Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Будівельні матеріали


Книги з будівництва та ремонту

 

НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

 

 

Загальні відомості

 

Для отримання багатьох штучних будівельних матеріалів або склеювання штучних матеріалів у вироби і конструкції широко використовують неорганічні (вапно, гіпсові, в'яжучі, розчинне скло, цементи) і органічні (бітуми, дегти, смоли, клей) в'яжучі речовини.

Неорганічні в'яжучі речовини являють собою штучні тонкоподрібнені порошки, здатні при змішуванні з водою (в окремих випадках з розчинами деяких солей) утворювати пластично-в'язку і легкоформуемую масу (в'язке тісто), яка в результаті фізико-хімічних процесів поступово застигає і переходить в камневидное тіло.

У більшості випадків у в'язке тісто вводять наповнювачі, що сприяє економії в'яжучого і поліпшення властивостей штучного каменю. Неорганічні в'яжучі речовини в залежності від їх здатності тверднути в певною середовищі поділяють на повітряні і гідравлічні.

Повітряні в'яжучі (вапно повітряна, гіпсові та магнезіальні в'яжучі, розчинне скло) твердіють і довгостроково зберігають міцність лише в повітряному середовищі.

В'яжучі речовини, здатні тверднути й тривалий зберігати або підвищувати міцність не тільки на повітрі, але ще краще у воді, називають в'яжучими водного твердіння або гідравлічними в'яжучими (гідравлічне вапно, романцемент, портландцемент та його різновиди, глиноземистий і розширюється цементи, гипсоцементно-пуццолановые і деякі місцеві в'яжучі речовини).'Число різновидів гідравлічних в'яжучих безперервно збільшується в результаті використання нових видів сировини і застосування нових способів виробництва.

В окрему групу виділяють в'яжучі речовини автоклавного твердіння (вапняно-кремнеземисті, вапняно-нефелиновые, бесклинкерные шлакові і зольні в'яжучі матеріали), хоча по суті вони теж відносяться до гідравлічним в'яжучим. Такі в'яжучі ефективно твердіють тільки в середовищі нагрітого насиченої пари в автоклавах, де температура 175 °С і більше і тиск 0,9...1,6 МПа.

 В самостійну групу кислотостійких в'яжучих входить кислототривкий цемент.

Міцність в'яжучих змінюється в часі, тому оцінюють в'яжучі по міцності, набраної за певний час тверднення в умовах, встановлених стандартом. Цей показник приймають за марку в'яжучого. Наприклад, марка гіпсових в'яжучих визначається по міцності зразків через 2 год після їх виготовлення, а портландцементу через 28 діб тверднення.

 

 

Умовно прийнято розрізняти два періоди в процесі твердіння в'яжучого речовини - схоплювання і власне твердіння. Момент, коли пластичне в'язке тісто починає загусати і втрачає пластичність, відповідає початку схоплювання. Далі в'язке тісто все більше і більше ущільнюється, повністю загусають і поступово перетворюється на міцне камневидное тіло, що не володіє ще практично помітною міцністю. Цей момент вважають кінцем тужавлення.

Деякі в'яжучі схоплюються протягом декількох хвилин, а тверднуть за кілька годин (наприклад, гіпсові). Найбільш повільно твердне повітряна гашене вапно, яка в звичайних умовах помітно твердне лише через кілька тижнів або місяців. Більшість цементів схоплюється протягом десятків хвилин або кілька годин, а інтенсивно твердне в терміни до місяця, хоча процес твердіння при сприятливих умовах триває багато років. Всі операції по транспортуванню і укладання сумішей на основі в'яжучих повинні закінчуватися до початку схоплювання. Повторне перемішування, особливо з додаванням води, з метою додання пластичності схватывающейся суміші призводить до істотного зниження міцності затверділої суміші.

Неорганічні в'яжучі, одержувані шляхом штучно випалювання природної сировини, з'явилися в глибокій старовині.

Деякі з них (повітряне вапно, гіпс та їх суміші) вже використовували для зведення єгипетських пірамід та інших споруд. Римляни, споруджуючи водопроводи, морські споруди, використовували в'яжучі, складаються із суміші повітряної вапна зі спеціальними подрібненими добавками (вулканічними попелами, обпаленою глиною), які зберігали міцність воді.

Застосування в'яжучих речовин в Росії відноситься до X ст. При спорудження Десятинної церкви у Києві (990 р.) використовували вапно, там же при спорудженні Софійського собору (XI ст.) застосовували вапно з домішкою цем'янки (товченої цегли). На вапняному розчині складені стіни Московського Кремля (кінець XV ст.).

У XVIII ст. з'явилися більш водостійкі в'яжучі - гідравлічна вапно і романцемент, які одержували випалюванням вапняків з підвищеним вмістом глинистих речовин, а також мергелів і штучних сумішей вапняку і глини. Властивості цих в'яжучих, досвід їх виробництва і застосування описані в роботах російських вчених акад. В. М. Севергина (1807) і проф. А. Шарлевиля (1822).

Подальшим поштовхом розвитку виробництва і застосування в'яжучих речовин стало винахід цементу більш високої міцності і водостійкості, названого портландцементом.

Винахід портландцементу часто приписують англійської мулярові Д. Аспдину, який в 1824 р. отримав патент на виготовлення в'яжучого речовини випалюванням суміші винищити з глиною. За схожість за кольором з природним каменем з каменоломень р. під Портлэнд в Англії він назвав це в'язка портландцементом. Однак Аспдін не обпалював суміш до спікання (часткового плавлення). Тому в'яжучий, отримане ним, з технології і властивостям було різновидом романцемент і, отже, не схоже на сучасний портландцемент. У той же час в Росії військовий технік Е. Р. Челиев у 1817-1825 рр. виготовляв цемент з сумішей вапна або вапняної штукатурки з глиною, виробляючи їх випал до часткового розплавлення компонентів з наступним подрібненням отриманого продукту. При заутворі в'яжучого водою рекомендувалося вводити невелику кількість гіпсу. Свої роботи Е. Р. Челиев завершив виданням книги (1825), в якій описав і науково обґрунтував застосовувався їм спосіб виготовлення цементу, принципово не відрізняється від технології сучасного портландцементу. Історично справедливо вважати основоположником портландцементу Е. Р. Челієв.

Подальше вивчення в'яжучих речовин в Росії було продовжено російськими вченими А. Р. Шуляченко, В. Р. Малюгою, Н. А. Белелюбским, Н. Н. Ляминым, Д. І. Менделєєвим, С. В. Дружиніним та ін. Особливі заслуги в теорії і практиці промислового виробництва цементу в Росії належать проф. А. Р. Шуляченко (1841 - 1903), якого вважають «батьком російського цементного виробництва». Завдяки його роботам вдалося налагодити виробництво російських портландцементів і майже повністю витіснити з Росії іноземні цементи. Їм разом з професором Н. А. Беледюбским і В. Р. Малюгою розроблені в 1881 р. перші російські норми на портландцемент.

В результаті робіт і досліджень Н. Н. Ляміна,, В. І. Чарном-ського, А. А. Байкова були відкриті російські гідравлічні добавки, не поступаються за якістю добавок, що імпортуються в Росію з-за кордону. Пізніше радянські вчені (А. А. Байків, С. В. Дружинін, В. А. Кінд, Ст. Н. Юнг та ін) повністю вирішили питання про пуц-цоланизации цементу і створення пуццоланового портландцементу.

Розвиваючи дослідження А. Р. Шуляченко, Н. Н. Ляміна, Ле-Ша-тельє, Міхаеліса з питань твердіння в'яжучих, акад. А. А. Байків розробив (1923) теорію твердіння неорганічних в'яжучих речовин, базується на точних фізико-хімічних уявленнях.

Великий внесок у розкриття сутності процесів хімічної минералообразования, гідратації і твердіння, розробку нових видів технології в'яжучих внесли радянські вчені Ст. А. Кінд, Ст. Н. Юнг, П. П. Будников, М. А. Торопов, П. А. Ребиндер, Ю. М. Бутт і ін.

Завдяки роботам радянських вчених, інженерів і новаторів виробництва радянська цементна техніка досягла високого розвитку. Вже з 1962 р. Радянський Союз займає перше місце в світі по виробництву цементу. Покращилась якість цементу і насамперед підвищилася його середня марка (міцність), з'явилися нові види цементів зі спеціальними властивостями, створення яких належить Б, Р. Скрамтаеву, М. І. Хигеровичу, В. О. Михайлову, В. В. Кравченко, С. В. Шестоперову та іншим радянським ученим.

 

 «Будівельні матеріали» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

  Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинку Домашньому майстрові Гідроізоляція

 

Будівельні матеріали

 

ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

А. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

Б. ВЛАСТИВОСТІ ВІДНОШЕННЮ ДО ДІЇ ВОДИ І РОЗЧИНІВ

Ст. ВЛАСТИВОСТІ ВІДНОШЕННЮ ДО ДІЇ ТЕПЛА

Р. МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

ПРИРОДНІ КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ

Б. ПОРОДОУТВОРЮЮЧІ МІНЕРАЛИ

Ст. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З ВИВЕРЖЕНИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Р. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З ОСАДОВИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД

Д. КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ З МЕТАМОРФІЧНИХ ПОРІД

Тобто РОЗРОБКА РОДОВИЩ І ОБРОБКА КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ

3. ВИДИ ПРИРОДНИХ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ЇХ В БУДІВНИЦТВІ

В. ЗАХИСТ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ

К. ЗНАЧЕННЯ КАМ'ЯНИХ МАТЕРІАЛІВ В БУДІВНИЦТВІ

 КЕРАМІЧНІ ВИРОБИ

Б. СИРОВИНА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Ст. ГЛАЗУРІ І АНГОБИ

Р. КЛАСИФІКАЦІЯ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Д. ВИРОБНИЦТВО, ВЛАСТИВОСТІ І ЗАСТОСУВАННЯ КЕРАМІЧНИХ ВИРОБІВ

Е. ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА КЕРАМІЧНИХ БУДІВЕЛЬНИХ ВИРОБІ

В'ЯЖУЧІ. КЛАСИФІКАЦІЯ В'ЯЖУЧИХ РЕЧОВИН

А. ПОВІТРЯНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

Б. ГІДРАВЛІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

БЕТОНИ

БУДІВЕЛЬНІ РОЗЧИНИ

 ЗАЛІЗОБЕТОННІ ВИРОБИ

Б. ВИРОБНИЦТВО ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ВИРОБІВ

  ШТУЧНІ КАМ'ЯНІ МАТЕРІАЛИ І ВИРОБИ НА ОСНОВІ НЕОРГАНІЧНИХ (МІНЕРАЛЬНИХ) В'ЯЖУЧИХ

Б. ВИРОБИ НА ОСНОВІ ВАПНА

Ст. І МАТЕРІАЛИ ВИРОБИ НА МАГНЕЗІАЛЬНИХ В'ЯЖУЧИХ

 МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ З МІНЕРАЛЬНИХ РОЗПЛАВІВ

 ЛІСОВІ МАТЕРІАЛИ

Б. ФІЗИЧНІ І МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ

Ст. ВАДИ ДЕРЕВИНИ

ффф