Меню

Вяжущие материалы гипс известь цемент



Вяжущие материалы: глина, известь, цемент, гипс

Назначение вяжущих матералов — связать в монолитное целое все компоненты будущего изделия или конструкции. Различают два вида вяжущих материалов — твердеющие только на воздухе — воздушные и материалы, на свойства которых после начала схватывания вода не может оказать отрицательного воздействия, а в некоторых случаях оказывает даже положительное воздействие — гидавлические. К воздушным относится глина, гипс и воздушная известь. К гидравлическим — гидравлическую известь и цементы.

Глина — это мягкая, мелкодисперсная разновидность горных пород. При разведении водой образует пластичную массу, легко подвергающуюся любому формообразованию. При обжиге глина спекается, твердеет и превращается в камневидое тело, а при более высоких температурах обжига расплавляется и может достичь стекловидного состояния.
В зависимости от примесей глина принимает разный цвет окраски. Наиболее ценный сырьевой вид глины — белая глина — каолин.
Глина имеет свойство впитывать воду до определенного предела, после которого она уже не в состоянии ее впитывать или пропускать через себя. Это свойство глины используется для создания насыпных гидроизоляционных слоев.
В зависимости от стойкости глины к температуре выделяют глины лекгоплавкие, тугоплавкие и огнеупорные. Их температуры плавления соответственно: 1380, до 1550 и выше 1550 градусов. Чистый каолин плавится при температуре выше 1750 градусов.
Тугоплавкие глины служат сырьем для изготовления огнеупорных материалов.

Известь получают путем обжига известняка при высоких температурах. Полученная таким образом известь называют известь-кипелка за то, что при контакте с водой идет активное выделение углекислого газа. Этот процесс называют «гашением ». Для большинства случаев применения извести она должна быть «погашена “.
Погашенная известь превращается в тесто, которое можно хранить много лет. От продолжительного хранения свойства извести могут даже улучшиться.
Для получения вяжущего раствора известковое тесто смешивают с песком. Такой раствор используют при кладке фундаментов под печи, дымовых труб высотой до 4-5 м и применяют для оштукатуривания стен домов и печей.

Цемент — наиболее распространенный вяжущий материал, позволяющий получать изделия и конструкции высочайшей прочности. Цемент — результат мелкодисперсного измельчения продуктов спекания одного из видов глины — мергеля или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.
При измельчении к продуктам спекания делаются дозированные добавки гипса, шлака, песка и других компонентов, что позволяет получать цемент с самыми различными свойствами.
В зависимости от исходного сырья и введенных добавок цементы подразделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди потрландцементов выделяют быстротвердеющие и портландцементы с минеральными добавками.
Бетонные конструкции, в которых используется та или иная марка цемента могут приобретать уникальные свойства. Прежде всего это особо прочные бетоны, например, для взлетных полос аэродромов и ракетно-стартовых площадок, морозо-, огне- и солеустойчивые марки.
Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Наиболее распространенными являются марки от 350 до 500. Изготавливаются же марки цемента до 600-й и даже 700-й марки.
Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения — схватывания — лежит в пределах 40-50 мин, а конец твердения около 10-12 часов.

Гипс получают путем обжига горной породы — гипсового камня и последующего измельчения продукта обжига. Гипс существенно уступает цементу по прочности изделий, полученных при его использовании в качестве вяжущего материала, а также уступает ему в гигроскопичности — способности противостоять прониканию влаги в тело конструкции. Поэтому гипс применяют в конструкциях и растворах, работающих внутри помещений. Гипс бывает марки А -быстротвердеющий (конец схватывания менее 15 минут) и марки Б — нормальнотвердеющий (конец схватывания — 30 минут).
Гипс служит основой растворов для заделки мелких неровностей и трещин бетонных плоскостей стен и потолочных перекрытий, а также оштукатуривания печей.

Источник

Вяжущие материалы

Используют для приготовления растворов или бетона. Делят на воздушные ( глина, строительная известь, гипс) и гидравличе­ские ( цемент, специальные вяжущие вещества). Воздушные твер­деют только на воздухе и размываются водой; гидравлические, начиная твердеть на воздухе, продолжают твердеть и в воде.

Глина состоит из различных минералов, поэтому бывает раз­ного цвета. Служит вяжущим материалом для приготовления глиняных растворов, применяемых при кладке печей, штукатурке, изготовлении кирпича, глинобитных стен, глиносоломенной кров­ли и других работах.

Различают тощие, средние и жирные глины. Тощие нередко применяют в чистом виде, получая обычный глиняный раствор, в средние по жирности добавляют немного песка, в жирные — много ( см. « Приготовление растворов»).

Огнеупорную глину применяют для кладки внутренних частей печи из огнеупорного или тугоплавкого кирпича.

Известь строительная может быть негашеной комовой ( кипел-ка) или молотой. Негашеная известь — это куски сероватого цве­та; молотая имеет вид порошка. При необходимости из кипелки можно приготовить известь-пушенку ( порошок). Известь подраз­деляют на быстрогасящуюся с началом гашения не более 8 мин, среднегасящуюся — не более 25 мин и медленногасящуюся — не менее 25 мин. Бывает кальциевой, магнезиальной и доломитовой, выпускается трех сортов.

Кипёлку молотую и пушенку следует хранить в сухих сараях с полами, поднятыми над землей не менее чем на 500 мм. Нега­шеная известь опасна в пожарном отношении: при попадании на нее небольшого количества воды начинает гаситься, развивая вы­сокую температуру, от которой загорается древесина.

Читайте также:  Как обновить цементную затирку

Известь гасят в тесто или пушенку. Пушенку добавляют в су­хие засыпки, предохраняя их от разведения различных насекомых и грызунов.

Известь-тесто можно хранить в закрытых ямах неограничен­ное время. Чем длительнее хранение, тем выше качество теста. Срок хранения извести-пушенки также не ограничен. Молотую же известь-кипелку необходимо использовать в течение 30 суток со дня выпуска.

Для гашения извести в пушенку с небольшого участ­ка земли снимают растительность, выравнивают его и рассыпают по нему известь-кипелку слоем 100 — 150 мм. Чтобы известь не загрязнялась землей, ее лучше гасить на деревянных щитах. За­тем ее поливают из лейки водой из расчета 600 — 700 л воды на 1 м 3 извести. При большем количестве воды известь гасится в тесто. Хранить гашеную известь лучше в закрытых ларях.

Для гашения извести в тесто роют в земле твориль-ную яму глубиной 1,5 — 2 м, объемом 2,5 м 3 на 1 т извести-кипелки. Стены ее рекомендуется обшить досками. Над ямой под наклоном ставят гасильный ящик длиной 2 м, шириной 1 — 1,5 и высотой 0,4 — 0,5 м. В той стороне ящика, которая обращена к творильной яме, делают отверстие ( леток) размером 250X250 мм. -С внешней стороны отверстия прибивают пазы и делают задвижг ку, с внутренней его закрывают сеткой с ячейками 10X10 мм ( можно и мельче).

Перед гашением извести задвижку закрывают, после гашения открывают. Проходя через сетку, известковое молоко процежива­ется. Под летком желательно закрепить вторую сетку с ячейками 5X5 мм — для задержания непогасившихся кусочков извести и получения более чистого теста.

Неправильное гашение любого вида извести снижает ее каче­ство, уменьшает выход теста.

Гасить известь следует так.

Быстрогасящаяся известь. В гасильный ящик не более чем на ¼ его высоты загружают известь. Затем ящик до поло­вины насыпанного слоя заливают водой ( для определения коли­чества воды известь можно отвести в сторону). Как только над известью начнут появляться водяные пары, а куски извести рас­сыпаться, ее тщательно перемешивают веслом и постепенно до­бавляют воду. Погасив известь, ее разбавляют, чтобы-при пере­мешивании получилось однородное известковое молоко, которое через леток сливают в творильную яму.

Среднегасящаяся известь. Насыпанную в ящик из­весть разравнивают и заливают водой до половины высоты насы­панного слоя. Как только куски извести начнут рассыпаться, га­шение ее продолжают в той же последовательности, как было указано выше.

Медленногасящаяся известь. В гасильный ящик не более чем на ¼ его высоты насыпают слой извести. Затем ее начи­нают постепенно увлажнять водой из лейки. Когда на кусках извести появятся трещины, что говорит о начавшемся процессе гашения, воду следует добавлять небольшими порциями, причем так, чтобы не охладить известь. Полученное тесто перемешивают, добавляют воду до получения известкового молока и сливают ее в творильную яму.

После гашения остаются куски извести — недожог и пережог. Их надо собрать в отдельный ящик, расколоть куски на две-три части и залить водой. Через определенное время некоторые из них погасятся, а остальные выбрасывают.

В гашеную известь добавляют воду, все перемешивают, а яму закрывают досками. Когда с поверхности извести исчезнет вода, доски снимают, а известковое тесто засыпают просеянным через частое сито песком слоем 200 мм. Чтобы тесто не замерзло зи­мой и не потеряло своих вяжущих свойств, сверху песка насы­пают землю слоем не менее 600 — 700 мм. Яму огораживают и выдерживают в ней известь, пока погасятся все мельчайшие ча­стицы ( непогасившиеся частицы, попадая в раствор, могут вы­звать в нем дутики).

Для кладочных растворов известковое тесто выдерживают не менее двух недель, для штукатурных — месяц.

Выход известкового теста зависит от качества -извести-кипел-ки. Из 1 кг первого сорта получают не менее 2,2 л густого извест­кового теста, из второго — не менее 2 и из третьего — не ме­нее 1,5 л.

Известь можно заменить отходами промышленности — подзо­лом, окшарой или карбидным илом.

Подзол — отходы кожевенной промышленности ( известь треть­его сорта, смешанная с волосом). Подзол процеживают сквозь сито с ячейками не крупнее 10Х10 мм, удаляя кусочки кожи и т. д.

Окшара — отходы текстильной промышленности ( известь третьего сорта, смешанная с мелким шерстяным волосом). Как и подзол, требует процеживания сквозь сито. В свежем виде содержит до 2,5% хлора, вредного для организма человека. До употребления в дело надо выдержать в течение 5 — 6 месяцев в отвалах или ящиках на открытом воздухе до полного удаления хлора.

Подзол и окшара, смешанные с волосом, позволяют получить армированные растворы, которые почти не трескаются.

Карбидный ил — отходы карбида кальция при получении аце­тилена ( известь второго сорта, синеватого оттенка). Применять можно лишь после исчезновения запаха ацетилена, для чего его выдерживают на открытом воздухе в течение одного-двух ме­сяцев.

Цементы применяют для изготовления бетонных и железобе­тонных конструкций, приготовления строительных растворов вы­сокой прочности. Различают портландцемент, пластифицирован­ный портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый порт­ландцемент. Все эти цементы имеют различные марки:

портландцемент — 400, 500, 550 и 600, быстротвердеювдий портландцемент — 400 и 500;

шлакопортландцемент — 300, 400 и 500; быстротвердеющий шлакопортландцемент — 400.

Цементы — лучшие вяжущие гидравлические вещества, твер­деющие на воздухе и в воде. Схватываются они не очень быстро и твердеют довольно длительное время ( обычно в течение 28 су­ток). Начало схватывания должно наступать не ранее 45 мин, конец — не позднее 12 ч после затворения теста.

Читайте также:  Цемент с щебнем или без

Марку цемента определяют так. Готовят раствор из 1 части цемента, например марки «300 », и 3 частей специально подобран­ного песка. Выдерживают его в нормальных условиях 28 суток, после чего он должен выдерживать нагрузку. на сжатие не менее 300 кг на 1 см. Кроме цементов, промышленность выпускает и другие вяжущие вещества.

Вещества вяжущие известьсодержащие гидравлические имеют четыре марки: 50, 100, 150 и 200. В дальнейшем эти вяжущие ве­щества будут рассматриваться нами как цемент.

Эти вяжущие вещества пригодны для приготовления различ­ных растворов. Известково-шлаковое в основном применяют для работы с изделиями, постоянно находящимися во влажных усло­виях, а известково-пуццолановое — в кладочных растворах, также находящихся в условиях постоянной высокой влажности. Сухие смеси для растворов надо хорошо перемешивать.

Цемент и вяжущие вещества продают навалом или в бумаж­ных мешках с указанием марки. Хранят их в сухих местах не более 6 месяцев. Даже при самом тщательном хранении цемент в течение года может потерять до 40% прочности.

В малоэтажном строительстве для приготовления растворов можно применять цементы низких марок — от 300 и ниже.

Гипс строительный ( старое название алебастр) — достаточно тонкий порошок белого или сероватого цвета, изготовляемый из гипсового камня -путем обжига и помола или помола и обжига. Выпускается трех сортов. Начало схватывания гипса должно на­ступать не ранее 4 мин, конец — не ранее 6 мин, но не позднее 30 мин после затворения теста.

Выпускается 12 марок. Для строительных работ применяют гипсы от марки Г-5 до марки Г-25, т. е. выдерживающие на сжа­тие от 5 до 25 кг/см 2, но можно применять и более- высокие марки. Самая высокая марка гипса — 250 кгс/см 2.

Гипс, добавленный в известковый раствор, ускоряет его схва­тывание и увеличивает, прочность. Такой раствор называют из-вестково-гипсовым.

Из гипса отливают также различные плиты и блоки, например гипсошлаковые.

Из-за быстрого схватывания большие порции гипса употре­бить в дело практически невозможно. Поэтому в него добавляют различные замедлители — известковый раствор, животный клей ( в виде клеевой воды крепостью от 0,5 до 2%), на котором и за­творяют гипс. Чем больше в воде клея, тем длиннее сроки схва­тывания гипса. При схватывании и твердении гипс увеличивается в объеме до 1%, что имеет важное практическое значение при многих строительных работах.

Гипс продают мешками или россыпью ( навалом). Хранить его надо в сухих местах с полами, поднятыми от уровня земли не менее чем на 50 см. От длительного хранения гипс перестает схватываться и не может быть применен в дело.

Источник

Вяжущие материалы (гипс, известь, цемент)

Главная функция, выполняемая вяжущими материалами – связывание в единое целое всех компонентов конструкции или элементов будущего изделия. Вяжущие материалы разделяются на две основные категории: воздушные (затвердевающие на воздухе) и гидравлические (это те материла, свойства которых после затвердевания не поддаются разрушительному воздействию воды, а зачастую даже способны улучшаться во время этого взаимодействия). К категории воздушных вяжущих средств относятся воздушная известь, гипс и глина. Категория гидравлических вяжущих включает в себя гидравлическую известь и различные цементы.

Известь – воздушный вяжущий материал; может быть негашеной (ее еще называют кипелка) и гидратной (молотой). Негашеная известь представляет собой цельные куски сероватого цвета. Ее получают в результате обжига известняка при температуре от 900 до 1000 градусов.

В зависимости от срока начала гашения различают быстрогасящуюся (начало – через не более чем 8 минут), среднегасящуюся (25 минут) и медленногасящуюся (от 25 минут) известь. Негашеная известь, имеющая марки 4, 10, 25 и 50, применяется при изготовлении силикатного кирпича и бетона, для приготовления специальных растворов для кладки. Перед применением негашеную известь гасят водой, потом выдерживают около двух недель, а уже затем смешивают с песком, получая известковый раствор. Негашеная известь пожароопасна: если на нее попадет хотя бы небольшое количество воды, вещество начнет гаситься и достигнет при этом очень высокой температуры, от которой может загореться древесина.

Гидратную известь получают путем размельчения негашеной, ее смешивания с водой и превращения в порошок. Для получения известкового раствора из гидратной извести достаточно смешать этот порошок с песком. Считается, что известковый раствор из гашеной извести менее пластичен, чем раствор из негашеной. Известковый раствор не твердеет под водой, потому что туда не поступает диоксид углерода из воздуха. На открытом же воздухе поглощаемый диоксид углерода замещает остатки воды, и происходит отвердевание известкового раствора.

Наиболее распространенным вяжущим материалом в настоящее время является цемент. Он применяется для создания изделий и конструкций повышенной прочности. Получают цемент в процессе тщательного измельчения субстанции, получаемой в результате спекания мергеля (разновидность глины) или смеси глины с известняком. В процессе измельчения зачастую добавляют различные добавки (шлак, песок, гипс или другие вещества) для того, чтобы получать разновидности цемента, обладающие различными специфическими свойствами.

В зависимости от того, каким был состав исходного вещества, существует разделение цемента на портландцементы (среди них выделяют такие разновидности, как быстротвердеющие портландцементы и портландцементы с добавлением различных минеральных веществ), и шлакопортландцементы. Так как цементы отличаются друг от друга по своим свойствам, бетонные изделия, изготовленные из различных видов цемента, также имеют различные технические характеристики (например, особую прочность, морозоустойчивость, огнеустойчивость или солеустойчивость).

Читайте также:  Какие бывают растворы цемента

Чтобы классифицировать виды цемента согласно их прочностным показателям, существует такое понятие, как марка цемента. Наиболее популярными марками являются марки в диапазоне от 350 до 500. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см2. Самыми прочными марками цемента являются 600 и 700.

Все разновидности цемента отличаются таким ценным качеством, как способность быстро отвердевать. Цементный раствор схватывается в пределах 40-50 минут, а полный срок отвердения равен 10-12 часам.

Такой материал, как гипс, менее прочен по сравнению с цементом, и обладает существенно меньшей гигроскопичностью, поэтому слабо противостоит попаданию влаги внутрь конструкции. Поэтому зачастую гипс применяют только при сооружении объектов в закрытых помещениях. Получают гипс путем обжига гипсового камня (разновидность горной породы), и его последующего мелкодисперсного измельчения.

Существует две марки гипса. Гипс марки А быстро твердеет, как правило, процесс отвердения занимает не больше 15 минут, гипс марки Б – нормальнотвердеющий – схватывается в течение получаса. В основном гипсовый раствор применяют для коррекции мелких трещин и неровностей бетонной поверхности.

Заполнители бетонов

Заполнителями в бетоне называют рыхлую смесь минеральных зерен природного или искусственного происхождения, размеры которых находятся в установленном диапазоне. В бетоне эти зерна скрепляются вяжущим веществом, образуя прочное камневидное тело. Занимая до 80-85 % общего объема бетона, заполнители влияют на технологические свойства бетонной смеси и на качество затвердевшего бетона. Правильно подобранные заполнители позволяют получать экономичный бетон с минимальным расходом цемента.

По крупности различают мелкий заполнитель (песок), состоящий из частиц размером 0.16-5 мм, и крупный заполнитель (гравий или щебень), размеры частиц в котором изменяются в пределах от 5 до 70 мм. В некоторых случаях, например при бетонировании массивных конструкций, применяют щебень или гравий с крупностью частиц до 150 мм. По происхождению заполнители подразделяют на природные и искусственные. Природные заполнители получают путем добычи и переработки изверженных, осадочных или метаморфических горных пород: гранита, диабаза, диорита, известняка, вулканического туфа, гравия, кварцевого песка, кварцита, мрамора. К искусственным заполнителям относят попутные продукты промышленности (доменные и топливные шлаки, золу ТЭС), а также специально изготовляемые — керамзитовый гравий, щебень из вспученного перлита и многие другие.

К важнейшим показателям качества заполнителей относят зерновой состав, форму и характер поверхности зерен, содержание вредных примесей, плотность, прочность и морозостойкость.

Зерновой состав заполнителей решающим образом влияет на получение бетона заданной марки при минимальном расходе цемента. В бетонной смеси цементное тесто расходуется на обволакивание поверхности зерен и на заполнение промежутков (пустот) между ними. В идеальном случае наименьший расход цемента достигается в том случае, когда и удельная поверхность, и пустотность зерен заполнителя стремятся к минимуму. Удельная поверхность тем меньше, чем больше крупность заполнителя. Так, удельная поверхность смеси зерен крупностью 10-20 мм, взятая из расчета на 1 м3 абсолютного объема заполнителя, составляет 400 м2, для зерен крупностью 2,5-5 мм она равна 1600 м2, а для пылевидных частиц размером 0,05-0,16 мм — 160 000 м2.

Характер поверхности заполнителей влияет на свойства бетонной смеси и прочность бетона. Бетонная смесь, изготовленная на заполнителях с гладкой поверхностью — например, гравии, обладает хорошей удобоукладываемостью. Смеси на заполнителях с шероховатой поверхностью, например, щебне, укладываются хуже, но бетон приобретает большую прочность, чем бетон на гравии. Это объясняется большей площадью поверхности сцепления шероховатого заполнителя с цементным камнем. Некоторые заполнители, в особенности из легких пористых материалов, обладают настолько большой шероховатостью, что затрудняют получение удобоукладываемых и удобоперекачиваемых смесей.

Вредные смеси, содержащиеся в заполнителях, могут вступать во взаимодействие с цементом, в результате чего в бетоне образуются соединения, снижающие его прочность или вызывающие коррозию. К числу вредных примесей относят включения следующих пород и минералов:

— минералы-сульфаты — гипс, ангидрит;

— сульфиды — пирит, марказит, пирротин;

— аморфные разновидности кремнезема — халцедон, опал, кремень, вулканические стекла;

— оксиды и гидроксиды железа — магнетит, гематит, гетит;

— слюды и гидрослюды — мусковит, биотит, вермикулит;

— галогенные соединения — хлориты, галит, сильвин;

— другие вещества — сера, графит, уголь, фосфорит.

От плотности заполнителей зависит плотность бетона. Для производства тяжелого бетона используют заполнители, изготовляемые из горных пород со средней плотностью 1,8. 2,8 г/см3. Применение заполнителей приводит к необоснованному увеличению веса сооружений. Такие заполнители идут лишь на изготовление специального бетона для защиты от радиоактивных излучений. Заполнители, у которых рт

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник