Презентация на тему "§ Минеральные вяжущие. Классификация вяжущих."

Содержание

• 
  Слайд 1

  § Минеральные вяжущие. Классификация вяжущих.

• 
  Слайд 2
  

  Для получения многих искусственных строительных материалов или склеивания штучных материалов в изделия и конструкции широко используют неорганические (известь, гипсовые вяжущие, растворимое стекло, цементы) и органические (битумы, дегти, смолы, клеи) вяжущие вещества.

• 
  Слайд 3
  

  К вяжущим веществам относят любые порошкообразные, жидкие или пастообразные материалы, способные превращаться в камневидное тело при затворении их водой или отвердителем и связывать разнородные камни в единый монолит.

• 
  Слайд 4
  

  Общая классификация вяжущих веществ в зависимости от характера процессов происходящих при их твердении

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6
  
• 
  Слайд 7
  

  Группа по химическому составу вяжущих: а) неорганические воздушного твердения Гипсовые вяжущие Воздушная известь Магнезиальные вяжущие

• 
  Слайд 8
  

  б) неорганические гидравлического твердения Гидравлическая известь Романцемент Портландцемент и его разновидности Глиноземистый цемент Расширяющиеся цементы

• 
  Слайд 9
  

  в) неорганические автоклавного твердения Автоклавные вяжущие (известко-кремнеземистые, шлаковые, известково-нефелиновые, силикатно-гидрогранатные и др.)

• 
  Слайд 10
  

  Коагуляционныевяжущие Неорганические – глина Органические – битум и деготь

• 
  Слайд 11
  

  Поликондинсационные вяжущие – синтетические а) неорганические: растворимое стекло и вяжущие на его основе б) органические: полиэфирные, эпоксидные и другие смолы в) элементо-органические: кремне-органические смолы

• 
  Слайд 12
  

  К первой группе относятся все традиционные вяжущие материалы, твердеющие после смешивания с водой.

• 
  Слайд 13
  

  Ко второй группе могут быть отнесены вяжущие, представляющие собой типичные коллоидные системы и твердеющие за счет коагуляционногоструктурообразования.

• 
  Слайд 14
  

  К третьей группе относятся вяжущие материалы, твердеющие за счет реакций полимеризации и поликонденсации.

• 
  Слайд 15
  

  Неорганические вяжущиевещества представляют собой искусственные тонкоизмельченные порошки, способные при смешивании с водой образовывать пластично-вязкую и легкоформуемую массу .

• 
  Слайд 16
  

  Воздушные вяжущие (известь воздушная, гипсовые и магнезиальные вяжущие, растворимое стекло) твердеют и длительно сохраняют прочность лишь в воздушной среде.

• 
  Слайд 17
  

  Вяжущие вещества, способные твердеть и длительно сохранять или повышать прочность не только на воздухе, но еще лучше в воде, называют вяжущими водного твердения или гидравлическими вяжущими.

• 
  Слайд 18
  

  В отдельную группу выделяют вяжущие вещества автоклавного твердения), хотя по существу они то же относятся к гидравлическим вяжущим.

• 
  Слайд 19
  

  Они эффективно твердеют только в среде нагретого насыщенного пара в автоклавах, где температура 175°С и более и давление 0,9...1,6 МПа.

• 
  Слайд 20
  

  Прочность вяжущих изменяется во времени, поэтому оценивают вяжущие по прочности, набранной за определенное время твердения в условиях, установленных стандартом. Этот показатель принимают за марку вяжущего.

• 
  Слайд 21
  

  Момент, когда пластичное вяжущее тесто начинает загустевать и теряет пластичность, соответствует началу схватывания.

• 
  Слайд 22
  

  Далее вяжущее тесто уплотняется, полностью загустевает и постепенно превращается в твердое камневидное тело. Этот момент считают концом схватывания.

• 
  Слайд 23
  

  Гипсовые вяжущие вещества.

• 
  Слайд 24
  

  Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, для получения которых используют сырье, содержащее сернокислый кальций, природные гипс CaSO4×2H2O и ангидрит CaSO4.

• 
  Слайд 25
  

  Производство Создавая соответствующие условия дегидратации двуводного гипса, можно получить различные гипсовые вяжущие вещества, которые разделяют на две группы:

• 
  Слайд 26
  

  низкообжиговые (собственно гипсовые) высокообжиговые (ангидритовые) — ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс.

• 
  Слайд 27
  

  При нагревании двуводного гипса до 180°С двуводный гипс превращается в полуводный: CaSO4×2Н2О = CaS04 ×0,5Н2О + 1,5Н2О При дальнейшем нагревании до 200 °С полностью обезвоживается, превращаясь в безводный растворимый ангидрит CaSO4.

• 
  Слайд 28
  

  При дальнейшем нагревании до 450...750 °С безводный гипс медленно переходит в нерастворимый ангидрит, не обладающий вяжущими свойствами, но если его размолоть и ввести некоторые вещества — катализаторы, он приобретает способность медленно схватываться и твердеть.

• 
  Слайд 29
  

  При нагревании до 800...1000 °С нерастворимый ангидрит частично разлагается на оксид кальция, сернистый газ и кислород. Полученный продукт, размолотый в порошок, вследствие появления небольшого количества оксида кальция (3...5 %), выполняющего роль катализатора, вновь приобретает свойства схватываться и твердеть.

• 
  Слайд 30
  

  Для получения гипсовых вяжущих сырье обжигают в печах (вращающихся, шахтных и др.) или в варочных котлах.

• 
  Слайд 31
  

  Твердение гипсовых вяжущих проходит по следующей схеме. На первом этапе (подготовительном) частицы полуводного гипса, приходя в соприкосновение с водой, начинают растворяться с поверхности до образования насыщенного раствора.

• 
  Слайд 32
  

  Одновременно начинается гидратация полуводного гипса по реакции СaSО4 ·0,5Н2О + 1,5Н2О = CaSO4 ·2H2O Этот период характеризуется пластичным состоянием теста.

• 
  Слайд 33
  

  На втором этапе (коллоидации) наряду с гидратацией растворенного полугидрата и переходом его в двуводный гипс происходит прямое присоединение воды к твердому полуводному гипсу. Это приводит к возникновению двуводного гипса в виде высокодисперсных кристаллических частичек.

• 
  Слайд 34
  

  На третьем этапе (кристаллизации) образовавшийся неустойчивый гель перекристаллизовывается в более крупные кристаллы, которые срастаются между собой в кристаллические сростки, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности.

• 
  Слайд 35
  

  Указанные этапы не следуют строго друг за другом, а налагаются один на другой и продолжаются до тех пор, пока весь полуводный гипс не перейдет в двуводный (практически через 20...40 мин после затвердения).

• 
  Слайд 36
  

  Свойства Стандартом на гипсовые вяжущие, получаемые путем термической обработки гипсового сырья до полугидрата сульфата кальция, установлено 12 марок (МПа): Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25.

• 
  Слайд 37
  

  По тонкости помола, определяемой остатком (в %) при просеивании пробы на сите с отверстиями размером 0,2 мм, гипсовые вяжущие делятся на три группы: I – грубый помол (остаток на сите 02 не более 23 %), II – средний помол (остаток на сите не более 14%), III – тонкий (остаток на сите не более 2%).

• 
  Слайд 38
  

  Гипсовые вяжущие относительно быстро схватываются и твердеют. Различают быстротвердеющий (А), нормально твердеющий (Б) и медленно твердеющий (В) гипсы.

• 
  Слайд 39
  

  со сроками схватывания: быстротвердеющий начало не ранее 2 мин, конец не позднее 15мин.

• 
  Слайд 40
  

  нормально твердеющий: начало схватывания не позднее 6 мин и не позднее 30 мин.

• 
  Слайд 41
  

  медленно твердеющий: начало схватывания не ранее 20 мин, конец не нормируется.

• 
  Слайд 42
  

  Важнейшими недостатками затвердевших гипсовых вяжущих являются значительные деформации под на грузкой (ползучесть) и низкая водостойкость.

• 
  Слайд 43
  

  Применение Гипсовые вяжущие применяют для производства гипсовой сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей, архитектурных, звукопоглощающих и других изделий, а также строительных растворов для внутренних частей зданий.

• 
  Слайд 44
  

  Ангидритовое вяжущее состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита. Его изготовляют обжигом природного гипса при 600...700 °С и последующим помолом обожженного продукта с добавками — активизаторами твердения или из природного ангидрита без обжига путем его совместного помола с теми же добавками.

• 
  Слайд 45
  

  Высокообжиговый гипс,получаемый обжигом двуводного гипса или ангидрита при 800...1000°С, состоит в основном из безводно­го сернокислого кальция. В нем присутствует небольшое количество оксида кальция (3...5 %), который образуется в результате термического разложения части сульфата кальция при обжиге и выполняет роль катализатора при твердении высокообжигового гипса.

• 
  Слайд 46
  

  Магнезиальные вяжущие вещества Каустический магнезит получают при умеренном обжиге магнезита при температуре 700...800 °С. Он состоит в основном из оксида магния.

• 
  Слайд 47
  

  Магнезиальные вяжущие вещества характеризуются хорошим сцеплением с органическими материалами (древесными опилками, стружкой и т. п.) и предохраняют их от загнивания.

• 
  Слайд 48
  

  На этом основано применение этих вяжущих для устройства ксилолитовых полов (заполнителем в которых служат древесные опилки), изготовления некоторых материалов (фибролита).

• 
  Слайд 49

  Известь строительная воздушная

• 
  Слайд 50
  

  Сырье и производство. Для получения воздушной извести пригодны карбонатные породы (известняки, мел, ракушечник, доломитизированные известняки), в которых содержание примесей глины, кварцевого песка и т. п. не превышает 6 %.

• 
  Слайд 51
  

  Обжигтакого сырья производится до полного удаления диоксида углерода, в результате получают продукт, состоящий в основном из СаО и MgO.

• 
  Слайд 52
  

  В зависимости от содержания оксида магния различают следующие виды воздушной извести: кальциевую — MgO не более 5%, магнезиальную — 5...20 %, доломитовую — 20...40 %.

• 
  Слайд 53
  

  Обжиг сырья производят в шахтных печах, реже во вращающихся или установках для обжига во взвешенном состоянии и кипящем слое. Основные реакции, про исходящие при обжиге: СаСО3 = СаО + СО2 и MgCO3 = MgO + СО2

• 
  Слайд 54
  

  Реакции разложения этих карбонатов обратимы и зависят от температуры и парциального давления углекислого газа. При термической диссоциации карбоната кальция давление углекислого газа достигает атмосферного при температуре около 900°С, а карбоната магния— около 400 °С.

• 
  Слайд 55
  

  Практически для удовлетворительного хода обжига температуру печного пространства доводят до 1000...1200 °С (диссоциация карбонатов резко ускоряется).

• 
  Слайд 56
  

  При более высоких температурах обжига образуются крупные кристаллы оксида кальция и магния, происходит уплотнение продукта обжига. Такая известь в обычных условиях медленно или совсем не взаимодействует с водой и называется «пережогом». Наличие пережога в извести вредно влияет на ее качество.

• 
  Слайд 57
  

  Известь, выходящую из печи обычно в виде кусков различной величины (комья), называют комовой негашеной известью. Это — полупродукт, который для превращения в вяжущее предварительно измельчают химическим путем — гашением водой (гашеная известь) или механическим путем — размолом в мельницах (молотая негашеная известь).

• 
  Слайд 58
  

  Гашениеизвести заключается в том, что вода, соприкасаясь с кусками негашеной извести, поглощается ею, всасываясь в поры, и одновременно химически взаимодействует с оксидами кальция и магния, образуя их гидроксиды: СаО + Н2О = Са(ОН)2 и MgO + Н2О = Mg(OH)2

• 
  Слайд 59
  

  При этом 1 кг извести-кипелки выделяет 1160 кДж теплоты, которая переводит часть воды в парообразное состояние.

• 
  Слайд 60
  

  В зависимости от количества воды, взятой при гашении, можно получить гидратную известь-пушонку, известковое тесто или известковое молоко.

• 
  Слайд 61
  

  Для получения извести-пушонки, представляющей собой тонкий белый порошок, теоретически достаточно 32,13% воды от массы извести-кипелки.

• 
  Слайд 62
  

  При гашении извести в тесто расход воды увеличивают до 2...3 ч (по массе) на 1 ч извести-кипелки; при еще большем количестве воды получают известковое молоко.

• 
  Слайд 63
  

  Известковое тестов виде пастообразной концентрированной водной суспензии (плотность около 1400 кг/м3) содержит примерно 50 % воды и 50 % очень мелких частиц гидроксидов кальция и магния.

• 
  Слайд 64
  

  Известковое молокоимеет вид жидкости и плотность менее 1300 кг/м3. По скорости гашения воздушная известь бывает: быстрогасящаяся со скоростью гашения не более 8 мин, среднегасящаяся — до 25 мин и медленногасящаяся — более 25 мин.

• 
  Слайд 65
  

  Молотая известь-кипелкапо химическому составу подобна исходной комовой извести. При ее помоле раз решается вводить тонкомолотые минеральные добавки (шлаки, золы, песок, пемзу, известняк и др.), которые улучшают свойства таких смешанных известковых вяжущих.

• 
  Слайд 66
  

  Твердение и свойства Растворы и бетоны на гашеной извести твердеют на воздухе при обычных температурах

• 
  Слайд 67
  

  В процессе карбонизации, т. е. взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом воздуха, образуется карбонат кальция и выделяется вода: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

• 
  Слайд 68
  

  Образование СаСО3 и кристаллизация Са(ОН)2 происходят только при положительной температуре и в обычных условиях протекают очень медленно.

• 
  Слайд 69
  

  Превращение в твердое камневидное тело известковых растворных или бетонных смесей на молотой негашеной извести обусловлено гидратационным твердением такой извести. Твердение извести протекает в результате гидратации оксида кальция.

• 
  Слайд 70
  

  В отличие от гашеной молотая известь обладает способностью быстро схватываться и твердеть. Прочность при сжатии растворов через 28 суток твердения на воздухе в обычных условиях достигает 2...3 МПа и более.

• 
  Слайд 71
  

  Применение Для изготовления кладочных и штукатурных растворов, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях.

• 
  Слайд 72
  

  В производстве различных плотных и ячеистых автоклавных материалов в виде силикатного кирпича и крупных изделий. Воздушную известь используют в производстве местных вяжущих веществ и для получения дешевых красочных составов.

• 
  Слайд 73
  

  Склады для извести-кипелки и пушонки должны быть закрытыми и иметь пол, возвышающийся над землей. - Чтобы качество извести существенно не изменялось, хранят ее не более месяца.