Применение минеральных клеток в строительстве

Плотность гипса 2,6−2,75 г/см3.Если термообработку гипса проводить в печах или открытых котлах при температурах 110−170 С, то можно получить мелкокристаллический продукт, который называют-полугидратом. Промышленный продукт, в котором содержится данная модификация полугидрата сульфата кальция, называется строительным гипсом. Если же термообработку проводить в автоклавах при 115−200 С, то можно заметить образования продукта в виде более крупных кристаллов — β-полугидрат. С целью получения в смеси с водой пластичного теста или необходимой подвижности суспензии требуется меньше воды, как итог затвердевший камень является менее пористым и более прочным. Данный продукт называют высокопрочным гипсом. Строительный и высокопрочный гипс относятся к быстросхватывающимся и быстротвердеющим вяжущимматериалам. Гипсовая суспензия способна схватываться за 15 мин, а итоговую прочность она приобретает всего лишь за несколько часов, плюс ко всему после высыхания строительный гипс дает прочность до 5 МПа, а высокопрочный — до 20 МПа. Гипсовая суспензия затвердевает благодаря присоединения воды к полугидрату с вторичным образованием двугидрата сульфата кальция:

Искусственный камень образуется переплетением микроскопических кристаллов двухводного гипса, которые имеют форму игл. Благодаря относительно немалой растворимости сульфата кальция затвердевшие гипсовые вяжущие вещества способны размягчаться в воде и поэтому относятся к воздушным вяжущим веществам. Несмотря на этот недостаток, они используются при цементировании скважин с добавлением веществ, которые замедляют схватывание и повышают водостойкость. Главная положительная особенность гипса как тампонажноговяжущего материала — сравнительно небольшое увеличение объема при затвердевании. Двухводный и полуводный гипс широко используется в качестве составных частей в других тампонажных цементах. Показатели скорости схватывания гипсовых вяжущих материалов возрастает при повышении температурах до 50 C. При температуре более 80 C гипсовый раствор не схватывается. Немаловажным недостатком гипсовых вяжущих является быстрое старение материала при долгосрочном хранении на складах, а также повышенное снижение прочности в процессе твердения в водных условиях, особенно в минерализованных водах.

6. Известково-пуццолановое вяжущее вещество.

Известково-пуццолановым вяжущим (ИПВ) веществом принято называть гидравлическое вяжущее, которое получается путем совместного или раздельного (с последующим тщательным смешением) помола предварительно высушенной гидравлической добавки с известью (воздушной или гидравлической, негашеной или гашеной в пушонку) и гипсом. Известково-пуццолановые вяжущие вещества относятся к классу известесодержащих, а количесвто содержащейся извести в пересчете на активные CaO+MgO должно быть не менее 10 и не более 30% по массе для всех активных минеральных добавок, кроме золы-уноса, а содержание извести в смеси с золой-уносом не должно превышать 50%. Содержание гипса в смеси следует принимать не более 5%. Тонкость помола минерального вяжущего материала выбираюттаким образом, чтобы остаток на сите № 008 не превышал 10% взятой пробы. С целью улучшения физико-механических свойств вяжущего в смеси имеется возможность ввести до 5% добавок (солей СаС12, MgC12, NaCl и др.). Выпускаются известесодержащие вяжущие марок 50, 100, 150 и 200. Известесодержащие должны начинать схватываться не ранее 25 мин, а конец — по позднее чем через 24 часа с момента затворения. Вяжущие материалы должны пройти испытание на равномерность изменения объема в процессе пропаривания. При твердении известково-пуццолановых вяжущих в условиях обычных температур в основном образуется тоберморитоподобный однокальциевый гидросиликат типа CSH (B) переменного состава, содержащий 0,8— 1,5 мол. СаО и 0,5—2,5 мол. воды на 1 мол.

S iO2. При повышенном содержании Са (ОН)2 в смеси может образовываться и двухкальциевыйгидросиликат C2SH2, неустойчивый при понижении концентрации извести в растворе; он переходит в CSH (B) с выделением небольшого количества извести. Выделяющаяся при этом известь вступает в реакцию с новой молекулой SiO2, перешедшей в раствор из-за снижения концентрации в нем кремнезема. Изделия из известково-пуццолановых вяжущих при нормальных условиях твердеют медленно, набирая прочность в течение длительного времени. Автоклавная обработка резко ускоряет процессы гидратации и твердения, а образующиеся при этом кристаллические новообразования являются более стойкими в воздушной среде. Пропаривание при атмосферном давлении ускоряет рост прочности. Ускорения сроков схватывания и твердения можно достичь введением в вяжущее двуводного или полуводного гипса, портландцемента (10—20%), а также некоторых солей (1—5% СаС12, MgC12, NaCl и т.

п.). Добавление этих компонентов повышает воздухостойкость изделий на основе известково-пуццолановых вяжущих, повышает их прочность. Показатель плотностиизвестково-пуццолановых вяжущих в зависимости от примененной добавки составляет 2,2—2,8 г/см3, плотность в рыхлом состоянии — 0,6—0,8, а в уплотненном —0,9—1,2 г/см3.

Заключение

.

Ассортимент выпускаемой продукции на цементных предприятиях России дает возможность обеспечить выполнение строительных работ фактически любого назначения. На сегодняшнийна территории Российской Федерациивыпускается около 30 видов цементов. Одновременно повышается и качество цемента, растет средняя его марка. Сбывается предсказание Д. И. Менделеева, писавшего в 1891 г., что цемент, составляющий одно из важнейших приобретений между приложениями химии к потребностям жизни, есть строительный материал будущего. По закону «О техническом регулировании», который действует с 1 июля 2003 г., предусмотрена 2-х уровневая система, содержащая, в том числе в области производства и применения вяжущих, обязательные технические регламенты, утверждаемые законом, и добровольно применяемые стандарты. Регламенты будут определять только те параметры продукции, которые касаются вопросов:

безопасности (биологической, пожарной, механической, взрывобезопасности и др.);

— экологии;

— единства измерения.

защиты прав потребителя от дезинформации. Остальные показатели и характеристики будут определять бизнес (соглашение между производителем и потребителем) и добровольно принимаемые стандарты.

Список литературы

1. Николаев Н. И., Нифонтов Ю. А., Никишин В. В., Тойб Р. Р. Буровые промывочные и тампонажные растворы: учеб. Пособие. — СПб.: 2004.-150с.

2. Белов В. В. Конспект лекций по курсу вяжущие веществаТверь: ТГТУ, 2006. — 145 с.

3. Федоров Н. Ф.

Введение

в химию и технологию специальных вяжущих веществ. — Ленинград: 1977. — 80 с.

4. Кузьменков М. И, Хотянович О. Е. Химическая технология вяжущих веществ. Учебное пособие. — Минск, БГТУ, 2008, — 276с.