ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2019
Просмотров: 8559
Скачиваний: 3
Таблица 1.1 Классификация неорганических вяжущих веществ
Типы
классифика-
ции
Группы вяжущих
о условиям
твердения
I. Вяжущие воз-
душного тверде-
ния
II. Вяжущие гид-
равлического твер-
дения
III.
Вяжу-
щие
авто-
клавного
твердения
–
способны
твердеть и со-
хранять
проч-
ность только в
воздушно-сухих
условиях
– способны после
начального тверде-
ния в воздушно-
влажных условиях
твердеть, набирать
прочность и сохра-
нять еѐ не только на
воздухе, но и в воде
– способны
эффективно
твердеть
только в ус-
ловиях по-
вышенных
давлений и
температу-
ре в среде
водяного
пара
(р=0,8–
1,6МПа, t =
170–200
о
С)
По
составу
(виду исход-
ного сырья)
1. Гипсовые вя-
жущие
а. Низкообжиго-
вые:
– строительный
гипс
– формовочный
гипс
– высокопроч-
ный гипс
б. Высокообжи-
говые:
– ангидритовое
вяжущее
– эстрих-гипс
2. Магнезиаль-
1. Гидравлическая
известь
2. Цементы на осно-
ве портландцемент-
ного клинкера
– портландцемент
–
шлакопортланд-
цемент
–
пластифициро-
ванный
портланд-
цемент
–
быстротвердею-
щий
портландце-
мент
– сульфатостойкий
портландцемент
1. Извест-
ково-
кремнезе-
мистое вя-
жущее
2. Извест-
ково-
нефелино-
вое
вяжу-
щее
3. Песчани-
стый порт-
ландцемент
и др.
ные вяжущие
– каустический
магнезит
– каустический
доломит
3. Жидкое стек-
ло
4.
Воздушная
известь
и другие
3. Цементы на осно-
ве глиноземистого
клинкера
–
глиноземистый
цемент
– расширяющиеся
цементы
Среди вяжущих воздушного твердения находится самое
быстротвердеющее вяжущее – строительный гипс (испытания
на прочность проводятся через 2 часа после затворения вяжуще-
го водой) и самое медленно твердеющее – воздушная известь
(из-за медленного твердения показатели прочности не норми-
руются, качество воздушной извести определяется сортом – со-
держанием активных (способных гаситься) оксидов кальция и
магния).
Как интересную особенность можно отметить, что практи-
чески все вяжущие воздушного твердения образуют искусст-
венный камень белого цвета, поэтому они часто используются
для изготовления отделочных материалов (легко окрашиваются
в светлые тона пигментами). Водостойкость изделий на основе
воздушных вяжущих повышается специальными приемами.
Клинкерные цементы – портландцемент и глиноземистый
цемент – сравнительно «молодые» вяжущие вещества.
Изобретение портландцемента связывают с именами
английского каменщика Джозефа Аспдина (патент 1824 г. на
вяжущее под названием «портландцемент») и российского во-
енного инженера-строителя Егора Челиева (книга 1825 г. по
технологии «мертеля» – цемента). Но фактически наиболее
близкое по составу и технологии получения к современному
портландцементу вяжущее изобрел английский химик Чарльз
Джонсон (1830 г.), которое долго было известно под названием
«цемент Уайта» (по имени владельца завода).
Таблица 1.2
Классификация клинкерных цементов (ГОСТ 30515)
Признак классификации
Виды цементов
По назначению
- общестроительные
- специальные
По виду клинкера
На основе клинкера:
-портландцементного;
- глиноземистого;
- высокоглиноземистого;
- сульфоалюминатного;
- сульфоферритного
По вещественному составу
- чистоклинкерные (бездоба-
вочные);
- с минеральными добавками
По прочности на сжатие
Цементы классов 22,5; 32,5;
42,5; 52,5.
Класс прочности цемента –
условное обозначение одного из
значений прочности в максималь-
ные сроки, установленные норма-
тивными документами.
Цементы марок М200, М300,
М400, М500, М550, М600.
Цементы без нормирования
прочности на сжатие.
По
скорости
твердения
(только общестроительные)
- нормальнотвердеющие – с
нормированием прочности в воз-
расте 7 и 28 сут.
- быстротвердеющие – с
нормированием прочности в 2 и
28 сут.
По срокам схватывания
- медленносхватывающиеся
– с нормируемым сроком начала
схватывания более 2 ч
- нормальносхватывающиеся
– с нормируемым сроком начала
схватывания от 45 мин до 2 ч
- быстросхватывающиеся – с
нормируемым
сроком
начала
схватывания менее 45 мин
Вяжущие воздушного твердения главным образом получа-
ют при обжиге одного вида сырья (достаточно простого по со-
ставу) и в процессе обжига происходит термическое разложение
исходных минералов с образованием простых по составу вяжу-
щих. Отличительные особенности клинкерных цементов:
клинкер получается обжигом искусственной смеси, составлен-
ной из нескольких компонентов;
в процессе обжига происходит не просто термическое разложе-
ние исходных минералов сырья, но и химическое взаимодейст-
вие между продуктами разложения (оксидами) с образованием
нескольких новых минералов (сложного и переменного состава),
поэтому для получения клинкера требуются более высокие тем-
пературы, чем для обжига сырья при получении воздушных вя-
жущих;
в процессе обжига смесь частично расплавляется, поэтому про-
дукт обжига образует спекшиеся (плотные по структуре) грану-
лы, которые и называются «клинкером» (clink – по англ. – звон
(стекла, металла).
Состав смеси и режим обжига подбираются таким образом,
чтобы после обжига получились заданные количества опреде-
ленных минералов.
Портландцементом называют гидравлическое вяжущее
вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция
(70–80 %). Портландцемент – продукт тонкого измельчения
клинкера с добавкой гипса (3–5 %). Клинкер представляет собой
зернистый материал «горошек», полученный обжигом до спека-
ния при температуре 1450 ºС сырьевой смеси, состоящей в ос-
новном из углекислого кальция (известняки различного вида) и
алюмосиликатов (глина, мергель, доменный шлак и др.). Не-
большая добавка гипса регулирует сроки схватывания порт-
ландцемента.
Сырьевая смесь:
карбонатная горная порода Состав смеси должен
(СаСО
3
) – обеспечить заданный
(известняк, мел) – 75– 78 % химический состав
+
ПЦ клинкера:
СаО – 64–67 %
глинистая порода – 20–25 % SiO
2
– 21–25 %
(алюмосиликат – Al
2
O
3
– 4–8 %
Al
2
O
3
·nSiO
2
mH
2
O)
(глина, глинистый сланец) Fe
2
O
3
– 2–4 %;
+ добавки – 1–2 % MgO < 5 %
тонкий помол сырья
помол производят в сухом
или мокром виде
обжиг до спекания
максимальная
температура
обжигаемой смеси 1450
о
С
ПЦ клинкер
Портландцементный клинкер состоит из следующих основ-
ных минералов:
Трехкальциевый силикат (алит) 3СаО·SiO
2
(С
3
S) – 40–65 %
Двухкальциевый силикат (белит) 2СаО·SiO
2
(С
2
S) – 15–40 %
Трехкальциевый алюминат 3СаО·Al
2
O
3
(С
3
А) – 3–15 %
Четырехкальциевый алюмоферрит
4СаО·Al
2
O
3
·Fe
2
O
3
(С
4
АF) – 10–20 %
Таким образом, главные минералы ПЦ клинкера – силикаты
кальция, в сумме содержание алита и белита достигает 75–80 %.
Чтобы из ПЦ клинкера получить портландцемент необхо-
димо тонко помолоть его вместе с добавкой природного гипса и
другими добавками.
ПЦ клинкер + гипс + добавки помол портландцемен-
ты.