Вяжущие вещества

Вяжущие вещества — порошкообразные материалы, при смешивании с водой и наполнителем образующие пластичную массу, которая впоследствии превращается в искусственный камень[1].

Применение

Переходя из тестообразного в камневидное состояние, вяжущее вещество скрепляет между собой камни либо зёрна заполнителя. Это свойство вяжущих веществ используется для изготовления строительных растворов — кладочных[~ 1], штукатурных и специальных, а также бетонов, силикатного кирпича, асбоцементных и других необожжённых искусственных материалов.

Вяжущие вещества по составу делятся на органические и неорганические (минеральные). К органическим относятся битумы, дёгти, животный клей, полимеры. Они переходят в рабочее состояние нагреванием, расплавлением или растворением в органических жидкостях. К неорганическим относятся известь, цемент, строительный гипс, магнезиальный цемент, жидкое стекло и др. Они обычно затворяются водой, реже водными растворами солей. В свою очередь делятся на воздушные, гидравлические, кислостойкие вяжущие вещества и вяжущие автоклавного твердения.

Виды

Минеральные вяжущие

Цемент

Основная статья: Цемент

Цемент (лат. caementum — «щебень, битый камень») — искусственное неорганическое гидравлическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих — (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента — условная величина, которая обозначает, что прочность при сжатии будет не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

Цемент для строительных растворов — малоклинкерный композиционный цемент, предназначенный для кладочных и штукатурных растворов. Изготавливают совместным помолом портландцементного клинкера, активных минеральных добавок и наполнителей.

Виды цемента

По наличию основного минерала цементы подразделяются:[2]

• романцемент — преобладание белита, в настоящее время не производится;
• портландцемент — преобладание алита, наиболее широко распространён в строительстве;
• глинозёмистый цемент — преобладание алюминатной фазы;
• магнезиальный цемент (цемент Сореля) — на основе магнезита, затворяется водным раствором солей;
• кислотоупорный цемент — на основе гидросиликата натрия (Na₂O·mSiO₂·nH₂O), сухая смесь кварцевого песка и кремнефтористого натрия, затворяется водным раствором жидкого стекла.

Гипсовые вяжущие вещества

Быстротвердеющий — начало схватывания не ранее 2 мин., конец — не позднее 15 мин.; нормальнотвердеющий — начало схватывания не ранее 6 мин., конец — не позднее 30 мин.; — медленнотвердеющий — начало схватывания не ранее 20 мин., конец — не нормируется.

Виды гипсовых материалов и их классификация

В зависимости от типа тепловой обработки гипсовые материалы делятся на низкообжиговый и высокообжиговый. По тому, как затвердевает гипс, его делят на три группы:

• быстротвердеющий гипс-А
• нормальнотвердеющий гипс -Б
• медленно твердеющий гипс-В

Виды гипса по степени помола :

• I Грубый
• II Средний
• III Тонкий

Глина

Органические вяжущие

Битумные вяжущие вещества

1. Битум — смесь углеводородов и их химических производных, содержащих: кислород, серу, азот и некоторые соединения металлов. В основном используется как сырьё для асфальта.

Классификация

Минеральные вяжущие

Неорганическими (минеральными) вяжущими веществами называют порошкообразные тонко измельченные вещества, которые при смешивании с водой (иногда с растворами солей) образуют пластическое тесто, которое в дальнейшем затвердевает и соединяет в монолит разрозненные сыпучие материалы.[3]

Все минеральные вяжущие подразделяют на 4 группы:

1. Воздушные вяжущие вещества. Это вяжущие, которые после смешивания с водой затвердевают и длительно сохраняют свои свойства только на воздухе. Связано это с тем, что образующиеся новые гидратные соединения хорошо растворимы в воде. Воздушные вяжущие вещества необходимо использовать только в воздушных сухих условиях. Примеры: гипс, воздушная известь, магнезиальные вяжущие и др.[3]

2. Гидравлические вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые твердеют и длительно сохраняют свои свойства в воде. Они могут длительно эксплуатироваться в водной среде, потому что образуют гидратные соединения, которые устойчивы к водной среде. Примеры: романцемент, портландцемент и др.[3]

3. Кислотостойкие вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые могут длительно эксплуатироваться при воздействии кислот. Пример: кислотоупорные, кремнефтористые, кварцевые цементы и др.[3]

4. Автоклавные вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые затвердевают только при обработке в автоклавах, то есть при температуре 170—300 °С и давлении от 8 до 16 атмосфер. Пример: все вяжущие, полученные на основе извести и любого кремнеземистого или глиноземистого компонента.[3]

Органические вяжущие

Органические вяжущие вещества — смеси высокомолекулярных углеводородов. Представляют собой вязкий или жидкий материал, который переходит в рабочее состояние при изменении температуры или при контакте с органическими жидкостями (в некоторых случаях используется ультрафиолетовое излучение).[4]^[неавторитетный источник]

Основными органическими вяжущими веществами являются:

1.Битумы — твёрдые или смолоподобные продукты, представляющие собой смесь углеводородов и их азотистых, кислородистых, сернистых и металлосодержащих производных.

2. Дегти — вязкие жидкости чёрного или бурого цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных. Применяются в дорожном строительстве и для производства гидроизоляционных материалов[5].

3. Органические смолы — синтетические полимерные материалы, применяемые в камнеобрабатывающем производстве, могут быть подразделены на синтетические связывающие вещества и синтетические клеи[6]

Технология

Все минеральные вяжущие получаются по следующей технологии: 1. Добыча исходного сырья; 2. Подготовка исходных материалов (магнитная сепарация, дробление, промывка); 3. Обжиг сырьевых компонентов, который осуществляется при различных температурах; 4. Помол полученного вяжущего вещества;

Примечания

Сноски

1. Несущие и ограждающие конструкции, 1988, Приложение 15 (справочное). Вяжущие для кладочных строительных растворов и их составы.

Источники

1. Каменщик, 2003, Глава 5. «Вяжущие вещества» П. «Характеристики вяжущих материалов», с. 41.
2. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строительных спец. вузов / И. А. Рыбьев. — М.: Высш. шк., 2003. — 701 с.
3. Минеральные вяжущие  (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2016. Архивировано 13 апреля 2016 года.
4. Органические вяжущие — общая характеристика  (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2016. Архивировано 19 августа 2016 года.
5. Дегти  (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2016. Архивировано 11 октября 2016 года.
6. Органические смолы — Материалы и свойства  (неопр.). arxipedia.ru. Дата обращения: 28 сентября 2020. Архивировано 19 сентября 2020 года.

Литература

Нормативная Литература

Свод правил

• СНиП 3.03.01-87 // Несущие и ограждающие конструкции. — М., 1988.

ГОСТ

• ГОСТ 4.204-79 // Материалы вяжущие: известь, гипс и вещества вяжущие на их основе. — 01.01.1980.
• ГОСТ 1581-96 // Портландцементы тампонажные. Технические условия.. — 1998.
• ГОСТ 22245-90 // Битумы нефтяные дорожные вязкие. — 1991.

Техническая литература

• Фуравлев И. П., Лапшин П. А. Каменщик. — 2-е. — Ростов н/Д.: «Феникс», 2003. — 416 с. — (Начальное профессиональное образование). — ISBN 5-222-03437-2.