На главную страницу
Главная -> Материалы и инструменты -> Самые популярные вяжущие материалы в строительстве




Самые популярные вяжущие материалы в строительстве

Вяжущие материалы неорганического происхождения, такие как известь, гипсовый цемент, портландцемент и глина в результате своих особенностей при физико-химическом воздействии меняют свое жидкое или пастообразное состояние на твердое, при этом происходит связывание других элементов конструкции в единое целое.

Выделяют две разновидности среди вяжущих материалов, те, которые затвердевают на воздухе – воздушные, и те, на которые после первоначального схватывания, вода не оказывает пагубного воздействия – гидравлические. В группу воздушных относятся гипс, глина и воздушная разновидность извести. В группу гидравлических входят цементы и гидравлическая известь.

Гипсовый цемент

Традиционно гипсовые цементы выпускают на основе гипсового камня естественного происхождения – исходный материал подвергают дроблению и измельчению, обжигу и в завершении помолу получившегося продукта в очень тонкодисперсный порошок. Обжиг производят при температуре не выше 190° C, поэтому процесс дегидратации происходит не в полной мере. Когда гипсовый цемент схватывается, то протекает процесс гидратации и возвращение к первоначальной форме природного материала. Гипс замечателен своей стойкостью к огню. Когда на гипс воздействует огонь, то из гипса происходит выделение гидратационной воды, в результате этого процесса на поверхности гипса появляется порошок, который защищает глубокие слои. В помещениях часто встречается облицовка при помощи гипсовых листов.

Цемент

Цемент является наиболее распространенным материалом вяжущий группы. При помощи цемента возможно возведение зданий и отдельных элементов с очень высокой прочностью. Цемент навалом появляется в результате измельчения спеченной глины – мергеля. Спекают глину в специальных печах, а затем производят измельчение до мелкодисперсного состояния. Во время измельчения вводят различные добавки в строго определенных пропорциях, в зависимости от требуемых свойств цемента. В качестве добавок используют гипс, шлак, песок и ряд других компонентов, как природного, так и химического происхождения.

Цементы разделяют на шлакопортландцементы и портландцементы.

Портландцементы разделяют на портландцементы с включением минеральных добавок и быстротвердеющие цементы. В зависимости от выбранной марки цемента готовые конструкции из бетона приобретают различные уникальные свойства. Особым рядом идут бетоны особой прочности – их используют на самых ответственных конструкциях – взлетных полосах аэропортов, стартовых площадок ракет и плотинах.

Существуют морозо-, огне- и солеустойчивые сорта. Максимальные прочностные характеристики конструкции можно рассчитать, зная марку применяемого цемента. Например, если на цементе стоит марка 400, т.е. это цемент м400, то это значит, что в лаборатории проведено пробное испытание данной партии и кубик с ребром 100 мм, созданный из затвердевшего цемента успешно выдержал попытку раздавить его с давлением 400 кг/см2.

Самые популярные марки цемента имеют индексы от 350 до 500, например: цемент м500. Для специальных целей и возведения особо прочных конструкций выпускают цемент марок 600 и 700. Практически все цементы твердеют быстро. Через 12 часов первичное твердение уже наступает. Но к конструкции следует относиться бережно – ей нужно дать набрать прочность.

Портландцемент

Заявка на право получения патента на изобретение портландцемента была подана англичанином Джозефом Аспдином в 1824. Каменщик по профессии, Аспдин дал название по имени острова Портленд, на котором добывали природный камень, так похожий внешне на портландцемент. Портландцемент чрезвычайно широко применимый материал. Для изготовления портландцемента нужен клинкер – обожженная смесь глины и известняка. Клинкер измельчают до тонкой фракции.

Портландцемент проходит строгие тесты на качество. Используют чистое цементное тесто, которое помещают в автоклав, где помимо температуры на него воздействует и давление. Это позволяет оценить увеличение длины опытного образца и получить представление о его расширении при схватывании. Обычно в рыхлом состоянии портландцемента объемный вес находится в пределах 1000 – 1100 кг/м3, а в уплотненном состоянии 1400 – 1700кг/м3. Значение удельного веса находится в пределах 3,05 – 3,15 г/см3.

Известь

Выпускают два вида извести – гидратную и негашеную. Негашеная известь появляется в результате обжига известняка CaCO3 при температуре в диапазоне 900 – 1000°C. Негашеная известь выпускается под марками 4,10,25,50 и используется как добавка в растворах для кладки, и при производстве кирпича и силикатного бетона. Гидратная известь Ca(OH)2 создается в результате измельчения негашеной извести с последующим смешиванием с водой и в итоге превращается в хлопьевидный сухой порошок.

При строительстве негашеная известь гасится водой, а затем выдерживается на протяжении не менее двух недель, и только потом она используется для добавления в песок и создания известкового раствора. Гидратная известь готова к употреблению и смешиванию с песком сразу, но ее пластичные свойства ниже, по сравнению с негашеной. Процесс затвердевания раствора на основе извести возможен благодаря насыщению диоксидом углерода из воздуха. Лишняя вода испаряется, уступая место диоксиду углерода СО2. Итоговая формула гидратной извести снова становится CaCO3, для протекания этого процесса обязательно наличие избыточной воды в определенном количества.

Следует помнить, что под водой известковый раствор не твердеет, так как под водой нет диоксида углерода. Типичный известковый раствор для кладки - это 2,5 части песка на 1 часть извести. Если проводятся штукатурные работы, то известковый раствор допускается наносить с перерывом несколько дней. Финишный слой в этом случае обычно делают при помощи смеси гидратной извести и гипсового цемента.

Глина

Глиной называют мягкую мелкодисперсную горную породу. При соединении с водой получается очень пластичная масса, которая отлично принимает самые сложные формы. При термическом воздействии (обжиге) глина спекается, твердость при этом существенно повышается, при очень высоких температурах глина может расплавиться и принять стекловидное состояние.

Глина имеет разную окраску, которая обусловлена наличием примесей. Больше всего в мире ценится каолин – разновидность глины белого цвета. Профессионалы часто пробуют глину на вкус – при большом опыте о глине можно многое рассказать основываясь на ее вкусе. По характеру стойкости к температурному воздействию глины делят на легко- и тугоплавкие, а так же огнеупорные. Определяется стойкость температурой плавления 1380, до 1550 и выше 1550 градусов. Каолин в чистом виде начинает плавиться при воздействии температуры от 1750 градусов. Тугоплавкие глины содержат большое количество глинозема – в пределах от 20 до 40% и служат отличным сырьем для создания огнеупорных материалов – как правило, это керамические изделия.



Пользовательский поиск