Мінеральні в'яжучі

Мінеральними в'яжучими речовинами називають тонкі порошки, одержувані з різних порід і мінералів, які після змішування з водою твердіють до камневидного стану. Вони діляться на дві групи: повітряні і гідравлічні. Повітряні в'яжучі твердіють і зберігають свою марочну міцність лише в повітряному середовищі. Гідравлічні в'яжучі можуть тверднути і зберігати міцність як на повітрі, так і у воді.

До повітряних в'яжучих належать гіпс, ангідридні і магнезіальні в'яжучі, а також повітряна вапно і кислототривкий цемент. До гідравлічним в'яжучим відносять всі інші, досить численні види цементу і гідравлічну вапно. Тут розглядаються тільки ті в'яжучі, які можуть знайти застосування в індивідуальному будівництві.

ПОВІТРЯНІ В'ЯЖУЧІ

Гіпс випускають декількох видів: будівельний (іноді його неправильно називають «алебастр»), формувальний, високоміцний і, крім того, ангидритовый цемент і його різновид эстрихигіпс. Особливість гіпсу — дуже швидке твердіння: початок схоплювання через 2-4 хв, а завершення не пізніше 30 хв. Тому його треба готувати тільки в тій кількості, яке можна витратити до початку схоплювання. Це не завжди буває зручно. Для уповільнення схоплювання в розчин вводять добавки (кератинові або вапняно-кератиновий клей), але їх не завжди можна придбати. Тому передбачений випуск різних марок гіпсу з різними термінами схоплювання: тип А — швидкотверднучий гіпс з початком схоплювання через 2 хв і завершенням через 1-5 хв; тип Б — нормальнотвердею-щий, 6 і 30 хв; тип В — медленнотвердеющий, з початком тужавлення не раніше 20 хв.

Для замішування гіпсу води беруть не більше 60-80% від маси сухого порошку. Підвищення температури (але не більше 60°) збільшує міцність гіпсу, яка у кращих сортів досягає марки 180-200 (через сім діб).

Після твердіння обсяг маси збільшується на 0,5—1% і не утворює тріщин, тому гіпс зручно застосовувати для дрібного ремонту оштукатурених стін, а також для виливків у формах.

Високоміцний і формувальний гіпс застосовують для виготовлення форм в металургії і форфоро-фаянсової промисловості, але вони цілком можуть замінювати будівельний гіпс, забезпечуючи високу якість ремонту і виливків. У цих сортів міцність на стиск досягає через тиждень марки 1 50-400.

Ангидритовый цемент — медленносхватываю-шляху гіпсове в'яжуче з початком тужавлення не раніше 30 хв і завершенням не пізніше 24 год. Марки 50, 100, 150 і 200. Застосовують для ремонту і виготовлення оздоблювальних плит під штучний мармур. Эстрихигіпс — різновид ангидритового цементу, що застосовується для декоративно-штукатурних робіт і виливки архітектурних деталей. Порівняно з іншими гіпсовими в'яжучими володіє підвищеною водостійкістю і морозостійкістю.

Магнезіальні в'яжучі та кислотостійкий цемент мають обмежене застосування для спеціальних цілей у виробництві ксилолита і фіброліту та в обробці цехів хімічних підприємств.

Повітряна вапно широко застосовується в будівництві і виробництві будівельних матеріалів. Розрізняють кілька різновидів: комове і мелене негашене вапно, гашене вапно — пушонка, вапняне тісто і вапняне молоко. Їх застосовують для приготування розчинів (чисто вапняних і в суміші з гіпсом чи цементом), у виготовленні бетонів і штучних каменів, а також в якості добавок е виробництві інших в'яжучих і для фарбування стін і стель.

У будівельних розчинах гашене вапно твердне повільно, і міцність їх виходить невисока (М5—10), тому в чистому вигляді вона застосовується рідко.

ГІДРАВЛІЧНІ В'ЯЖУЧІ

Гідравлічна вапно виробляється у вигляді порошку і буває двох сортів — слабогидравлическая і сильногидравлическая. Застосовується для тих же цілей, що і повітряна (крім забарвлення), але набирає міцність як на повітрі, так і у воді, після попереднього повітряного твердіння. Розчини з гідравлічним вапном більш жорсткі, швидше схоплюються і мають більшу, ніж з повітряної, міцність (10-20 для слабогидравлической вапна і 25-50 для сильногидравлической).

Портландцемент — найпоширеніший вид в'яжучого, що має найбільше застосування в будівництві. Область використання цементу обширна: штукатурні і кладочні розчини (зазвичай в суміші з вапном і іншими добавками), виробництво бетону та залізобетону, дрібних і великих блоків, штучного каменя, плит і облицювальних плиток, цементних фарб, покриттів підлог і т. д.

Портландцемент являє собою дуже тонкий порошок зеленувато-сірого кольору. Випускається декількох марок — 300, 400, 500, 600 і вище. Початок схоплювання розчину не раніше 45 хв, кінець — не пізніше 6 год після замішування водою. Потрібну кількість води 25-30% від маси сухого цементу. Через три дні розчин досягає половини марочної міцності, через тиждень — 60-70% і 100% —через місяць (на 28-й день), але наростання міцності надалі не припиняється і через кілька років може перевищити марочну в два-три рази. Для цього необхідно правильно зберігати цемент (в сухих умовах) і не дуже довго, так як через рік його активність падає приблизно на третину. Нормальні умови тверднення цементу можливі тільки у вологому середовищі і при позитивних температурах (+15-25° С). Підвищення температури і вологості сприяє прискореному набору міцності. При негативних температурах (до — 10°) в розчин додають хлористий кальцій або натрій (кухонна сіль) в кількості до 5% від маси цементу — це знижує температуру замерзання розчину і прискорює твердіння цементу. У залізобетонні конструкції зазначені солі можна додавати в кількості не більше 2%, інакше можлива корозія арматури.

МОДИФІКАЦІЇ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТУ отримують, вводячи в нього різні добавки в дуже малих кількостях, які впливають на властивості цементу і одержуваних з нього розчинів і бетонів. Є декілька різновидів портландцементу: пластифікований, гідрофобний, швидкотвердіючий, сульфатостійкий, білий і кольорові цементи.

Пластифікований портландцемент забезпечує кращу рухливість розчинів і підвищену морозостійкість. Застосовується як звичайний цемент і допускає деяку економію (10-15%) при складанні розчинів і бетонів. Міцність 300-500. Гідрофобний портландцемент допускає більш тривале зберігання в несприятливих умовах. Володіє тими ж властивостями, що і попередній. Марки 300, 400. Швидкотвердіючий — (БТЦ) прискорено твердне в перші три доби. Міцність 400 і 500. Різновид — особливо швидкотвердіючий цемент (ОБТЦ), що має ще більшу швидкість росту міцності, яка досягає марки 600-700. БТЦ і ОБТЦ зручно застосовувати в монолітних конструкціях, для прискорення перестановки опалубки. Сульфатостійкий цемент краще чинить опір агресивним водам, і його застосування виправдане при спорудженні фундаментів у вологих грунтах. Марки 300, 400. Білий і кольорові портландце-менти мають підвищену вартість, але володіють хорошими декоративно-естетичними властивостями і використовуються в зовнішній і внутрішній обробці. Міцність 300, 400, 500.

СПЕЦІАЛЬНІ ЦЕМЕНТИ отримують на основі портландцементу з різного сировини та мінеральних домішок — це велика група в'яжучих з різноманітними властивостями, що визначають область їх застосування.

Пуцолановий портландцемент відрізняється підвищеною водостійкістю і водонепроникністю, повільним твердінням в початковий період. Марки 200, 300, 400. Можна застосовувати для спорудження фундаментів, але для стін його використання недоцільно з-за зниженою морозостійкістю. Шлакопортландцемент має добавки доменного шлаку і гіпсу, які визначають його головні властивості. Різновиди: швидкотверднучий, з підвищеною хімічною стійкістю. Рекомендується застосовувати у вологому середовищі. Марки 200-500. Існують і інші варіанти: вапняно-шлаковий, гіпсо-шлако-вий, сульфатно-шлаковий, шлаковий бесклинкерный. Ці дешеві в'яжучі рекомендується застосовувати в сільському будівництві для кладки стін та виготовлення дрібних блоків. Марки 50, 100, 150.

Глиноземистий цемент стоїть осібно серед інших видів цементів. Його основа — боксити і вапняк. Це нормально схватывающееся (не раніше 30 хв), але швидкотверднучі в'яжуче — через три доби досягає марочної міцності — 400, 500 або 600. Майже за всіма показниками (хімічна стійкість, водонепроникність, жаростійкість і морозостійкість) перевершує всі інші в'яжучі речовини, але має два недоліки — нестійкий до лугів і доріг (вартість в 3-4 рази вище, ніж портландцементу).

Ще одна група – розширюються цементи,—складається з чотирьох видів: водонепроникний, гипсоглиноземистый, напружує і розширюється портландцемент. Їх зручно застосовувати для ремонту стін, цоколів і фундаментів, закладення тріщин в конструкціях і у виробництві залізобетонних виробів з напруженою арматурою. Марки цементів 300, 400, 500, а в останнього виду 400, 500, 600.