Гидратационные (неорганические) вяжущие вещества

Гидратационными вяжущими веществами называют порошки, которые при перемешивании с водой образуют пластичную массу, которая в процессе химического воздействия с ней затвердевает, образуя при этом единый монолит с введенными наполнителями такими как, песок, щебень, гравий. В результате получается искусственный камень типа песчаника.

Гидратационные вяжущие вещества подразделяются на воздушные и гидравлические. Воздушные затвердевают под воздействием воздуха, а гидравлические твердеют только под воздействием большой влажности или под водой.

Воздушная строительная известь CaO является продуктом умеренного обжига природных карбонатных пород CaCO 3, на 8% состоящих из глинистых примесей, таких как мел, известняк, доломит. Обжиг осуществляется во вращающихся печах и шахтах, но большее распространение получили так называемые шахтные печи. В процессе обжига в шахтной печи известняка при движении материала сверху вниз он проходит три зоны обработки: зона обогрева, где происходит выделение летучих веществ и сушка сырья, зона обжига, где происходит разложение веществ, и зона охлаждения. Температура в зоне обогрева достигает 900°С. Такую температуру обеспечивает тепло от газообразных продуктов горения, поступающих из зоны обжига. Во время обжига при 1000-1200°С известняк CaCO 3 распадается на (CaO) известь и СО2 (двуокись углерода) . В зоне охлаждения температура известняка падает до 80-100 °С.

В процессе обжига двуокись углерода полностью теряется. Получается негашёная известь (куски белого или серого цвета). Из негашеной комовой извести получают воздушную строительную известь разных видов: известковое тесто, молотую порошкообразную негашеную известь.

Различные типы строительной воздушной извести используют при изготовлении растворов для штукатурных и кладочных работ, бетонов, применяемых в сухих воздушных условиях. Также она применяется при изготовлении силикатных изделий, таких как кирпич, панели, крупные строительные блоки, и при изготовлении смешанных цементов.

Различные гидротехнические сооружения и конструкции работают при постоянном воздействии воды. Такие условия считаются тяжелыми для эксплуатации зданий и сооружений и требуют применения особых вяжущих компонент, обладающих помимо необходимых прочностных характеристик еще и повышенной водостойкостью, морозостойкостью и устойчивостью к коррозии. Всеми этими свойствами обладают гидравлически вяжущие вещества.

Получают гидравлическую известь путем умеренного обжига мергелистых известняков при температуре 900-1100°С. Для производства гидравлической извести используются мергелистый известняк и мергель, имеющие в своем составе до 25% песчаных и глинистых примесей. Гидравлические свойства такой извести характеризуются гидравлическим модулем, равным отношению содержания окислов кальция к содержанию окислов, алюминия, кремния и железа, выраженным в процентах.

Гидравлическая известь относиться к медленнотвердеющим и медленно схватывающимся веществам. Она применяется при приготовлении низкомарочных бетонов и строительных растворов, при получении смешанных бетонов.

Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, полученное путем совместного измельчения до порошкообразного состояния гипса и клинкера. Клинкера – это продукт обжига природной смеси известняка и гипса. Обжигают природную массу для приготовления клинкера во вращающейся печи.

Портландцемент используется как вяжущее вещество при производстве бетонов и цементных растворов.

В отличие от портландцемента, шлакопортландцемент имеет в своем составе гидравлическую добавку на основе доменного, гранулированного или электротермофосфорного шлака, который охлаждается в соответствии со специальным режимом. Получают шлакопортландцемент методом совместного тонкого помола шлака, портландцементного клинкера и гипсового камня. Шлакопортландцемент отличается медленным нарастанием прочности на начальном этапе затвердевания. Однако на дальнейших этапах скорость набора прочности увеличивается. Шлакопортландцемент очень чувствителен к смене температурного режима, устойчив к негативному воздействию мягких сульфатных вод и, кроме того, имеет низкую морозостойкость.

Карбонатный портландцемент изготавливают путём совместного измельчения цементного клинкера и известняка. Этот тип портландцемента характеризуется низким выделением тепла при затвердевании и повышенной стойкостью.