Основные виды органических вяжущих веществ. Происхождение и назначение.

Битумные материалы могут быть

--природные,

встречающиеся в виде отдельных скоплений или чаще пропитывающие горные породы,

--искусственные,

получаемые при переработке нефти. Дегтевые — искусственные материалы, получаемые в заводских условиях при сухой перегонке твердых видов топлива.

Различают следующие группы битумных и дегтевых вяжущих веществ:

--битумные,

состоящие из нефтяных битумов или из сплавов нефтяных и природных битумов;

Битумные и дегтевые вяжущие имеют темно-коричневый или черный цвет, поэтому их часто называют «черными вяжущими

--дегтевые— каменноугольные или сланцевые или сплавы дегтевых масел с пеками;

Дегтевые материалы применяют ограниченно, так как большинство их служит сырьем для получения разных ценных химических продуктов. К тому же дегтевые вяжущие и материалы на их основе в условиях эксплуатации (под влиянием влаги, кислорода воздуха, солнечной радиации) сравнительно быстро «стареют», становясь хрупкими и малопрочными, обладают неприятным запахом и выделяют вредные для здоровья вещества.

--смешанного вида

гудрокамовые (продукты совместного окисления каменноугольных масел и нефтяного гудрона);

--дегте- и битумополимерные,

содержащие нефтяные битумы или каменноугольные дегтевые вещества и полимеры.

Важнейшие свойства битумов и дегтей:

--гидрофобность,

--водонепроницаемость,

-- стойкость против действия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов,

-- способность прочно сцепляться с каменными материалами, деревом, металлом,

--приобретать пластичность при нагревании и быстро увеличивать вязкость при остывании.

. На основе этих вяжущих производят большое количество материалов и изделий для строительства:

-- асфальтовые бетоны и растворы

--,рулонные кровельные

--гидроизоляционные материалы,

-- мастики,

--пасты,

--эмульсии

--некоторые лаки.

ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

29.Основы производства портландцемента, его свойства, твердение, применение.

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе. Его получают тонким измельчением обожженной до спекания сырьевой смеси известняка и глины, обеспечивающей преобладание в клинкере силикатов кальция. Спекшаяся сырьевая смесь в виде зерен размером до 40 мм называется клинкером; от качества его зависят важнейшие свойства цемента: прочность и скорость ее нарастания, долговечность,

Технологический процесс производства портландцемента состоит из следующих основных операций: добычи известняка и глины, подготовки сырьевых материалов и корректирующих добавок, приготовления из них однородной смеси заданного состава, обжига смеси и измельчения клинкера в тонкий порошок совместно с гипсом, а иногда с добавками.

В зависимости от приготовления сырьевой смеси различают два основных способа производства портландцемента: мокрый и сухой. При мокром способе сырьевые материалы измельчают и смешивают в присутствии воды и смесь в виде жидкого шлама обжигают во вращающихся печах; при сухом способе материалы измельчают, смешивают и обжигают в сухом виде.

Процесс твердения портландцемента в основном определяется гидратацией силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция

Поскольку жидкая фаза твердеющей системы быстро и полностью насыщается оксидом кальция, полагают, что вначале образуется гидросиликат кальция C2SH2, который по мере выделения извести в твердую фазу переходит в CSH(B). Этому способствует также переход в раствор щелочей, снижающих в нем концентрацию извести.

• Прочность портландцемента. прочность портландцемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе. Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов балочек 40X40X160 мм и при сжатии их половинок, изготовленных из раствора состава 1:3 (по массе) с нормальным песком при водоцементном отношении 0,4 и испытанных через 28 сут; образцы в течение этого времени хранят во влажных условиях при температуре (20±2)°С. Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут. называется активностью цемента.

Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента, содержания воды, влажности, температуры среды и продолжительности хранения.

• Тонкость помола. С увеличением тонкости помола прочность цемента возрастает. Тонкость помола цемента характеризуется также величиной удельной поверхности(м2/кг), суммарной поверхностью зерен (м2) в 1 кг цемента.

Влияние влажности и температуры среды. Твердение цементного камня и повышение его прочности могут продолжаться только при наличии в нем воды, так как твердение есть в первую очередь процесс гидратации.

• Большое влияние на рост прочности цементного камня оказывают влажность и температура среды. Скорость химических реакций между клинкерными минералами и водой увеличивается с повышением температуры, а также значительно возрастает скорость уплотнения продуктов гидратации цемента

В условиях пропаривания при нормальном давлении твердение бетона происходит примерно в 2 раза медленнее, чем в автоклавах.

Твердения портландцементного камня при отрицательных температурах не происходит, так как вода превращается в лед.

• Продолжительность хранения.Длительное хранение цемента Даже в самых благоприятных условиях влечет за собой некоторую потерю его активности.

• Стойкость цементного камня. Бетон в инженерных сооружениях в процессе эксплуатации может быть подвержен агрессивному воздействию внешней среды: пресных и минерализованных вод, совместному действию воды и мороза, попеременному увлажнению и высушиванию. Среди компонентов бетона цементный камень наиболее подвержен развитию коррозионных процессов. Для того чтобы бетон стойко сопротивлялся агрессивному воздействию внешней среды, цементный камень должен быть коррозие-, морозо- и атмосферостойким.