соцементно-пуццолановых вяжущих (ГЦПВ). В России получили известность пазогребневые гипсовые плиты для перегородок фирмы "Кнауф" (Германия) размером 900×300×80 мм. Для эксплуатации в помещениях с влажностью воздуха свыше 60 % применяют гидрофобизированные плиты.

В процессе твердения гипсовый раствор немного увеличивается в объеме (до 1 %), что благоприятствует изготовлению архитектурных деталей способом литья.

6.2.2. Известь строительная воздушная

Общие сведения и классификация. Известь (как и гипс) ─ древнейшее вя-

жущее вещество. Ее применяли за несколько тысяч лет до нашей эры.

Строительной воздушной известью называют вяжущее, получаемое обжигом карбонатных известняковых горных пород, с содержанием глинистых примесей до 6 %.

По внешнему виду воздушную известь подразделяют на негашеную комовую, негашеную молотую, гидратную (пушонку) и известковое тесто.

Известь строительная воздушная в зависимости от содержания в ней окиси магния (MgO) подразделяется на кальциевую (MgO < 5 %), магнезиальную (MgO = 5...20 %) и доломитовую (MgO = 20...40 %). Основными показателями качества извести являются: содержание активных окислов (СаО + MgO), скорость гашения, содержание непогасившихся зерен извести, тонкость помола (для молотой извести). По содержанию активных (СаО + MgO) воздушную строительную известь разделяют на три сорта (табл. 7).

Таблица 7

Технические требования к строительной воздушной извести

Показатели		Значения показателя извести
		Кальциевой			Магнезиальной				Доломитовой
						Сорт
		I	II	III	I	II		III	I	II	III
Содержание активных СаО+MgO, %,
	не менее:
в негашеной извести без добавок		90	80	70	85	75		65	85	75	65
то же, с добавками		65	55	-	60	50		-	60	50	-
Содержание непогасившихся зерен в
извести, %, не более		7	11	14	10	15		20	10	15	20
Тонкость помола – остаток на сите,
%, не более:	№ 02	1	1	1	1	1		1	1	1	1
	№ 008	10	10	10	10	10		10	10	10	10
Скорость гашения, мин:
Быстрогасящаяся, менее		8	8	8	8	8		8	8	8	8
Среднегасящаяся, не более		25	25	25	25	25		25	25	25	25
Медленногасящаяся, более		25	25	25	25	25		25	25	25	25

В молотую негашеную, а также в гашеную известь можно вводить молотые минеральные добавки: доменные шлаки, топливные шлаки, золы, вулканические пемзы, туфы, цемянку, трепел, горелые породы. Это способствует увеличению водостойкости извести и повышает ее прочность при твердении.

52

Одним из показателей качества извести является выход известкового теста. Он зависит от содержания глинистых и песчаных примесей, а также тончайших фракций размером 0,02…0,5 мм гидроксидов кальция и магния. Высококачественная известь имеет выход теста 2,5…3,5 л на 1 кг. Такая известь называется жирной, с меньшим выходом ─ тощей. Жирная известь характеризуется большой пескоемкостью, т.е. она отличается высоким расходом песка для получения удобоукладываемых смесей.

Сырьевые материала. Воздушную известь изготавливают из осадочных карбонатных известняково-магнезиальных горных пород: известняков и мела, доломитизированных известняков.

Негашеная (комовая) известь. Комовая известь является полупродуктом для получения других видов извести. Изготавливают ее обжигом сырья в шахтных, вращающихся и других печах.

В процессе обжига обжигаемый сырьевой материал вначале подогревается до температуры до 900 oС, затем обжигается при температуре 900…1100 oС до возможно более полного удаления СО2. Реакция разложения идет по схеме

СаСОз = СаО + СО2.

При хранении и транспортировании негашеной комовой извести ее следует оберегать от увлажнения.

Молотая негашеная известь (кипелка). Молотую негашеную известь полу-

чают измельчением комовой извести до удельной поверхности 3500…5000 см2/г. Целесообразно введение активных минеральных добавок ─ гранулированных шлаков, золы ─ уноса теплоэлектростанций, пуццоланов и др.

Кипелка по сравнению с гашеной известью имеет меньшую водопотребность, выделяет большее количество тепла, что ускоряет высыхание стен при применении ее в штукатурных растворах. Время схватывания строительных растворов составляет 30…60 мин. Ускоряют сроки схватывания введением добавки соляной кислоты, хлорида кальция и хлорида натрия. Для замедления сроков схватывания применяют добавки гипса, серной кислоты, ЛСТ.

Изделия из молотой извести имеют более высокую плотность и прочность, чем из негашеной. В возрасте 28 суток их прочность составляет 1…5 МПа.

Существенный недостаток молотой извести – пыление и вредность. Ее следует хранить на складах с механизированной загрузкой и выгрузкой. Длительность хранения не должна превышать 5…10 суток.

Гидратная известь (пушонка) и известковое тесто. При обработке комовой извести водой происходит ее гашение, в результате чего она распадается в порошок. Этот процесс протекает по реакции СаО + Н2О = Са(ОН)2.

Гашение комовой извести в тесто на специализированных растворных заводах производят в известегасильных машинах.

В процессе гашения куски негашеной извести самопроизвольно диспергируются, распадаясь на тонкие частицы Са(ОН)2 размером в несколько микронов (тоньше, чем у цемента).

Насыпная плотность гидратной извести составляет 400…500 кг/м3. Отправляют ее потребителю в мешках, цементовозах, контейнерах.

Известковое тесто содержит около 50 % твердых частиц Са(ОН)2 и 50 % воды , имеет среднюю плотность 1400 кг/м3. Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль смазки. Высокая пластичность известкового теста

53

в смеси с песком - это свойство, которое так ценится при изготовлении строительных растворов.

Твердение гашеной извести. Известь применяется на строительстве в виде строительных растворов, т.е. с песком и другими заполнителями. На воздухе известковый раствор постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно протекающих процессов: высыхание раствора, сближение кристаллов Са(ОН)2 и их срастание; и карбонизация извести под действием углекислого газа, который в небольшом количестве содержится в воздухе:

Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О.

Образующийся карбонат кальция срастается с кристаллами Са(ОН)2 и упрочняет известковый раствор. При карбонизации выделяется вода, поэтому штукатурку и стены, в которых применены известковые растворы, подвергают сушке. Известковые растворы твердеют медленно, сушка ускоряет процесс их твердения. Через месяц прочность растворов и бетонов составляет 0,5…1 МПа, через десятки и сотни лет ─

5…7 МПа.

Применение воздушной извести. Воздушная известь является местным вяжущим. Применяют ее для изготовления штукатурных и кладочных растворов, автоклавных изделий, красочных составов. Кроме того, ее используют для изготовления известково-пуццолановых и известково-шлаковых вяжущих.

6.2.3. Магнезиальные вяжущие вещества

Магнезиальными вяжущими называют порошкообразные материалы, в состав которых входит оксид магния. К ним относят каустический магнезит и каустический доломит. Каустический магнезит получают из природного магнезита, каустический доломит ─ из природного доломита.

Изготовление магнезиальных вяжущих заключается в обжиге и помоле исходного сырья. Разложение магнезита происходят при температуре 700…800 oС по реакции MgCO3 = МgO + СО2. Доломит разлагается при температуре 600…700 oС на MgO и СО2. СаСО3 не разлагается и остается балластом.

В отличие от других вяжущих они затворяются не водой, а растворами хлористого магния MgСl2 · 6Н2О или сернокислого магния MgSO4 · 7Н2О. Эти соли повышают растворимость МgО, и скорость взаимодействия ее с водой возрастает. Получаются высокопрочные изделия.

Каустический магнезит обеспечивает прочность на сжатие в возрасте 28 суток ─ 40…60 МПа, каустический доломит ─ 10…30 МПа.

Магнезиальные вяжущие применяют для устройства ксилолитовых полов, изготовления фибролитовых плит, искусственного мрамора, строительных деталей.

6.2.4. Жидкое растворимое стекло

Жидким (растворимым) стеклом называют водные растворы солей кремниевой кислоты ─ силиката натрия Nа2О · nSiO2 или силиката калия К2О · nSiO2

Сырьем для изготовления жидкого стекла служит кварцевый песок SiО2, кальцинированная сода Nа2СО3, сульфат натрия Nа2SO4 или поташ К2СО3. Песок и щелочной компонент сплавляют в стекловаренных печах при температуре 1300…1400oС.

54

Взаимодействие между ними протекает по реакциям

Nа2СО3 + nSiO2 = Nа2О · nSiO2 + СО2; Nа2SO4 + nSiO2 = Nа2О · nSiO2 + SO3;

К2СО3 + nSiO2 = К2О · nSiO2 + СО2.

Расплав охлаждают, он распадается на куски, называемые силикатной глыбой. Она не растворима в воде. Для перевода в растворимое состояние ее обрабатывают в автоклавах паром с давлением 0,5…0,8 МПа и температурой 150 oС.

Твердеет стекло на воздухе в результате высыхания и воздействия углекислого газа воздуха по реакциям

Nа2О · nSiO2 + СО2 + mН2О = Nа2СО3 + nSiO2 · mН2О; К2О · nSiO2 + СО2 + mН2О = К2СО3 + nSiO2 · mН2О.

Выделившийся аморфный кремнезем обладает высокими клеящими свойствами: в 3…5 раз выше, чем у цементов. Применяют его в виде коллоидного раствора плотностью 1,36…1,5 г/см3 для изготовления кислостойких и жаростойких бетонов и растворов, силикатизации грунтов. Калиевое стекло применяют для приготовления силикатных красок.

6.3. Гидравлические вяжущ ие вещества

К гидравлическим вяжущим относят гидравлическую известь, романцемент, портландцемент и его разновидности. Свойства этих вяжущих веществ зависят от гидравлического модуля и температуры обжига сырья. Гидравлический модуль т выражает содержание основного оксида СаО по отношению к суммарному количеству кислотных оксидов:

m =		%CaO			.		(21)
	%SiO +%AI O +%Fe O
2		2	3	2	3

Для каждого вяжущего вещества характерен свой гидравлический модуль. У воздушной извести гидравлический модуль более 9, у гидравлической извести т = 1,7…9. Портландцемент, получаемый из тщательно составленной искусственной смеси известнякового и глинистого компонента, характеризуется гидравлическим модулем (1,9…2,4) примерно таким же, как у романцемента.

6.3.1. Гидравлическая известь

Гидравлическую известь получают обжигом в шахтных печах не до спекания (900…1100 °С) мергелистых известняков с содержанием глины 6…20 %. П о- лученную известь размалывают и применяют в виде порошка либо гася т в пушонку. В процессе обжига мергелистых известняков после разложения углекислого кальция (900 °С) часть образующейся СаО остается в свободном состо я- нии, а часть соединяется с оксидами SiО2, AI2О3 и Fe2О3, входящими в состав глинистых материалов. При этом образуются низкоосновные силикаты

(2СаО SiO2) алюминаты (СаО АI2 О3) и ферриты (СаО Fе2О3) кальция, которые и придают извести гидравлические свойства. Гидравлическая известь начинает твердеть в воздухе (первые 7 сут) и продолжает твердеть и увеличивать свою прочность в воде. Предел прочности при сжатии после 28 сут комбинир ованного

55