Связующие и цементы

Связующие

Это материалы, которые позволяют формировать искусственный камень путем соединения минеральных гранулированных материалов.

Они рассматриваются в двух основных группах: строительные материалы на углеводородной и минеральной основе. Первая группа – битумы и гудроны. Они используются при строительстве асфальтобетона и изоляционных работах. Бетоны этой группы используются в таких местах, как дороги и аэропорты.

Вторая группа вяжущих – это известь, гипс и цемент. Известь и гипс – водорастворимые связующие. Вяжущие вещества, в которых известь – пуццолан используются вместе, а цемент – это вяжущие вещества, которые могут затвердевать в воде. Их называют гидравлическими вяжущими, известь и гипс – не гидравлическими вяжущими.

Известь:

Известь – старейшее известное связующее. Поскольку время застывания извести занимает очень много времени, полученный раствор имеет низкую прочность и может разлагаться в водах с низкой жесткостью. Сегодня его используют только для штукатурных и побелочных работ.

Гипс:

Гипс нельзя смешивать с минеральными зернистыми материалами. По этой причине его нельзя считать обязательным. Сырье для изготовления гипса – гипсовые (гипсовые) камни. Гипс, который очень быстро затвердевает (3-15 минут), не является водостойким, его чаще всего армируют растительными или стеклянными волокнами (как композит) и используют при производстве строительных элементов (стеновых панелей, потолочных плит и т.д.).

Пуццоланы:

Это тонкоизмельченный материал, который сам по себе не связывается и содержит аморфный кремнезем (SiO2), оксид алюминия (Al2O3) и оксид железа (Fe2O3). Однако пуццоланы, содержащие определенное количество оксида кальция (CaO), не обладают само связывающими свойствами.

Пуццолан делится на два: натуральный и искусственный. Природные пуццоланы (трассы), вулканические туфы, ископаемые почвы диатомовых водорослей и т.д.

Искусственные пуццоланы – это летучая зола, доменный шлак, дымок кремнезема и т.д.  Летучая зола получается из дымовых труб ТЭС с фильтрами и является отходами.

Доменный шлак резко охлаждают и добавляют к цементу. Пары кремнезема используются в полупроводниковой технологии (производство процессоров). Обеспечивает высокую прочность и непроницаемость для бетона.

Цемент

Цемент был открыт в первой половине 19 века в результате поиска вяжущего, которое затвердевает и может затвердевать в воде и не портится под действием воды. Цемент – это гидравлическое вяжущее, способное затвердевать в воде.

Хотя сегодня существует много видов цемента, портландцемент, который составляет 75% мирового производства цемента и имеет преимущество в производстве бетона, является наиболее распространенным.

Производство и состав портландцемента

Сырье для портландцемента – глина, известняк и почвы, содержащие небольшое количество оксида железа. Это вещество, содержащее глину, кремнезем (SiO2) и оксид алюминия (Al2O3). Это карбонат кальция (CaCO3) с известняком.

Сырьевая смесь, которую обжигают при 1400 ° C в специальных печах, частично плавится, и оксиды SiO2, Al2O3, CaO и Fe2O3 по-разному соединяются (смешанные оксиды), образуя клинкер, составляющий основу цемента.

Добавляя 2-3% гипса к темно-серому клинкеру размером с грецкий орех, он измельчается и получается цемент.

Окись	Значение	По весу (%)
CaO	Известь	60-67
SiO2	Кремнезем	17-25
Al2O3	Глинозем	3-8
Fe2O3	Оксид железа	0.5-6.0
MgO	Оксид магния	0.1-4.0
Na2O+K2O	Щелочи (сода и поташ)	0.2-1.3
SO3	Ангидрид серы	1-3