Жидкое стекло

Жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078—81) — это воздушное вяжущее вещество, представляющее собой коллоидный раствор, который приготовляют растворением стекловидных силикатов натрия (глыбы и гранулята). Цвет жидкого стекла — желтый или коричневый. Жидкое натриевое стекло применяют для приготовления жаростойких и огнеупорных бетонов, изготовления кислотостойких бетонов и растворов, огнезащитных обмазок, а также в качестве вяжущего вещества в виде водного раствора совместно с кремне-фтористым натрием 1-го и 2-го сортов или другими специальными добавками и молотыми наполнителями. Оно является основным компонентом при приготовлении шпатлевок и грунтовок. Растворы на жидком стекле дают водонепроницаемые покрытия, схватываются уже через 1...2 мин после их затворения. Схватывание происходит тем быстрее, чем больше в растворе жидкого стекла. Поэтому приготовлять раствор надо малыми порциями, сразу же их используя. Быстрое схватывание растворов на жидком стекле позволяет заделывать им такие трещины, из которых сочится вода.

2)

Гипсовыми вяжущими веществами называют воздушные вяжущие, состоящие в основном из полуводного гипса или ангидрита. В зависимости от температуры термической обработки вяжущие делят на низкообжиговые (собственно гипсовые) и высокообжиговые (ангидритовые).

Сырьем для производства гипсовых вяжущих чаще служит осадочная горная порода природный гипс, реже — побочные продукты химической промышленности (фосфогипс, борогипс).

При нагревании до 130... 180°С двуводный сульфат кальция отдает часть химически связанной воды и переходит в полуводный сульфат кальция.

Термическую обработку природного гипса осуществляют «сухим» способом в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой (печах или варочных котлах), или «мокрым» — в котлах-автоклавах при давлении выше атмосферного. В последнем случае продукт состоит из более крупных и плотных кристаллов, характеризуется пониженной водопотребностью и дает после отвердевания камень большей прочности.

Материал измельчают в порошок как до, так и после термической обработки. Иногда обжиг и помол совмещают в одном аппарате.

Твердение гипсового вяжущего обусловлено быстро протекающей гидратацией полуводного сульфата кальция, сопровождающейся выделением теплоты.

Свежеизготовленные гипсовые изделия содержат много химически несвязанной воды, ослабляющей прочность контактов между кристаллами новообразований и самих изделий. Для повышения прочности изделия сушат при 60..70°С, чтобы не началась дегидратация двуводного гипса.

По тонкости помола, характеризуемой остатком на сите с отверстиями 0, 2 мм массы пробы (%), взятой для просеивания, различают: гипсовые вяжущие грубого помола (группа I) — остаток не более 23%; среднего помола (группа II) — остаток не более 14%; тонкого помола (группа III) — остаток не более 2%.

Водопотребность гипсовых вяжущих изменяется от 30...40 до 60... 70% в зависимости от условий обжига и дисперсности. Большая разница между водопотребностью и количеством воды, необходимым на гидратацию полугидрата (менее 20%), является причиной значительной пористости гипсового камня, доходящей до 50 %. Пористость камня ниже, а прочность выше у вяжущего с меньшей водопотребностью.

Особенности гипсовых вяжущих — быстрое схватывание и твердение. По срокам схватывания различают три группы гипсовых вяжущих: быстротвердеющие (группа А), имеющие начало схватывания не ранее чем через 2 мин, конец — не позднее чем через 15 мин; нормально твердеющие (группа Б), имеющие начало схватывания не ранее чем через 6 мин, конец — не позднее 30 мин; медленно твердеющие (группа В) с началом схватывания не ранее чем через 20 мин. конец схватывания для них не ограничен.

Для замедления схватывания гипсовое вяжущее затворяют водой с добавкой животного клея, ЛСТ или других органических клееподобных веществ, понижающих растворимость полугидрата.

Марочную прочность гипсовых вяжущих определяют после 2 ч твердения образцов на воздухе. Образцы (балочки размером 4× 4 × 16 см, изготовленные из теста стандартной консистенции) испытывают на изгиб, а их половинки — на сжатие. Стандартом предусмотрены 12 марок гипсовых вяжущих Г-2... Г-25. Цифры в обозначении марки показывают минимальный предел прочности при сжатии в МПа. Для каждой марки регламентируется минимальная прочность при изгибе в пределах соответственно от 1, 2 до 8 МПа.

Маркировка гипсового вяжущего содержит информацию о прочности, сроках схватывания и дисперсности. Например, Г-5БП означает гипсовое вяжущее с прочностью при сжатии не менее 5 МПа, нормальнотвердеющее, среднего помола.

В литературе можно встретить устаревшие названия разновидностей гипсовых вяжущих: «строительный» и «высокопрочный» гипс. Строительный гипс соответствует гипсовым вяжущим невысоких марок по прочности Г-2... Г-7, а высокопрочный — высоких марок от Г-10... Г-25.

Особенность гипсовых вяжущих по сравнению с большинством других — увеличение объема при твердении на воздухе до 0, 3 %. Способность расширяться позволяет широко использовать гипс для отливки декоративно-художественных изделий сложной формы, а также применять его без заполнителей, не боясь растрескивания от усадки.

К важнейшим недостаткам гипсовых вяжущих относятся повышенная гигроскопичность, низкая водостойкость, значительные деформации под нагрузкой (ползучесть) влажного гипсового камня, коррозия стальной арматуры в гипсовых изделиях. Для повышения водостойкости гипсовых вяжущих при изготовлении вводят полимерные и гидрофобизирующие добавки, применяют интенсивное уплотнение смесей с пониженным водосодержанием. Особенно эффективен переход к смешанным вяжущим на основе гипса.

Гипсовые вяжущие используют при производстве гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, гипсобетонных перегородочных панелей и блоков, декоративных и звукопоглощающих изделий, для приготовления штукатурных растворов для внутренних частей зданий, работающих при относительной влажности воздуха не более 60%, а также в качестве добавки к другим вяжущим (расширяющийся цемент, гипсоцементно-пуццолановое вяжущее).

К высокообжиговым гипсовым вяжущим относятся ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс.

Ангидритовый цемент изготавливают из природного гипса обжигом при 600... 700°С. Продукт обжига состоит преимущественно из нерастворимого ангидрита, не способного в обычных условиях схватываться или твердеть. Для придания ему вяжущих свойств при помоле вводят минеральные активизаторы твердения. Можно получать ангидритовый цемент без обжига помолом природного ангидрита с теми же добавками. В качестве активизаторов применяют гашеную или негашеную известь (2... 5% массы ангидрита), обожженный доломит (3...8%), доменный шлак (10... 15%).

Высокообжиговый гипс получают обжигом природного гипса или ангидрита при 800... 1000°С. Безводный сульфат кальция при этих температурах частично разлагается с образованием оксида кальция, выполняющего роль активизатора процесса взаимодействия вяжущего с водой.

Ангидритовые вяжущие в отличие от низкообжиговых гипсовых медленнее схватываются и твердеют. Начало схватывания наступает не ранее чем через 30 мин, конец — не позднее чем через 12 ч. Марочную прочность контролируют в возрасте 28 сут. По пределу прочности при сжатии (кгс/см2) установлены 4 марки: 50, 100, 150 и 200. Ангидритовые вяжущие имеют несколько большую водостойкость. Высокообжиговые гипсовые вяжущие применяют:

— при устройстве бесшовных полов и подготовки под линолеум;
— для приготовления штукатурных и кладочных растворов различных марок;
— для получения искусственного мрамора (отделочный ангидритовый цемент)

3) ИЗВЕСТЬ, вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород. Чистая известь. - бесцветный продукт, плохо растворимый в воде (ок. 0, 1% при 20 °С); плотность около 3, 4 г/см3. В зависимости от химического состава и условий твердения известь подразделяют на воздушную, твердеющую в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, которая рая твердеет на воздухе и в воде. Воздушную известь получают обжигом главным образом известняка с малым содержанием глины (до 8%) при 1100-1300 °С в шахтных или вращающихся обжиговых печах. При этом карбонаты, входящие в состав породы, разлагаются, например: СаСО3: СаО + СО2. В зависимости от содержания в породе MgO различают следедующие виды извести: кальциевую (содержит до 5% по массе MgO), магнезиальную (5-20%) и доломитовую (20-40%). В зависимости от способа обработки обожженного продукта получают негашеную комовую (кипелка), негашеную молотую и гашеную (гидратную) известь, или пушонку, а также известковое тесто. Первая представляет собой смесь кусков различной величины, образующихся после грубого помола продукта обжига. По химическому составу она состоит из СаО и MgO с небольшой примесью неразложившегося при обжиге СаСО3, а также из силикатов, алюминатов и ферратов Са. Негашеная молотая известь - продукт тонкого помола комовой извести. Гашеная известь - высокодисперсный сухой порошок, получаемый при взаимодествии комовой или молотой негашеной извести с небольшим количечеством воды или пара (гашением); состоит преимущественно из Са(ОН)2 и Mg(OH)2 с примесью СаСО3. При гашении извести большим кол-вом воды образуется пластичная тестообразная масса, так называемое известковое тесто. Активность воздушной извести как вяжущего материала определяется общим содержанием оксидов Са и Mg. Наибольшей активностью обладает кальциевая известь, содержащая 93-97% оксидов. Высококачественного сорта известь (" жирная известь") характеризуются большим выходом известкового теста (больше 3, 5 л на 1 кг негашеной И.); чем выше выход теста, тем оно пластичнее и может принять большее количество песка при приготовлении строительных растворов. Известь с низким выходом известкового теста называется " тощей". По скорости гашения различают быстрогасящуюся (длительность процесса не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся известь (более 25 мин). За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры смеси. Твердение воздушной извести происходит в результате испарения воды и кристаллизации Са(ОН)2 из насышенного водного раствора, а также при взаимодействии с СО2 воздуха с образованием кристаллов СаСО3. Воздушную известь применяют для изготовления вяжущих строительных растворов, предназначенных для наземной кладки кирпича, искусственных камней и штукатурки, а также при получении известково-шлаковых, известково-пуццолановых и др. смешанных вяжущих (см. Цементы). В смеси с красителями известь используется в качестве декоративного материала. Гидравлическая известь - тонкомолотый порошок, получаемый обжигом при 900-1100 °С мергелистых известняков, содержащих 6-20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Образующиеся при этом силикаты (2СаО.SiO2), алюминаты (СаО.Аl2О3.5СаО + 3Аl2О3) и ферраты (2CaO.Fe2O3) кальция придают этой извести способность длительно сохранять прочность в воде после предварительного твердения на воздухе. По содержанию свободных оксидов Са и Mg гидравлическую известь подразделяют на слабогидравлическую (15-60% оксидов) и сильногидравлическую (1-15%). Гидравлическая известь, в отличие от воздушной, характеризуется большей прочностью при меньшей пластичности. Гидравлическую известь используют для изготовления штукатурных и кладочных растворов, пригодных для эксплуатации в сухих и влажных средах, легких и тяжелых бетонов низких марок, фундаментов и сооружений, подвергающихся действию воды. Все виды извести применяют также в химической промышленностисти (для получения хлорной извести, соды, нейтрализации кислотт и кислых газов в промышленных сбросах и др.), металлургии (флюсы при выплавлении чугуна из железных руд), сахарном производстве (для очистки свекловичных соков), сельском хозяйстве (для известкования почв, см. Известковые удобрения) и др. Кроме того, известь широко используется для производства силикатного кирпича и силикатных автоклавных изделий.