- •Классификация вяжущих веществ
- •Гипсовые вяжущие вещества: разновидности, технические требования к ним, технология производства гипсовых вяжущих, минералогический состав, твердение, применение в строительстве.
- •Гидравлическая известь: разновидности, технические требования, минералогический состав, сырьё, особенности твердения.
- •Магнезиальные вяжущие вещества: виды, состав, принципы производства, твердение, применение в строительстве. Технические требования к магнезиальным вяжущим.
- •Жидкое стекло: виды, состав, способы производства, твердение, применение в строительстве.
- •Глинозёмистый цемент: состав, принципы производства, твердение, технические требования, применение в строительстве.
- •Безусадочные, расширяющиеся и напрягающие цементы: состав, твердение, применение в строительстве.
- •Шлаковые (шлакощелочные) вяжущие: состав, твердение, применение в строительстве.
- •Битумы: классификация, состав, основные технические свойства, условное обозначение, применение в строительстве.
- •Полимерные вяжущие вещества: виды, строение полимеров
- •Кислотоупорные цементы
Полимерные вяжущие вещества: виды, строение полимеров
Полимеры – вещества молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев,
количество таких звеньев от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Противоположностью являются мономеры. Олигомеры – промежуточные, молекулярная масса 500-5000 углеродных единиц. По числу мономерных звеньев в цепи полимеры делят на: одинаковые звенья и 2 или более разных рядов.
В зависимости от того как чередуются звенья есть статические и чередующиеся полимеры. Есть блок-сополимеры и привитые сополимеры. Блок-сополимеры состоят из длинных последовательностей звеньев каждого типа, а в привитых одинаковые звенья образуют длинную основную цепь, а другие формируют более короткие боковые цепи. По строению основной цепи делят на: гомоценные (основная цепь состоит из одинаковых атомов), гетероценные полимеры (в основной цепи чередуются разные атомы).
Устойчивость полимеров зависит от прочностей связей между атомами. У гетероценных прочность связей выше чем у гомоценных, следовательно, гетореценные обладают большей температуростойкостью и прочностью.
Способы получения полимеров: полимеризация, поликонденсация.
- Полимеризация – ведется за счет разрыва двойной связи и присоединения за счет нее звеньев друг к другу.
- Поликонденсация – ведется за счет химического взаимодействия между функциональными группами молекул исходных веществ, эти реакции сопровождаются отщеплением побочных продуктов, при этом химический состав меняется.
По строению цепи полимеры бывают: линейные (длинная цепь атомов, могут быть функциональные
группы, длинных ответвлений нету), разветвленные (есть боковые цепи), сетчатые (тут идет сшивка линейных и разветвленных молекул и формируется сетчатая структура, сшивку обеспечивает отвердитель).
Линейные полимеры состоят из молекул, которые связаны силами Ван-дер-Ваальса, следовательно, при повышенной температуре, вязкость уменьшается, и они переходят в жидкое состояние.
Сетчатые полимеры – при повышенной температуре не плавятся и при достижении критической температуры разлагаются, процесс не обратимые.
Разветвленные полимеры – более прочные чем линейные, но большинство их термопласты. Есть полимеры: аморфные и кристаллические. У аморфных есть 3 физических состояния: стеклообразное, высокоэластичное, вязко текучее. Переход их одного состояния в другое связан с температурой.
Деформация полимеров составляется из трех: пластинчатая, упругая, высокоэластичная.
Пластинчатая – связана с беспрепятственным скольжением молекул относительно друг друга.
Упругая – связана с изменение валентных углов и меж атомных расстояний.
Высокоэластичная – связана с изменение формы макромолекулы.
Виды органических вяжущих – эпоксидная смола, фенолформальдегидные смолы, полиэфирные смолы.
Кислотоупорные цементы
Наполнители и заполнители для приготовления химически стойких бетонов должны иметь кислотостойкость
Кислотоупорные цементы состоят из смеси водного раствора силиката натрия (растворимого стекла), кислотоупорного наполнителя и добавки — ускорителя твердения. В качестве микронаполнителя используют кварц, кварциты, андезит, диабаз и другие кислотоупорные материалы; ускорителем твердения служит кремнефтористый натрий. Вяжущим материалом в кислотоупорном цементе является растворимое стекло — водный раствор силиката натрия или силиката калия.
Добавка кремнефтористого натрия также повышает водостойкость и кислотоупорность цемента.
Отечественная промышленность выпускает кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент,
состоящий из смеси тонкомолотого чистого кварцевого песка 15...30% и кремнефтористого натрия — 4...6% от массы наполнителя.
Кислотоупорные цементы применяют для футеровки химической аппаратуры, возведения башен, резервуаров и других сооружений химической промышленности, а также для приготовления кислотоупорных замазок, растворов и бетонов.
Твердеет растворимое стекло (довольно медленно) только на воздухе вследствие выделения и
высыхания аморфного кремнезема под действием углекислоты воздуха по реакции Na2SiO3 + СO2 + 2Н2O -> Si(ОН)4 + Na2CO3.
Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности.
Ускоряет твердение растворимого стекла добавка катализатора — кремнефтористого натрия Na2SiF6. Последний вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, в результате чего быстро образует гель кремнекислоты — клеящее вещество, что приводит к быстрому твердению системы.
Силикат-глыбу можно транспортировать в таре или навалом. Растворимое стекло, имеющее сиропообразную консистенцию, транспортируют в бочках, стеклянных баллонах. Растворимое стекло применяют для приготовления кислотостойких и жароупорных обмазок. Нельзя применять растворимое стекло для конструкций, подверженных длительному воздействию воды, щелочей и фосфорной, фтористо-водородной или кремнефтористо-водородной кислоты.
Кислотоупорный цемент не водостоек и разрушается от воздействия воды и слабых кислот. Для
повышения водостойкости в состав цемента вводят 0,5% льняного масла или 2% гидрофобизующей добавки. Полученный таким образом гидрофобизованный цемент называют кислотоупорным водостойким цементом (КВЦ).
Для повышения кислотостойкости кислотоупорных бетонов рекомендуется обрабатывать их
поверхность разбавленной соляной или серной кислотой, раствором хлористого кальция или хлористого магния.