Предисловие
Основная сфера применения неорганических вяжущих веществ – это производство бетонных и ж/б изделий.

Основная сфера применения неорганических вяжущих веществ – это производство бетонных и ж/б изделий. Также эти материалы порошкообразной консистенции широко используются при приготовлении различных растворов. Ещё одна обширная область применения – укрепление грунтов. При затворении растворами вяжущие вещества образуют пластичный, тестообразный материал, со временем преобразующийся в камнеобразное состояние.

Что такое неорганические вяжущие вещества

Что же такое неорганические минеральные вяжущие вещества и как они классифицируются?

Все типы неорганических вяжущих веществ представляют собой материалы (обычно в виде тонких порошков), которые при смешивании с водой или с водными растворами некоторых солей образовывают пластично-вязкую массу. Она постепенно затвердевает и превращается в прочное камневидное тело.

Способность смешиваться с водой (гидрофильность), образовывать с водой вяжущее тесто, переходить из тестообразного состояния в твердое — это характерные признаки неорганических вяжущих веществ. Вяжущие материалы для бетонов, строительных растворов и изделий из них в зависимости от химического и минералогического состава подразделяются на группы. По способу затвердевания выделяют материалы: гидравлические, способные твердеть на воздухе и в воде, воздушные, которые твердеют только на воздухе, а также автоклавного твердения, которые твердеют при тепло-влажностной обработке.

Кислотостойкие вяжущие материалы достигают определенной прочности и сохраняют ее только в той среде, где имеются некоторые минеральные кислоты, но не в чистой воде или в воде, содержащей щелочи.

Говоря о классификация неорганических вяжущих веществ, выделяют четыре большие группы: гидравлические, известковые, магнезиальные и воздушные.

Известковые гидравлические вяжущие вещества

Известковые гидравлические вяжущие вещества изготавливаются из негашеной гидравлической или кальциевой извести и гранулированных шлаков или активных минеральных добавок путем совместного помола. Они выпускаются марок 50, 100, 150 и 200.

Содержание извести в пересчете на активные СаО и MgO должно быть в пределах 10-30% по массе, в вяжущих веществах с активными минеральными добавками, кроме золы-уноса, — не более 50% по массе.

Чтобы улучшить физико-механические свойства вяжущих, допускается введение добавок (хлористого кальция, хлористого магния, хлористого натрия и др.) в количестве не более 5% по массе.

Для регулирования сроков схватывания и улучшения процесса твердения при помоле добавляется около 5% гипсового камня.

Начало схватывания вяжущих веществ от начала затворения должно наступать не ранее чем через 25 мин, а конец схватывания — не позднее 24 ч. Известьсодержащие вяжущие при нормальной температуре твердеют медленно. При пропаривании или автоклавной обработке время твердения значительно уменьшается.

Известьсодержащие гидравлические вяжущие вещества устойчивы в пресной и содержащей сульфаты воде. Морозостойкость бетонов (растворов) на известьсодержащих вяжущих повышается, если в их состав ввести 15-20% портландцемента по массе.

Виды магнезиальных вяжущих веществ и как они затворяются

Магнезиальные вяжущие вещества это воздушные вяжущие вещества, тонкомолотые порошки, содержащие окись магния и твердеющие при затворении водными растворами хлористого или сернокислого магния.

Магнезиальные вяжущие бывают двух видов:

1. Магнезит каустический, получается путем обжига магнезита (MgC03 = MgO + СО2) при температуре 750-850 °С до полного удаления СО2. Оставшееся твердое вещество — MgO — измельчается до порошкообразного состояния.

2. Доломит каустический — получается путем обжига, а затем и помола, природного доломита (MgC03- СаС03) при температуре 650-750 °С до полного выделения углекислоты из углекислого магния.

Магнезиальные вяжущие вещества затворяются при помощи хлористого и сернокислого магния. Кроме этого, при специальном обосновании могут быть использованы следующие растворы: хлористого и сернокислого железа, хлористого цинка, отходящей рапы (отходов при извлечении брома из морских озер), искусственного карналлита, соляной или серной кислот.

Магнезиальные вяжущие изготавливаются следующих марок: магнезит каустический 400, 500, 600 и доломит каустический 100, 150, 200 и 300.

Виды воздушных минеральных вяжущих веществ

Воздушное вяжущее вещество – это жидкое стекло, которое представляет собой коллоидный раствор кремниевой кислоты в едкой натриевой или калиевой щелочи, темно-желтый или коричневый цвета.

Основные виды воздушных вяжущих веществ – это натриевое и калиевое жидкое стекло.

Натриевое жидкое стекло в зависимости от вида исходного химического элемента подразделяется на содовое с модулем 2,32-3,5 и плотностью 1,36-1,5 г/см3 и содово-сульфатное с модулем 2,31-3 и плотностью 1,43-1,45г/см3. Это воздушное минеральное вяжущее вещество применяется для уплотнения грунтов и приготовления жароупорных и огнеупорных бетонов (растворов), а также огнезащитных обмазок. Также натриевое жидкое стекло используется совместно с кремнефтористым натрием или с другими специальными добавками и молотыми наполнителями в качестве вяжущего вещества в виде водного раствора.

Калиевое жидкое стекло используется для приготовления кислотостойких бетонов (растворов) и применяется в производстве силикатных красок. Модуль этого воздушного минерального неорганического вяжущего вещества должен быть в пределах 3-4, а плотность — 1,4-1,42 г/см3.

При изготовлении кислотостойких бетонов и растворов для ускорения твердения жидкого стекла добавляется кремнефтористый натрий 1-го и 2-го сортов.