Минеральные вяжущие материалы и изделия
Подготовила
Преподаватель «Товароведения непродовольственных товаров»
Кондратьева Антонина Александровна
План
1. Общие сведения о вяжущих веществах. Их свойства и классификация.
2. Минеральные вяжущие материалы воздушного твердения, ассортимент и сферы применения.
3. Минеральные вяжущие материалы автоклавного твердения, ассортимент и сферы применения.
4. Минеральные вяжущие материалы гидравлического твердения, ассортимент и сферы применения.
5. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ.
1. Общие сведения о вяжущих веществах. Их свойства и классификация.
Минеральные (неорганические) вяжущие вещества -
это порошкообразные вещества, образующие с водой пластичную клейкую массу, которая с течением времени превращается в искусственное камневидное тело.
Смесь минерального вяжущего вещества с водой называется тестом.
При добавлении к нему песка образуется раствор, а если вводится и более крупный заполнитель (щебень, гравий, керамзит) — бетон.
Бетон с металлической арматурой называется железобетоном.
Классификация минеральных вяжущих веществ
Воздушные вяжущие вещества могут затвердевать и длительно сохранять свою прочность только на воздухе. К ним относятся воздушная известь, гипсовые и ангидритовые вяжущие и др.
Гидравлические вяжущие вещества способны затвердевать и длительно сохранять прочность и на воздухе, и в воде. К ним относятся портландцемент и его разновидности, шлаковые и пуццолановые вяжущие, гидравлическая известь.
Вяжущие вещества автоклавного твердения наиболее эффективно затвердевают при автоклавной (гидротермальной) обработке под давлением насыщенного пара при температуре свыше 100 °С. К ним относятся известково-зольные, известково-пуццолановые и другие вяжущие.
Свойства минеральных вяжущих веществ
Свойства минеральных вяжущих веществ определяют в порошке, тесте, растворе и камне.
К свойствам, определяемым в порошке, относятся насыпная плотность, плотность, влажность, тонкость помола (дисперсность), химический (минералогический) состав.
К свойствам, определяемым в тесте, относятся нормальная густота (количество воды в процентах веса вяжущего, необходимое для получения теста нормальной пластичности) и сроки схватывания, в том числе начало схватывания (время в минутах от затворения вяжущего водой до начала потери им пластичности) и конец схватывания (время в минутах от затворения до полной потери пластичности).
К свойствам, определяемым в растворе и камне, относятся равномерность изменения объема при твердении, тепловыделение, а также механические свойства.
По механической прочности минеральные вяжущие вещества подразделяют на марки. Марка отражает предел прочности при сжатии или изгибе (МПа или кгс/см 2 ) образцов, изготовленных из данного вяжущего.
2. Минеральные вяжущие материалы воздушного твердения, ассортимент и сферы применения.
К воздушным вяжущим веществам относятся воздушная строительная известь, жидкое стекло, а также гипсовые, ангидритовые и магнезиальные вяжущие.
Воздушная строительная известь — это продукт обжига при 1100—1200 °С известняка, мела и других карбонатных пород с содержанием глинистых примесей до 6%.
В результате получают комовую известь (в виде каменистых кусков), которую превращают в рабочее состояние помолом или взаимодействием с водой — гашением. В процессе гашения выделяется большое количество теплоты, превращающей часть воды в пар. Поэтому гашеную известь называют также кипелкой.
Комовая известь
Гашеная известь
Воздушную строительную известь используют для приготовления строительных растворов и бетонов, получения силикатных материалов, а также в текстильной, лакокрасочной, сахарной и других отраслях промышленности.
Жидкое (растворимое) стекло представляет собой силикат натрия Na 2 O • SiO 2 или калия K 2 O• SiO 2 , получаемый сплавлением кварцевого песка и кальцинированной соды или сульфата натрия и поташа при 1400 °С. После охлаждения расплава получают куски стекла, называемые силикат-глыбой.
Жидкое натриевое стекло используют для уплотнения грунтов, укрепления бетонной и каменной кладки, приготовления жаро-, огне- и кислотоупорных бетонов и растворов, огнезащитных обмазок. Жидкое калиевое стекло дороже и применяется реже натриевого (для приготовления кислотоупорных бетонов и растворов, а также силикатных красок).
Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества представляют собой продукты обжига и последующего помола природного гипсового камня и ангидрида CaSO 4 , а также отходов химической промышленности (фосфогипс) при температурах 150—160 °С (низкообжиговые) или 700—1000 °С (высокообжиговые). К низкообжиговым вяжущим веществам относятся строительный, формовочный и высокопрочный гипс, а к высокообжиговым — ангидритовый цемент и эстрих-гипс.
Гипс строительный
Строительный гипс (алебастр) применяется для внутренних отделочных работ в составе штукатурных растворов, для выпуска плит, панелей и архитектурных деталей; высокопрочный — для изготовления несущих конструкций, работающих на изгиб, а также гипсобетон- ных деталей, работающих на сжатие; формовочный — для изготовления архитектурных деталей и скульптурных изделий.
Высокообжиговый гипс (эстрих-гипс) используется для устройства мозаичных полов, изготовления искусственного мрамора, гипсобетона, отделочных и декоративных работ.
В ангидритовый цемент, в отличие от гипсовых вяжущих, добавляют шлак, известь и доломит. Он отличается медленным схватыванием. Применяется для создания бесшовных полов, производства пустотелых бетонных изделий и кладочных растворов.
Классификация гипсовых вяжущих веществ
В зависимости от начала и конца схватывания:
- индекс А (быстротвердеющие — начало схватывания не ранее 2 мин, конец — не позднее 15 мин),
- индекс Б (нормальнотвердеющие — начало схватывания не ранее 6 мин, конец — не позднее 30 мин)
- индекс В (медленнотвердеющие — начало схватывания не ранее 20 мин, конец не нормируется).
По степени помола:
- грубого I
- среднего II
- тонкого помола
В зависимости от предела прочности при изгибе и сжатии:
3. Минеральные вяжущие материалы автоклавного твердения, ассортимент и сферы применения.
Силикатный кирпич
Прочность автоклавных вяжущих формируется только при высокой температуре и обязательно в среде насыщенного водяного пара. Такие условия создают в автоклавах — аппаратах высокого давления. В число автоклавных вяжущих входят известково-зольные, известково-шлаковые вяжущие, нефелиновый цемент.
Автоклав
Вяжущие вещества автоклавного твердения применяют для изготовления разнообразных материалов:
- пористых (газосиликат, пеносиликат) — для теплоизоляции элементов наружных стен и покрытий зданий;
- плотных, — для конструкционных элементов.
4. Минеральные вяжущие материалы гидравлического твердения, ассортимент и сферы применения.
Цементы — гидравлические вяжущие вещества, получаемые высокотемпературной обработкой до степени частичного или полного плавления сырьевых материалов, состоящих в основном из силикатов и алюминатов кальция. Спекшаяся сырьевая смесь в виде зерен размером до 40 мм называется клинкером.
Классификация цементов
5. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ.
Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ получают в результате затвердевания смеси, состоящей из минерального вяжущего вещества, заполнителей (песка, щебня, шлака, пемзы, древесных опилок, стружки, асбеста, бумажной макулатуры и др.), специальных добавок и воды. К ним относятся бетоны, железобетонные изделия и конструкции, строительные растворы, силикатные изделия автоклавного твердения, асбоцементные материалы и изделия.
Марки и характеристики бетонов (СНиП 11—21—75)
Бетонные смеси маркируются буквами и цифрами. Например, в записи БСГТ В25 П2 200 3, буквы "БС" обозначают бетонную смесь; "Г" — готовую к потреблению; "Т" — тяжелую; "В25" — класс бетона по прочности на сжатие; "П1" — марку по удобоукладыва- емости (подвижности); "200" — марку по морозостойкости; "3" — марку по водопроницаемости.
Классификация бетонов
Железобетонные изделия
Железобетонные блоки
Железобетонные изделия и конструкции подразделяют на монолитные (бетонируемые на месте строительства) и сборные (изготовляемые на специальных предприятиях и монтируемые на строительной площадке). Их изготовляют с обычной и напряженной арматурой.
Строительные растворы
По назначению различают:
- кладочные растворы (для скрепления кирпича, камня, блоков или панелей при возведении стен),
- отделочные (для оштукатуривания стен, нанесения декоративных слоев)
- специальные (для заполнения швов, для полов, гидроизоляционные, тампонажные, акустические, рентгенозащитные и др.).
Строительные растворы выпускают тяжелые (свыше 1500 кг/м 3 ) и легкие на основе портландцементов, известковых, гипсовых или смешанных вяжущих веществ.
Силикатные изделия автоклавного твердения
Силикатные блоки
Асбоцементные изделия
Асбоцементные материалы и изделия получают на основе смеси цемента, асбеста и воды.
Асбоцементные листы
Асбоцементные трубы
Спасибо за внимание!