Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

Л

лестойкий (повышенной стойкости к воде, содержащей хлористые соли) и низкогигроскопичный.

Расширяющийся портландцемент (РПЦ) отличается равномерным приращением объема при твердении в ус­ловиях повышенной влажности и отсутствия усадки при твердении на воздухе, благодаря чему получаемый бе­тон не имеет трещин. Он характеризуется также высокой плотностью и водонепроницаемостью.

Напрягающийся портландцемент обладает свойством расширяться и повышать напряжение железобетона, по­этому его используют для изготовления бетонных покры­тий аэродромов, напорных труб, резервуаров для воды и др.

Белый портландцемент получают из мрамора или из­вестняков и белых каолиновых глин, содержащих мини­мальное количество окрашивающих окислов металлов. По степени белизны он выпускается трех сортов, а по прочности — марок 40 и 50 (МПа).

Цветные портландцементы получают помолом белого клинкера и минеральных пигментов.

Белые и цветные цементы используют для изготов­ления облицовочных и архитектурных деталей, а также отделочных работ. Шлаковый портландцемент получают совместным помолом портландцементного клинкера, гип­са и гранулированного доменного шлака. Он выпускается обычный, быстротвердеющий и сульфатостойкий, марок 20,...,50 (МПа) и применяется для гидротехнического строительства, а также сооружения конструкций, экс­плуатируемых во влажной среде, кроме подвергаемых частому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

Пуццолановый портландцемент получают совместным помолом портландцементного клинкера, гипса и добавок вулканического происхождения (диатомита, трепела, вулканического пепла и др.). Он выпускается марок 20,..., 40 (МПа), отличается повышенной водостойкостью, меньшими водопроницаемостью и тепловыделением. Пуццолановый портландцемент используют для изготов­ления массивных подводных и подземных бетонных кон­струкций, кроме таких, которые подвергаются частому замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высыханию.

Принципиально новым цементом является гипсоце-ментно-пуццолановое вяжущее, получаемое смешивани­ем гипса, портландцемента, а также добавок, содержа-

щих кремнезем. Оно отличается быстро¹'⁰¹¹ твердения, простотой производства, водостойкость^' повышенной сульфатостойкостыо. Гипсоцементно-пуц^⁰'⁴²¹"^{0806 вя}" жущее выпускается марок 10 и 15 (МПа) ^и применяется при изготовлении панелей для внутренний стен, основа­ний полов и др.

Глиноземистые цементы получают пом^⁰^ линкера, производимого из бокситов и извести. О^¹ а¹³¹"^¹,^¹⁰¹'^ с добавками или без них, марок 40, 50 и i³⁰, (^]'^illa^• ^{I ли}' ноземистые цементы отличаются быстрот⁰¹¹ твердения в условиях повышенной влажности и прн н^Р^-^ьнои тем­пературе, стойкостью к действию агресс"¹^¹¹¹^ ^^ ^и термостойкостью, однако обладают зтчп^^^™ тепло-выделением, разрушаются щелочами. Он⁰ применяются при срочных ремонтных работах, для фу^Ро^и тепло­вых аппаратов, травильных ванн, тампо^Р⁰^™" ^неч)' тяных и газовых скважин, гидроизоляций шзэт {гипсо-глиноземистый расширяющийся цемент} и ^ДP• „

Особую группу составляет кислотвуп⁰?"¹'¹¹¹ У^бнт, изготовляемый из измельченного кварц'®⁸⁰¹'^{0 песка и} кремнефтористого натрия. Он затворяете^ ^ЖИД^KИM стек­лом и выпускается типов I (для кислоупоР¹¹¹'^ замазок) и II (для кислотоупорных растворов и басков), марок 50,.... 60 (МПа). Такой цемент стоек к ки-с^там (кроме фтористо-водородной, кремнефтористо-в⁰'¹¹⁰?⁰'^^{11011 и} фосфорной), однако теряет прочность в вс?^ ^и Щ^то⁴^-

К гидравлическим вяжущим веществ³¹¹ относится также гидравлическая строительная извес^- ^г-е получа­ют обжигом кальциево-магниевых картон атяых пород с содержанием глинистых примесей 6—25 °/с? "Р" темпера­туре 900—1000 °С. В последнее время ее зьшуск сокра­щается, что обусловлено наращиванием производства портландцемента.

К воздушным вяжущим веществам отно^¹'^ ноздуш-ная строительная известь, жидкое стекло, ^ также гипсо­вые, ангидритовые и магнезиальные вяжу!!^*⁶'

Воздушная строительная известь — эт(Р продукт об­жига при температуре 1000—1200 °С извес?¹'"⁵¹¹^' ^{мела и} других карбонатных пород с содержание^ глинистых примесей до 6 %. В результате получают ROi^oayK) из­весть (в виде каменистых кусков), когор'^^{10 в} Р^очее состояние превращают либо помолом (чол!⁰⁷^ известь), либо взаимодействием с водой — гашешем^ ^ап^ная из­весть). В процессе гашения выделяете! ф^^⁰⁶ коли-

Ш

чество тепла, превращающее часть воды в пар. Поэтому гашеную известь называют также кипелкой.

В зависимости от количества воды, добавляемой к ко­мовой извести, гашеная известь подразделяется на из­вестковое тесто (известковое молоко), где воды в 3—4 раза больше, чем извести, и пушенку— воды 40—70 % массы извести. По скорости гашения известь подразде­ляется на быстрогасящуюся (менее 20 мин) и медленно-гасящуюся.

Строительная воздушная известь используется для приготовления строительных растворов и бетонов, полу­чения силикатных материалов, а также в текстильной, лакокрасочной, сахарной и других отраслях промышлен­ности.

Жидкое (растворимое) стекло представляет собой силикат натрия NasO-SiOa или калия l^O-SiOz, получае­мый сплавлением кварцевого песка и кальцинированной соды или сульфата натрия и поташа при температуре 1400 °С. После охлаждения расплава получают куски стекла, называемые силикат-глыбой.

Жидкое стекло применяют в виде вязкой жидкости темно-желтого или коричневого цвета, представляющей собой коллоидный раствор двуокиси кремния в едкой натриевой или калиевой щелочи.

Жидкое натриевое стекло используют для уплотнения грунтов, укрепления бетонной и каменной кладки, приго­товления жаро-, огне- и кислотоупорных бетонов и рас­творов, огнезащитных обмазок. Жидкое калиевое стекло дороже и применяется реже натриевого. Оно использу­ется для приготовления кислотоупорных бетонов и раст­воров, а также силикатных красок.

Гипсовые и ангидритовые вяжущие вещества пред­ставляют собой продукты обжига и последующего помо­ла природного гипсового камня и ангидрида CaS04, a также отходов химической промышленности (фосфо-гипс) при температурах 150—160 °С (низкообжиговые) или 700—1000 °С (высокообжиговые). К низкообжиго­вым вяжущим относятся строительный, высокопрочный и формовочный гипс, а к высокообжиговым—эстрих-гипс и ангидритовый цемент.Гипс строительный (алебастр) применяется для внутренних отделочных работ в составе штукатурных растворов, выпуска плит, панелей и архитектурных дета­лей, гипс высокопрочный— для изготовления несущих43

конструкций, работающих на изгиб, а такж⁶ гпсобетон-ных деталей, работающих на сжатие, гиг^ формовоч­ный — для изготовления архитектурных дет^^{611 и} ^уль-птурных изделий.

Эстрих-гипс используется для устройств^а мозаичных полов, изготовления искусственного мрам^Р^ гипсобе^ тона, отделочных и декоративных работ. Днгидритовый цемент отличается от гипсовых вяжущих медленным схватыванием, а также добавками к сырь;^ ^и1ла^-^, из­вести и доломита. Он применяется для созд^^ бесшов^-ных полов, производства пустотелых бетон^^ изделии и кладочных растворов.

Гипсовые вяжущие вещества отличают^ пределами прочности при изгибе и сжатии (табл. 12).

В зависимости от начала и конца схваты^""^ ^гипс()-вые вяжущие выпускаются индексов А (быс^Р⁰'³¹⁶^¹³^¹⁰' щие, начало схватывания — не ранее 2 мин, конец схва­тывания—не позднее 15 мин), Б (норма.?^"⁰ т^РЛв- ющие, начало схватывания—не ранее 6 ^мин» ^кс)неп схватывания — не позднее 30 мин) и В (медЛ^611110786?^" ющие, начало схватывания—не ранее 20 ^мин» ^конец схватывания не нормируется).

По степени помола гипсовые вяжущие выпускаются грубого, среднего и тонкого помола,

В соответствии с этим маркировка гип^^^ ^Щ'' щих буквенно-цифровая. Например, Г-7Б^ ^где ^ — марка, Б — быстротвердеющее, I — степень помола,

Для замедления схватывания гипсовых b^yw\b их состав вводят органические добавки (животн^ ^клеи» ^из-весть, сульфатно-дрожжевую бражку) или отработан­ные дубильные растворы кожевенной промУ¹¹¹¹''^1611110^¹¹'

а для ускорения схватывания—молотую гипсовую от-ливку.

Магнезиальные вяжущие вещества получают обжи­гом магнезита или доломита при температуре 800— 850 °С. Соответственно получают каустический магнезит и каустический доломит.

Магнезиальные вяжущие затворяют растворами со­лей хлористого или сернокислого магния. Они хорошо сцепляются с органическими заполнителями (древесной стружкой, опилками, кострой и т. п.) и поэтому успешно применяются для изготовления фибролита (теплоизоля­ционного материала), ксилолита (материала для устрой­ства полов), мозаичных плиток, искусственного мрамора и др.

Материалы и изделия на основе минеральных вяжу­щих веществ получают в результате затвердевания сме­си, состоящей из минерального вяжущего, заполнителей (песка, щебня, шлака, пемзы, древесных опилок, струж­ки, асбеста, бумажной макулатуры и др.), специальных добавок и воды. К ним относятся бетоны, железобетон­ные изделия и конструкции, строительные растворы, си­ликатные изделия автоклавного твердения, асбоцемент­ные материалы и изделия.

Бетоны классифицируются по виду вяжущего и за­полнителя в зависимости от крупности заполнителей и величины объемной массы, а также по назначению.

По виду вяжущего различают бетоны цементные, си­ликатные (на основе кремнеземисто-известкового вяжу­щего), гипсовые, шлаковые, а также на смешанных и специальных вяжущих (асфальтобетон, полимерцемент-ный, полимерный и полимерсиликатный бетоны).

По виду заполнителя различают бетоны на плотных (гравий), щебень, чугунная дробь, чугунный скрап, ба­рит), пористых (керамзит, пемза, шлак, пенополистирол, вспученные перлит и вермикулит) и специальных запол­нителях.

В зависимости от крупности заполнителей бетоны подразделяются на мелкозернистые (до 10 мм) и круп­нозернистые (10—150 мм), а по величине объемной мас­сы—на особо тяжелые (более 2500 кг/м³), тяжелые

(2200—2500 кг/м³), облегченные (1800—2200 кг/м³), легкие (500—1800 кг/м³) и особо легкие.

Бетоны характеризуются прочностью на сжатие и осевое растяжение, морозостойкостью, водонепроницае­мостью (табл.13).

По назначению бетоны подразделяются на обще­строительные (конструктивные), гидротехнические, до­рожные, кислотостойкие, жаростойкие, декоративные, для биологической защиты и др.

Гидротехнический бетон (подводный, надводный и переменного уровня) отличается повышенной водостой­костью, водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также стойкостью к агрессивным средам. Он изготавли­вается на основе сульфатостойкого портландцемента с пластифицирующими и гидрофобизирующими добавка­ми и применяется для гидростроительства.

Дорожный бетон отличается повышенной прочностью, износостойкостью, морозо- и воздухостойкостью. Для его приготовления используют гидрофобный и пластифици­рованный портландцемент для оснований и для верхне­го слоя дорожных покрытий.

Кислотостойкий (кислотоупорный) бетон получают затворением кислотоупорного цемента жидким стеклом и добавлением кислотоупорных заполнителей (кварцево­го песка, щебня из андезита или кварцита). Такой бетон не стоек к действию щелочей, воды и плавиковой кисло­ты. Он используется для сооружения конструкций и обли­цовки аппаратуры в химической промышленности.

Жаростойкий бетон по степени огнеупорности выпус­кается высоко огнеупорны и (свыше 1770 °С), огнеупорный (1580—1770 °С) и жароупор­ный (ниже 1580 °С). Он изготавливается на основе

портландцемента, высокоглиноземистого цемента или жидкого стекла и применяется для строительства дымо­вых тоуб, облицовки котлов, футеровки печей и др.

Декоративные бетоны получают введением в бетон­ную смесь пигментов (охры, сурика, мумии и до.) или окрашивающих крупных заполнителей либо на основе цветных цементов. Они используются для декоративно­го оформления строящихся зданий и сооружений, а так­же в дорожном строительстве (разделительные полосы, пешеходные переходы, дорожки и др.).

Бетоны для биологической защиты используются в строительстве атомных электростанций, ядерных реакто­ров и других объектов с целью предохранения обслужи­вающего персонала от радиоактивного воздействия. Они изготавливаются на основе поптлан^чтементов. гл"нпзе-мистых и шлакопортландцементов. В качестве заполни­телей применяют магнетит, лимонит, барит, чугунную дробь, металлическую стружку, обрезки стального про­ката и др.

Ячеистые бетоны получают на основе вспученной при помощи порообразователя смеси вяжущего, кремнезе­мистого компонента и воды. Такие бетоны отличаются легкостью, прочностью, технологичностью. Они не горят, не проводят тепло, создают микроклимат, близкий мик­роклимату деревянных домов. В зависимости от способа изготовления различают газобетон (на основе порт­ландцемента с добавками алюминиевой пудры, соляной кислоты и молотого известняка) и пенобетон (по­лучают смешиванием бетонной смеси и пены). Ячеистые бетоны применяются в качестве теплоизоляционного ма­териала, а также для изготовления легких железобетон­ных конструкций.

Железобетонные изделия и конструкции подразделя­ются на монолитные (бетонируемые на месте строитель­ства) и сборные (изготавливаемые на специальных пред­приятиях и монтируемые на строительной площадке). Они изготавливаются с обычной и напряженной армату­рой.

Предприятия сборного железобетона производят в основном унифицированные конструкции и детали, кото­рые используют в типовых проектах жилищного и про­мышленного строительства. Из сборного железобетона изготавливают все части зданий: фундамент, стены, эле­менты каркаса (колонны, ригеля и др.), междуэтажные

перекрытия, кровлю, лестницы и др. Стандартами преду­смотрен выпуск панелей для наружных и внутренних стен жилых и общественных зданий (одно- и трехслой­ные с внутренним теплоизоляционным слоем из мине-раловатных плит, пеностекла и др.), панелей для пере­крытий (сплошных и многопустотных), панелей для покрытия зданий, ребристых плит для перекрытий произ­водственных зданий и др. В последние годы широкое при­менение получили крупнопанельные железобетонные изделия. Их применение позволяет снизить на 50 % тру­довые затраты, сократить в 2 раза сроки строительства зданий.

Прогрессивным методом изготовления железобетон­ных конструкций является производство плит методом экструзии. При этом на 15—20 % сокращается потреб­ление стальной арматуры, не требуется металлических форм, значительно повышается производительность труда.

Железобетонные изделия и конструкции условно обозначаются буквенно-цифровой маркировкой, состоя­щей из трех групп знаков, где первая группа обозначает тип конструкции или изделия, размеры (в метрах или дециметрах) или типоразмер; вторая — несущую способ­ность (расчетная нагрузка), класс напрягаемой армату­ры, вид бетона; третья—особые условия применения, конструктивные особенности, номер стандарта и др. На­пример, 2П1—ЗА1УТ—1Н ГОСТ 21506—76, где 2П1—же­лезобетонная ребристая плита перекрытия производст­венных зданий с шагом несущих конструкций 6 м с опо­рами по верху ригелей, первого типоразмера, 3AIVT— третья несущая способность, напрягаемая арматура клас­са AIV, из тяжелого бетона, IH — с дополнительными закладными деталями.

Строительные растворы выпускаются тяжелые (свы­ше 1500 кг/м³) и легкие на основе портландцементов. известковых, гипсовых или смешанных вяжущих ве­ществ. По назначению различают растворы кладочные (для скрепления кирпича, камня, блоков или панелей при возведении стен), отделочные (для оштукатурива-ния стен, нанесения декоративных слоев) и специальные (для заполнения швов, для полов, гидроизоляционные, тампонажные, акустические, рентгенозащитные и др.).

Растворные смеси чаще всего приготавливают на бетонно-растворных заводах или растворосмесительных

узлах. Кроме обычных (в виде пластической массы) из­готавливаются сухие растворные смеси (гарцовка), ко­торые перед применением затворяются водой.

Силикатные изделия автоклавного твердения полу­чают на основе воздушной извести, кварцевого песка и воды посредством обработки в автоклаве паром при по­вышенном давлении и температуре свыше 170 °С. К ним относятся изделия из силикатного бетона, силикатный и известково-шлаковый кирпич, облицовочные плиты и пе­носиликатные изделия,

Изделия из силикатного бетона (марок 60 и более) включают блоки, панели для стен, настилов и перекры­тий, безасбестовый шифер, напряженно-армированные силикатобетонные железнодорожные шпалы, армирован­ные силикатобетонные тюбинги для отделки туннелей метро и шахтного строительства.

Силикатный кирпич выпускается одинарный и мо­дульный, а также в виде камней (250Х120Х138) марок 7,5,...,25 (МПа), морозостойкостью не ниже Мрз15, ли­цевой и рядовой. Он имеет светло-серый цвет и приме­няется для кладки наружных и внутренних стен. Его не­льзя использовать для кладки фундаментов и цоколей зданий, печей и труб, так как он не стоек к воздействию воды, попеременного замораживания и оттаивания, аг­рессивных сред, а также высоких температур.

Известково-шлаковый кирпич выпускается марок 2,5,...,7,5 (МПа), морозостойкостью не менее Мрз15, раз­мером 250Х120Х140 мм. Он отличается высокими теп­лоизоляционными свойствами и применяется для клад­ки стен зданий высотой не более трех этажей или стен верхних этажей высотных зданий. Наряду с известково-шлаковым выпускается известково-зольный кирпич, в ко­тором в качестве заполнителя используется зола, обра­зующаяся на ТЭЦ, ГРЭС и др.

Силикатные облицовочные плиты выпускаются тол­щиной 30 мм, размерами 194Х219 и 294Х394 мм. Они применяются для облицовки стен жилых и обществен­ных зданий.

Пеносиликатные изделия получают введением в сы­рьевую массу смеси воды, столярного клея и канифоли, образующих пену. Они выпускаются армированные и не­армированные, прочностью 2,5,...,25 (МПа) и применяют­ся для кладки стен и перегородок, покрытия промышлен­ных зданий и др,

Асбоцементные материалы и изделия получают ни основе смеси цемента, асбеста и воды. Они обладают вы­сокой прочностью, огнестойкостью, долговечностью, ма­лыми водопроницаемостью, тепло- и электропроводнос­тью. К их недостаткам следует отнести хрупкость, короб­ление при изменении влажности и снижение прочности при насыщении водой.

Номенклатура вырабатываемых в СССР асбоцемент­ных изделий насчитывает свыше 40 наименований. Эти изделия выпускаются в виде листов, панелей, плит, труб и фасонных деталей.

Асбоцементные листы изготавливают плоские и про­филированные, окрашенные и неокрашенные, с полиро­ванной, неполированной и тисненой поверхностями, а также с полимерным покрытием. Применяются в качест­ве облицовочного, кровельного, стенового и электротех­нического материалов.

Асбоцементные панели и плиты выпускаются утеплен­ные и неутепленные, цельноформованные и сборные. Они применяются в качестве кровельного и стенового мате­риалов.

Асбоцементные трубы, поздразделяются на водопро­водные (напорные) и канализационные (безнапорные), круглого и прямоугольного сечения. Они выпускаются водопроводные, газопроводные, канализационные, обсад­ные и вентиляционные.

Дата добавления: 2014-01-11