Книги по строительству и ремонту

Кровельные работы

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 20. Вяжущие вещества

Вяжущие вещества минерального происхождения представляют собой тонко измельченные порошки, обладающие способностью при смешивании с водой образовывать пластичное тесто, затвердевающее в камневидное тело. Если вяжущий материал (например, известь) смешать с песком и водой, то, переходя в камневидное состояние, известь свяжет между собой и частицы песка. На этом свойстве основано применение вяжущих для приготовления растворов и бетонов.

В зависимости от условий твердения неорганические вяжущие материалы делятся на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие после затворения их водой твердеют и повышают прочность только на воздухе. К ним относятся воздушная известь, строительный гипс, кислотоупорный цемент.

Гидравлические вяжущие твердеют не только на воздухе, но и в воде. К этой группе относятся портландцемент, пуццолановый портландцемент, глиноземистый цемент и некоторые другие виды цементов.

Портландцементы (ГОСТ 10178—62). Портландцементом назы

вается гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тон

кого измельчения обожженной до спекания сырьевой смеси глины

и известняка. Для замедления сроков схватывания портландцемен

та к нему при помоле добавляют гипс. Портландцемент обладает

свойством при затворении водой постепенно (в течение нескольких

дней) твердеть на воздухе и в воде, превращаясь в камнеподобный

материал, прочность которого продолжает нарастать в течение

ряда лет.         ,

Исходными продуктами для получения портландцемента являются известняк и глина. Для получения цемента известняк дробят, а глину смешивают с водой. Затем их дозируют (по массе), смешивают и перемалывают в трубных мельницах. Получившийся продукт сметанообрааной консистенции называется шламом. Щлам поступает в наклонную вращающуюся печь и в процессе обжига движется вниз по уклону навстречу горячим газам. По мере продвижения и повышения температуры происходит испарение воды, разложение углекислого кальция (основной составной части известняка) и в зоне печи с температурой около 1400° С все твердые составные части плавятся и химически соединяются между собой.

Из печи шлам выходит в виде небольших спекшихся кусочков камня, называемых цементным клинкером. Клинкер выдерживают определенное время на складе, после этого размалывают в шаровых мельницах с добавкой 3—5% гипса. Получивщийся тонкий порошок серовато-зеленого цвета представляет собой конечный, продукт — портландцемент. Тонкость помола портландцемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы   через сито с сеткой № 008 (размеры стороны ячейки в свету 0,08 мм) проходило не менее 85% от массы ее.

Портландцемент в основном состоит из следующих веществ: окиси кальция (64—67%), окиси кремния (21—25%), окиси алюминия (4—8%) и окиси железа (2—4%).

Основным показателем портландцемента является его марка, которая указывает на предельную прочность затвердевшего цементного раствора состава 1:3 (цемент, песок) при сжатии (в кгс/см2). Портландцемент имеет четыре марки: 300, 400, 500, 600.

Предел прочности устанавливают при испытании на изгиб образцов— балочек размером 40X40X160 мм и при сжатии их половинок. Образцы изготовляют из цементного раствора состава 1 :3 (по массе) с кварцевым песком и испытывают через 28 суток.

Наряду с портландцементом промышленность выпускает несколько его разновидностей, отличающихся свойствами и областью применения, — пластифицированный, сульфатостойкий, гидрофобный и другие портландцементы.

Пластифицированный портландцемент получают путем введения при его помоле 0,15—0,25% пластифицирующей добавки (концентрата сульфитно-спиртовой барды). Раствор на этом портландцементе отличается повышенной удобоукладывае-мостью. Сульфатостойкий портландцемент используют для бетонных конструкций, подвергающихся действию агрессивных сред. Быстротвердеющий портландцемент марки 600 через сутки уже достигает прочности 200—400 кгс/см2. Г ид р о-фобный портландцемент получают при одновременном измельчении клинкера с гидрофобизирующей добавкой. Такой цемент хранится даже во влажной среде, не снижая своих качеств, и обладает повышенной пластичностью.

Пуццолановый по р т л а н д ц е м е н т (ГОСТ 10178—62), выпускаемый промышленностью трех марок (200, 300 и 400), представляет собой портландцемент с гидравлической добавкой минерального вещества —пуццоланы, которое замедляет процесс схватывания и твердения, связывая при этом свободную известь, выделяющуюся при твердении цемента.

Ш л а ко п ор т л а н д це м ен т (ГОСТ 10178—-62) получают путем совместного помола доменного гранулированного шлака с портландцементиым клинкером. Промышленность выпускает такой цемент четырех марок: 200, 300, 400 и 500. В шлакопортландцемен-те содержится шлака 30—60% от массы цемента.

Белые и цветные портландцементы (ГОСТ 965—66) применяют для отделочных работ и изготовления архитектурных деталей.

Для низкомарочных бетонов и растворов применяют цементы, изготовленные на дешевом местном сырье, в основном шлаковые и известково-зольные.

Каждая партия портландцемента должна иметь паспорт, в котором указано   название  завода,   номер   паспорта и партии, год, месяц и число отправки портландцемента, масса партии, название портландцемента и его марка.

При погрузке навалом портландцемент следует, перевозить в, контейнерах, автоцементовозах и специальных вагонах. Лучше всего транспортировать портландцемент в многослойных бумажных мешках..

Хранить портландцемент необходимо в закрытых складах, защищенных от атмосферных осадков и грунтовых вод. При этом надо учитывать, что при хранении портландцемента даже в благоприятных условиях активность (марка) его снижается через три месяца примерно на 20%, через шесть месяцев на 30%'. а через год — на 40%'.

Известь (ГОСТ 9179—70). Воздушная строительная известь представляет собой вяжущее, получаемое обжигом известняка при температуре 1000—1100° С. При этой температуре известняк теряет, углекислый газ и превращается в известь.

В зависимости от условий твердения строительная известь делится на воздушную, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, обеспечивающую твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности как на воздухе, так и в воде.

Воздушная известь по виду содержащегося в ней основного окисла разделяется на:, кальциевую, магнезиальную и доломитовую.

„Гидравлическая известь по гидравлическим свойствам подразделяется на: сла-богидравлическую и сильногидравлическую.

По внешнему виду известь делится на: комовую и порошкообразную.

Порошкообразная известь разделяется на молотую и гидрат-ную (пушонку), получаемую путем гашения кальциевой,1 магнезиальной и доломитовой извести.

В зависимости от степени готовности, способа измельчения и содержания добавок известь делится на следующие виды: негашеная комовая (кипелка) или молотая совместно,с минеральными добавками или без них; молотая негашеная карбонатная—-порошкообразная' смесь молотых негашеной извести и карбонатных пород: гидратная (гашеная) — порошкообразный продукт, образующийся в результате гашения комовой извести, или порошкообразная смесь гидратной извести с молотыми минеральными добавками.

Комовая известь, соединяясь с водой, быстро выделяет значительное количество тепла. Процесс соединения кипелки с водой называют гашением извести, а образовавшееся при этом вещество — гидратной (гашеной) известью.

По скорости гашения известь делится на три вида: медленно-гасящуюся известь (со скоростью гашения не менее 25 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и быстрогасящуюся (не более 8 мин)

Гашение, осуществляется, как правило, в известегасилке и как исключение — в творильных ящиках. В' известегасилке комовая известь одновременно гасится, размалывается и перемешивается; при этом значительно ускоряется процесс гашения. При гашении быстрогасящуюся известь заливают тройным ,(по массе) количеством воды, среднегасящуюся заливают половинным количеством воды, медленнОгасящуюся сначала только смачивают водой, а затем добавляют ее небольшими порциями.

Комовая известь, будучи залита недостаточным количеством воды (70—100% от массы извести), превращается в тонкий сухой порошок, называемый известью-пушонкой, с объемной массой 4,00—600 кг/л3. ЕСЛИ комовую известь залить избыточным количеством воды; то получится легкоподвижное известковое тесто с объемной массой 1300—1400 кг/мг.

Воздушная известь в зависимости от консистенции бывает жирной и тощей. Особенностью жирной является то, что она быстро гасится, выделяя при этом значительное количество тепла. Тощая известь гасится медленно. Один килограмм жирной извести способен образовать до 2,4 л известкового теста, в то время как тощая известь дает теста не более 1,6 л. При образовании раствора один объем жирной извести можно смешать с 2—4 объемами песка. При этом пластичность массы не теряется. Один, объем тощей1 извести способен принять лишь 1—2 объема песка.

Твердение гидратной (гашеной) извести происходит в результате испарения воды и кристаллизации гидроокиси кальция.

В зависимости от содержания в комовой или гидратной извести активных веществ (окисей кальция и магния) и тонкости помола она делится на 1, 2 и 3-й сорта. Прочность (марка) воздушной извести не нормируется — она очень низка.

Гидравлическая из весть —вяжущее вещество,, образующееся в результате обжига мергелистого известняка с содержанием от .8 до 30% глинистых включений при температуре около 900—1000° С и последующего измельчения продукта обжига гашением,или помолом. Этот вид извести состоит из соединений кальция, железа и алюминия, сообщающих ей гидравлические свойства твердеющей на воздухе свободной извести, не взаимодействующей с тремя ранее упомянутыми соединениями.

При твердении гидравлической извести сначала происходит процесс воздушного твердения (при этом нужны воздушно-сухие условия), а затем процесс гидравлического твердения (в этом случае для образования гидратных соединений нужна повышенная влажность окружающей среды).

Гидравлическая известь должна удовлетворять следующим ус

ловиям: остаток на сите № 008 не должен превышать 10%, предел

прочности,, (м-арка) при сжатии через 28 суток комбинирован

ного хранения (7 суток во влажном воздухе и 21 сутки в воде)

стандартных образцов, изготовленных с уплотнением раствора

(состава 1 :3, с .нормальным песком), должен быть не менее

20 кгс/см2

Негашеную комовую известь перевозят навалом на автомашинах с брезентовым верхом и в закрытых вагонах. Гашеную известь-пушонку и молотую известь транспортируют в многослойных бумажных мешках или специальных металлических контейнерах. На таре должно быть указано наименование завода, название и вид извести, сорт, масса, год, месяц и,число изготовления.

Хранение извести может быть организовано в закрытых складах, исключающих ее увлажнение атмосферными осадками и грунтовыми водами..

Известковое тесто хранят в ямах, которые закрывают сверху досками. Зимой, во избежание промерзания теста, ямы утепляют опилками или шлаком.