Вяжущие вещества — порошкообразные материалы, при смешивании с водой и наполнителем образующие пластичную массу, которая впоследствии превращается в искусственный камень.
Они делятся по составу на:
1. Минеральные (неорганические) вяжущие (известь, гипс, цемент и др.)
2. органические вяжущие (битум, деготь, клей и др.)
Минеральные (неорганические) вяжущие
В зависимости от способности твердеть и сохранять прочность на воздухе или в воде минеральные вяжущие вещества делят на:
1. воздушные (твердеющие на воздухе);
- гидравлические;
- кислотостойкие;
- вяжущие автоклавного твердения.
По химическому составу их делят на:
1. строительная известь;
- цементы;
- гипсовые вяжущие;
- смешанные вяжущие;
- магнезиальные вяжущие;
- жидкое (растворимое стекло).
Применение – готовят растворы для кладки стен, фундаментов, печей, труб, изготавливают искусственные безобжиговые изделия, бетон, железобетон, детали и конструкции из них.
Воздушные вяжущие вещества. Характеристика, виды
Воздушные вяжущие вещества после смешивания с водой способны схватываться, твердеть, сохранять и повышать свою прочность только на воздухе; в воде они сильно размокают из-за высокой растворимости компонентов искусственного камня.
К ним относятся:
1. карбонатные вяжущие (воздушная известь);
- гипсовые;
- магнезиальные вяжущие;
- жидкое стекло;
- кислотоупорный цемент.
ГИПС
1). Строительный гипс:
1. свойства: воздушное вяжущее вещество, быстро схватывается (от 4 до 15 мин.) и быстро твердеет
2. процесс производства строительного гипса состоит из дробления, помола и термической обработки (дегидратации) гипсового камня.
3. метод производства: варочный способ, (гипсоварочные котлы). Продолжительность варки в котле составляет 90—120 мин.
4. термическая обработка двуводного гипса протекает при t 140—180° по реакции CaSO4-2H2O ->CaSO4-0,5 Н20+ 1,5 НаО.
5. Твердение СГ:
1период. Растворение и образование раствора полугидрата кальция. Небольшое повышение t.
2период. Начало схватывания. Образуется коллоидная масса с большой подвижностью, вскоре уплотняющаяся и густеющая. Конец схватывания (при дальнейшем уплотнении массы теряется ее пластичность и она загустевает, представляя собой твердое тело).
3период. Кристаллизация и твердение. Нарастает механическая прочность, образуется гипсовый камень.
Примечание: короткий срок схватывания создает большие неудобства при применении. Если же гипс использовать после начала схватывания, то нарушаются образовавшиеся кристаллические сростки, что вызовет понижение его прочности. Обычно, чтобы не нарушить процесс схватывания гипса, его затворяют малыми порциями, чтобы успеть использовать до начала схватывания, или же добавляют различные вещества, замедляющие сроки схватывания (кератиновый замедлитель, неактивированный и активированный известью костный и мездровый клей, сульфатно-спиртовую барду, буру, казеин и другие вещества.).
2). Высокопрочный гипс:
- более тонкий помол
- повышенная прочность
- марки 200 и 250 в возрасте 7 суток.
3). Формовочный гипс.
Отличия от строительного: более тонкий помол, конец схватывания более короткий, предел прочности более высокий, объем расширения меньший.
Применение
1). Строительный гипс:
- для штукатурных работ и производства различных изделий, не обладающих высокой прочностью и работающих в условиях изоляции от воздействия воды (относит. Влажность не более 60%).
- гипсовые строительные изделия в виде сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей, стеновые камни, архитектурно-декоративные и другие изделия.
2). Высокопрочный гипс:
- Для изготовления тонкостенных строительных деталей и получения гипсобетона марок выше 50
- для архитектурных целей.
3). Формовочный гипс.
- для отливки архитектурных и скульптурных изделий,
- для отливки моделей и форм в фарфорово-фаянсовой промышленности
Органические вяжущие
Органические вяжущие – группа природных или искусственных твёрдых, вязко-пластичных или жидких веществ, состоящих из смеси органических высокомолекулярных соединений. Они хорошо объединяются с каменными материалами и образуют прочную водостойкую плёнку.
Сырьём для производства органических вяжущих являются продукты органического происхождения – каменный уголь, нефть, горючие сланцы, торф, древесина; физико-химическая переработка этого сырья (фракционная разгонка, сухая деструктивная перегонка и др.) даёт наряду с ценными продуктами смолообразные остатки. В результате дополнительной переработки этих остатков получают органические вещества.
В строительстве наряду с минеральными вяжущими применяют органические вяжущие — битумные и дегтевые (так называемые «черные вяжущие») и полимеры.
В зависимости от свойств, химического состава, вида сырья и технологии получения принята следующая классификация органических вяжущих веществ:
- битумы;
- дёгти.
Битумные и дегтевые представляют собой сложные смеси углеводородов и их производных.
Полимеры — вещества с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся мономерных звеньев.
В зависимости от строительных свойств и консистенции органические вяжущие делят на группы:
- твёрдые битумы и дёгти(пеки), обладающие при 20-25°С вязко-упругими свойствами; при 120-180°С они приобретают подвижность
- вязкие битумы и дёгти, обладающие при 20-25°С вязкими и пластичными свойствами
- жидкие битумы и дёгти при 20-25°С текучие, содержащие в своём составе летучие низкомолекулярные углеводороды; применяют их при температуре в диапазоне от 15 до 120°С. они способны загустевать по мере испарения летучих углеводородов, тем самым приобретают свойства вязких битумов и дёгтей
- битумные эмульсии и суспензии – дисперсные системы, состоящие из диспергированного вяжущего материала (битума или дёгтя) в водной среде с добавкой эмульгатора, обеспечивающего их устойчивость. При нормальной температуре текучи.
По назначению органические вяжущие делят на:
- дорожные – битумы нефтяные (вязкие и жидкие), дёгти каменноугольные, битумы сланцевые, эмульсии битумные;
- строительные битумы;
- кровельные битумы;
- изоляционные битумы;
- специальные битумы.
Требования к качеству органических вяжущих:
- легко объединяться с каменными материалами, образуя прочную водостойкую плёнку
- обладать вязкостью, позволяющей в момент объединения с материалом хорошо его обволакивать, а в период работы связывать минеральные частицы в прочный монолит
- быть стабильными, т.е. не изменять свойства в процессе эксплуатации в покрытиях.
Применение: в гидротехническом, дорожном (для устройства дорожных покрытий, тротуаров, полов), промышленно-гражданском строительстве в виде кровельных, гидроизоляционных материалов, асфальтовых растворов и бетонов, уплотняющих герметизирующих материалов, гидроизоляционных и дорожных мастик, битумных эмульсий, кровельно-гидроизоляционных паст, для устройства и ремонта мягких крыш, защиты от коррозии бетона, металлов и от радиоактивных излучений.
