу­щие, воздушная известь и кислотоупорный цемент.

не только на воздухе, но и в воде.
В группу

гидравлических вяжущих входят портландцемент и его разновидности, пуццолановые и шлаковые вяжущие, глиноземистый и расширяющиеся цементы, гидравлическая известь. Их используют как в надземных, так и в подземных и под­водных конструкциях.

Наряду с этим различают вяжущие вещества, эффективно твердеющие только при автоклавной обработке — давлении насыщенного пара 0,8...1,2 МПа и температуре 170...200°С
В группу вяжущих веществ автоклавного твердения входят известково-кремнеземистые и известково-нефелиновые вяжущие.

и высокообжиговые.
Низкообжиговые гипсовые вяжущие вещества получают при нагревании

двухводного гипса СаSО4 • 2Н2О до температуры 160°С с частичной дегидратацией двуводного гипса и переп­адом его в полуводный гипс СаSО4 • 0,5Н2О

Высокообжиговые (ангидритовые) вяжущие получают обжигом двуводного гипса при более высокой температуре до 7000С с полной потерей химически связанной воды и образованием безводного сульфата кальция — ангидрита СаSО4.
К низкообжиговым относится строительный, формовочный и высокопрочный гипс,а к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрихгипс

природный ангидрид СаSO4, а также отходы химической промышленности, содержащие двуводный

или безводный сернокислый кальций, например фосфогипс.

Гипсовым вяжущим называют воздушное вяжущее вещество состоящее преимущественно из полуводного гипса и получаемое путем тепловой обработки гипсового камня при температуре 150...160°С.
В этих условиях образуются мелкие кристаллы полуводного сернокислого кальция β-модификации; такой гипс обладает повышенной водопотребностью (60...65% воды).

Производство гипса складывается из дробления, помола и тепловой обработки (дегидратации) гипсового камня.

шахтных или других мельницах. Наиболее распространена схема производства гипсового вяжущего

с применением варочных котлов.

Гипсовый камень, поступающий на завод в крупных кусках, сначала дробят, затем измельчают в мельнице, одновременно подсушивая его. В порошкообразном виде камень направляют в варочный котел периодического или в установку непрерывного действия.

При затворении порошка гипса водой полуводный сернокислый кальций СаSО4 • 0,5Н2О, содержащийся в нем, начинает растворяться до образования насыщенного раствора и одновре­менно гидратироваться, присоединяя 1,5 молекулы воды и переходя в двугидрат СаSО4 • 2Н2О по уравнению
СаSО4 • 0,5Н2О +1,5Н2О = СаSО4 • 2Н2О

β-модификации и незначительного количества примесей.
Он обладает повышенной водопотребностью, а будучи затвердевшим, имеет высокую пористость.
Это свойство формовочного гипса успешно используется в керамической и фарфорофаянсовой промышленности для изготовления форм.

при сжатии и растяжении

Гипсовое вяжущее является быстросхватывающим и быстро-твердеющим вяжущим

веществом.
По срокам схватывания ГОСТ 125-79 предусматривает выпуск вяжущих:
- быстротвердеющего (индекс А) с началом схватывания не
ранее 2 мин, концом — не позднее 15 мин;
- нормальнотвердеющего (индекс Б) с началом схватывания
не ранее 6 мин, концом не позднее О мин;
- медленнотвердеющего (индекс Б) с началом схватыва­ния не
ранее 20 мин, конец схватывания не нормируется.

каустический доломит.

• Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магнезита

МgСО3 в шахтных или вращающихся печах при 650... 850°С. В результате МgСО3 разлагается по схеме МgСО3 = МgО + СО2 Оставшееся твердое вещество (окись магния) измельчают в тонкий порошок.

• Каустический доломит МgО и СаСО3 получают путем обжига природного доломита СаСО3МgСО3 с последующим измельчением его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСО3 не разлагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжущую активность каустического доломита по сравнению с каусти­ческим магнезитом. Магнезиальные вяжущие затворяют не водой, а водными растворами солей сернокислого или хлористого магния.

из кальциево-магниевых горных пород - мела, известняка, доломитизированных и мергелистых

известняков, доломитов.

Для производства тонкодисперсной строительной извести гасят водой или размалывают негашеную известь, вводя при этом минеральные добавки в виде гранулированных доменных шлаков, активные минеральные добавки или кварцевые пески.

Строительную известь применяют для приготовления строительных растворов и бетонов, вяжущих материалов и в производстве искусственных камней, блоков и строительных деталей.

Воздушная известь по виду содержащегося в ней основного оксида бывает кальциевая, магнезиальная и доломитовая.

Воздушную известь подразделяют на негашеную и гидратную (гашеную), получаемую гашением кальциевой, магнезиальной и доломитовой извести.

- быстрогасящуюся — не более 8 мин,
- среднегасящуюся

— не более 25 мин,
- медленногасящуюся — более 25 мин.

• Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка в карьерах, его подготовки (дробления и сортировки) и обжига. После обжига производят помол комовой извести, получая молотую негашеную известь, или гашение комовой извести водой, получая гашеную известь.

декарбонизуется и превращается в известь по реакции СаСО3 = СаО

+ СО2.
Диссоциация карбонатных пород сопровождается поглощением теплоты (1 г/моль СаСО3 требует для разложения примерно 190 кДж). Реакция разложения углекислого кальция обратима и зависит от температуры и парциального давления углекислого газа.

В заводских условиях температура обжига известняка зависит от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов и составляет обычно 1100...1200°С.
При обжиге из известняка удаляется углекислый газ, составляющий до 44% его массы, объем же продукта уменьшается примерно на 10%, поэтому куски комовой извести имеют пористую структуру.