Классификация минеральных вяжущих материалов и природа их свойств.

Классификация вяжущих материалов. Совокупность вяжущих веществ, т. е. веществ, обладающих способностью связывать разнородные компоненты, отвердевать и создавать монолитные материалы, можно разделить на два больших класса неорганические и органические в зависимости от состава химических соединений, входящих в их состав. Минеральные вяжущие материалы наиболее широко применяются в строительстве для изготовления растворов и бетонов, разнообразных строительных изделий и конструкций, применяемых при возведении зданий и сооружений.

К настоящему времени предложен ряд классификаций минеральных вяжущих материалов, основанных на различных определяющих признаках.

В зависимости от условий твердения вяжущие материалы подразделяют на воздушные, гидравлические и автоклавного

твердения.

Воздушные вяжущие могут твердеть, набирать прочность и длительно сохранять ее лишь на воздухе. В эту группу входят гипсовые и магнезиальные вяжущие, воздушная строительная известь, жидкое стекло.

Гидравлические вяжущие способны твердеть, набирать прочность и длительно сохранять ее как в воздушной, так и в водной среде. Эта группа вяжущих имеет более универсальное значение. В нее входят портландцемент и глиноземистый цемент, их разновидности, гидравлическая известь и романцемент, смешанные вяжущие на основе извести, гипса, портландцемента, шлаков, зол и других минеральных материалов.

Вяжущие автоклавного твердения твердеют при давлении насыщенного пара 0,8…1,5 МПа, что достигается в автоклавах. К ним относятся смеси извести или портландцемента и малоактивных при обычных условиях твердения минеральных материалов, например, кварцевого песка.

По механизму твердения вяжущие материалы разделяют на гидратационные, контактно-конденсационные, коагуляционные и поликонденсационные.

Вяжущие гидратационного твердения твердеют после затворения водой в результате реакций гидратации и гидролиза. Продуктами реакций являются малорастворимые гидратные новообразования, приводящие к формированию искусственных камнеподобных тел. Гидратационный механизм твердения характерен для большинства применяемых в строительстве минеральных вяжущих веществ. Часто вяжущие системы твердеют по смешанному механизму. Так, при использовании гашеной извести гидратационное твердение сопровождается кристаллизацией Са(ОH)2 с последующим превращением в СаСO3.

Контактно-конденсационный механизм твердения характерен обычно в условиях прессования некоторых гидратированных продуктов, когда в результате поверхностных явлений между контактируемыми макрочастицами веществ аморфной или нестабильной кристаллической структуры без изменения химического состава исходного вещества образуется прочный водостойкий камень.

Коагуляционный механизм твердения заключается в формировании высококонцентрированной коллоидной массы при удалении из некоторых высокодисперсных веществ, таких как глины свободной воды, проявлении капиллярных сил и образовании при этом камнеподобного материала.

Поликонденсационный механизм характерен для минеральных вяжущих на основе жидкого стекла, фосфатных и серных цементов. Твердение таких вяжущих происходит в результате реакций поликонденсации, сопровождающихся синтезом прочного искусственного камня.

При необходимости вяжущие классифицируют также по химическому составу (известковые, магнезиальные, силикатные, фосфатные и др); вещественному составу (гипсовые, шлаковые, портландцементные и др); определяющей технологической операции (обжиговые, безобжиговые): характерному свойству (быстротвердеющие, высокопрочные, кислотостойкие и др).