Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

Будівельні матеріали


Книги з будівництва та ремонту

 

НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

Повітряні в'яжучі речовини

 

 

Гіпсові в'яжучі речовини

Гіпсовими в'яжучими речовинами називають матеріали, для одержання яких використовують сировину, яка містить сірчанокислий кальцій. Частіше це природні гіпс CaSO4-2H2O і ангідрит CaSO4, рідше - деякі побічні, продукти хімічної промисловості (фосфогіпс, борогипс).

 Виробництво.

Створюючи відповідні умови дегідратації двоводяного гіпсу, можна отримати різні гіпсові в'яжучі речовини, які поділяють на дві групи: низкообжиговые (власне гіпсові) і высокообжиговые (ангідридні) - ангидритовый цемент і высокообжиговый гіпс.

При нагріванні двоводяного гіпсу до 180°С двуводний гіпс перетворюється в напівводний:

CaSO4 - 2Н2О = CaSO4 - 0,5H2O + 1,5НаО

а при подальшому нагріванні до 200 °С повністю зневоднюється, перетворюючись на безводний розчинний ангідрит CaSO4.

Модифікації напівводяного і безводного розчинної гіпсу значно відрізняються за своїм в'язким властивостям (див. нижче).

При подальшому нагріванні до 45О...75°С безводний гіпс повільно переходить в нерозчинний ангідрит, не володіє терпкими властивостями, але якщо його розмолоти і ввести деякі речовини - каталізатори, він набуває здатність повільно схоплюватися і тверднути.

При нагріванні до 800...1000 °С нерозчинний ангідрит частково розкладається на оксид кальцію, сірчистий газ і кисень. Отриманий продукт, розмелений в порошок, внаслідок появи невеликої кількості оксиду кальцію (3...5 %), що виконує роль каталізатора, знову набуває властивості схоплюватися і тверднути.

Термічну обробку природного гіпсу і помел здійснюють за різними схемами. За однією з схем гіпсовий камінь подрібнюють до випалу, з іншого - після випалу, а за третьою - помел і випал поєднують в одному апараті (випал в підвішеному стані).

 

 

Для отримання гіпсових в'яжучих сировину обпалюють у печах (обертаються, шахтних та ін) або у варочних казанах. При випалюванні у відкритих апаратах, сполучених з атмосферою, вода з сировини видаляється у вигляді па-ра і гіпсове в'яжуче переважно складається з дрібних кристалів р-модифікації CaSO4-0,5H2O. При випалюванні в герметичних апаратах (казанах-автоклавах), яких зневоднення природного гіпсу відбувається в середовищі насиченої пари під тиском вище атмосферного або в процесі кип'ятіння у водних розчинах деяких солей при атмосферному тиску з наступним сушінням та подрібненням, отримують гіпс, який складається в основному з а-модифікації CaSO4-0,5H?O в вигляді великих і щільних кристалів, що характеризуються зниженою водовмістом порівняно з JJ-полугидратом. Це обумовлює щільну структуру отверділого CaSO4-0,5H2O і більш високу його міцність.

Твердіння гіпсових в'яжучих проходить за наступною схемою.

На першому етапі (підготовчому) частинки напівводяного гіпсу, приходячи в зіткнення з водою, починають розчинятися з поверхні до утворення насиченого розчину. Одночасно починається гідратація напівводяного гіпсу по реакції

CaSCV 0,5Н2О + 1,5НаО = CaSO4-2H2O

Цей період характеризується пластичним станом тесту.

На другому етапі (коллоидации) поряд з гідратацією розчиненого напівгідрату і переходом його в двуводний гіпс відбувається пряме приєднання води до твердого полуводному гіпсу. Це призводить до виникнення двоводяного гіпсу у вигляді високодисперсних кристалічних часток. Так як двуводний гіпс володіє значно меншою розчинністю (приблизно в 5 разів), ніж напівводний, то насичений розчин по відношенню до вихідного полуводному гіпсу є пересиченим по відношенню до утворюється двуводному гіпсу і той, виділяючись з розчину, утворює колоїдно-дисперсний масу у вигляді гелю (холодцю), в якій кристали двугидрата пов'язані слабкими ван-дер-ваальсо-вимі силами молекулярного зчеплення. Цей період характеризується загустеваннем тесту (схоплюванням).

На третьому етапі (кристалізації) утворився нестійкий гель перекристаллизовывается в більші кристали, які зростаються між собою в кристалічні зростки, що супроводжується твердненням системи та зростанням її міцності.

Зазначені етапи не слідують строго один за одним, а накладаються один на інший і тривають до тих пір, поки весь напівводний гіпс не перейде в двуводний (практично через 20...40 хв після затвердіння). До цього часу досягається максимальна міцність у вологому системи стані. Подальше збільшення міцності гіпсового каменю відбувається внаслідок його висихання. При цьому з водного розчину виділяється частково залишився в ньому двуводний гіпс, зміцнюючої контакти між кристалічними зростками. При повному висиханні зростання міцності припиняється. Сушка є необхідною операцією в технології гіпсових виробів, але проводити її треба обережно (при температурі не вище 6...7О°С), щоб не допустити дегідратацію утворився двугидрата сульфату кальцію.

 

Зміст книги: «Будматеріали»

 

Дивіться також:

 

 Будівельні матеріали

 

В'яжучі речовини - основа сучасного будівництва

Короткі відомості про розвиток виробництва мінеральних в'яжучих речовин

Класифікація і номенклатура в'яжучих речовин, вихідні матеріали для їх виробництва, добавки

Добавки

 

ЧАСТИНА 1. В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ ПОВІТРЯНОГО ТВЕРДІННЯ

ГІПСОВІ ТА АНГІДРИДНІ, В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ ТА СИРОВИНА ДЛЯ ЇХ ВИРОБНИЦТВА

Модифікації водного і безводного сульфату кальцію

Технологія гіпсових в'яжучих а - і Р-модифікацій напівгідрату сульфату кальцію з природної сировини

Випал гіпсу у варильних котлах

Гипсоварочный котел

Гіпсове в'яжуче

Отримання високоміцного гіпсу варінням в окидких середовищах

Охорона праці та автоматизація виробництва на гіпсових заводах

Схоплювання і твердіння напівводяного гіпсу

Властивості гіпсових в'яжучих та області їх застосування

Ангідридні в'яжучі

Ангидритовый цемент

Высокообжиговое ангидритовое в'яжучий (эстрихигіпс)

Гіпсові та ангідридні в'яжучі з побічних матеріалів хімічної промисловості

 

ГЛАВА 2. ВАПНО БУДІВЕЛЬНА ПОВІТРЯНОГО ТВЕРДІННЯ

Вихідні матеріали

Негашене вапно (технічна)

Вапняно-випалювальні печі

Гідратне вапно (пушонка) і вапняне тісто

Гидраторы

Вапняне тісто

Мелене негашене вапно

Охорона праці на вапняних заводах

Твердіння повітряної вапна

Властивості повітряної вапна і області її застосування

  

РОЗДІЛ 3. МАГНЕЗІАЛЬНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ. Каустичний магнезит

Затворители для каустичної магнезиту

Магнезіальний цемент

Каустичний доломіт

 

ЧАСТИНА 2. ГІДРАВЛІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

 

ГЛАВА 4. ГІДРАВЛІЧНА ВАПНО І РОМАНЦЕМЕНТ. Гідравлічна вапно

Властивості гідравлічного вапна

Романцемент

Властивості романцемент

 

ГЛАВА 5. ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ

Клінкер, його хімічний і мінеральний склад

Аліт

Білить

Алюмоферрітная і алюмінатних фаза проміжної речовини в клінкері

Характеристика клінкеру

Класифікація клінкерів і номенклатура портландцементів

 

ГЛАВА 6. ТЕХНОЛОГІЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ. Сировинні матеріали і паливо

Мергелі. Глини. Коригуючі добавки

Випал

Виробництво портландцементу

Мокрий спосіб виробництва клінкеру

Коректування складу шламу

Випал сировинної суміші

Способи підвищення ефективності виготовлення клінкеру мокрим способом

Сухий спосіб виробництва клінкеру

Підготовка сировини та її випалювання в обертових печах з теплообмінниками, декарбонизаторами і кальцинаторами

Випал в шахтних печах

Помел клінкеру

Помольні установки і процеси подрібнення

Зберігання, упакування і відправлення цементу

Контроль виробництва цементу

Охорона праці на цементних заводах

Підвищення ефективності виробництва і якості продукції

 

ГЛАВА 7. ТВЕРДІННЯ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ ТА ЙОГО ВЛАСТИВОСТІ

Теорія твердіння портландцементу при його взаємодії з водою

 

ГЛАВА 8. СТРУКТУРА І ВЛАСТИВОСТІ ЦЕМЕНТНОГО ТІСТА І ЗАТВЕРДІЛОГО ЦЕМЕНТНОГО КАМЕНЮ

Седиментаційні явища в тесті

Тепловиділення при взаємодії цементу з водою

Набухання цементного тіста

Зміни у змісті твердої фази цементного тіста і каменю при твердінні. Контракція і пористість

Структура цементного тіста і каменю

Форми зв'язку води в цементному тесті та камені

Лужність рідкої фази цементного каменю і її значення для захисту сталі від корозії

 

ГЛАВА 9. ФІЗИЧНІ І МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЦЕМЕНТІВ

Колір і нормальна густота тіста

Схоплювання тесту

Рівномірність зміни об'єму

Активність і міцність портландцементів

Залежність міцності цементів від їх мінерального складу, тривалості твердіння і дисперсності

Вплив температури й домішок на швидкість твердіння портландцементів

Усадка і набухання цементного каменю при зміні його вологості

Стійкість цементного каменю при змінному зволоженні і висушуванні

Тріщиностійкість

Повзучість цементного каменю

 

ГЛАВА 10. СТІЙКІСТЬ ЦЕМЕНТІВ І БЕТОНІВ ПРОТИ ДІЇ ХІМІЧНИХ І ФІЗИЧНИХ ПОДРАЗНИКІВ. Хімічна корозія цементного каменю

Агресивна дія на цемент деяких органічних речовин і захист бетону

Фізична корозія цементного каменю

Морозостійкість

Жаростійкість і вогнетривкість цементів

 

ГЛАВА 11. РІЗНОВИДИ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТІВ

Швидкотверднучі портландцементи

Портландцементи з пластифицирующими і гідрофобізуючими добавками

Сульфатостойкие портландцементи

Білий і кольорові портландцементи

Портландцементи для бетону дорожніх і аеродромних покриттів

Портландцемент для виробництва азбестоцементних виробів

Портландцементи для будівельних розчинів і бетонів автоклавного твердіння

 

ГЛАВА 12. АКТИВНІ МІНЕРАЛЬНІ ДОБАВКИ І ПУЦЦОЛАНОВЫЕ ЦЕМЕНТИ. Активні мінеральні добавки

Природні мінеральні добавки

Штучні кислі активні мінеральні добавки

Пуццолановые цементи. Пуцолановий портландцемент

Властивості пуццоланового портландцементу

Рівномірність зміни обсягу пуццоланового портландцементу

Усадка і набухання пуццоланового портландцементу

Міцність пуццоланового портландцементу

Воздухостойкость. Морозостійкість пуццоланового портландцементу

Известесодержащие в'яжучі речовини

 

ГЛАВА 13. ШЛАКИ І ШЛАКОВІ ЦЕМЕНТИ

Доменні шлаки

Хімічний склад доменних шлаків

Мінеральний склад і структура доменних шлаків

Гідравлічні властивості доменних шлаків

Передельные шлаки чорної металургії

Электротермофосфорные гранульовані шлаки

Шлакові цементи. Шлакопортландцемент

Області застосування шлакопортландцементу

Сульфатно-шлаковий цемент

Вапняно-шлакове в'яжучий

Шлакові в'яжучі речовини для бетонів автоклавного твердіння

Шлаколужні в'яжучі

Вапняно-белитовое (нефелиновое) в'яжучий

 

ГЛАВА 14. ГЛИНОЗЕМИСТИЙ ЦЕМЕНТ ТА ЙОГО РІЗНОВИДИ. Склад глиноземистого цементу

Виробництво глиноземистого цементу

Твердіння глиноземистого цементу

Властивості та області застосування глиноземистого цементу

 

ГЛАВА 15. ЗМІШАНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ З СПЕЦІАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

Гипсоцементно-пуццолановые в'яжучі речовини - ГЦПВ

 

ГЛАВА 16. НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ З ДОБАВКАМИ ПОЛІМЕРНИХ РЕЧОВИН

 

ГЛАВА 17. КИСЛОТОТРИВКИЙ ЦЕМЕНТ І КВАРЦОВИЙ РІДКЕ СКЛО

ффф