Материаловедение: Конспект лекций (Темы 1.1-2.4. Общие свойства материалов. Материалы и изделия на основе древесины), страница 14

Сроки схватывания можно регулировать, вводя в гипсовое тесто ускорители или замедлители схватывания.

Магнезиальные вяжущие 

В зависимости от химического состава классифицируются на:

каустический магнезит, получаемый при t=650-750° из природного магнезита и последующим помолом

MgCO3  → CO+ MgO - (каустический магнезит)

каустический доломит (MgO∙CaСO3),  получаемый обжигом при t до 800°С и последующим  помолом природного доломита

MgCO3∙CaСO3  → MgO∙CaСO3 + CO

Температуру выбирают таким образом, чтобы производилось разложение только магнезита, так как в составе каустического доломита магнезит, обладающий вяжущими свойствами, составляет 40%, то прочность  каустического доломита ниже, чем магнезита.

При затворении водой магнезиальные вяжущие не твердеют, потому их затворяют водным раствором хлористого или сернокислого Mg (MgCl2; MgSO3).

Известковые вяжущие – представляют собой воздушное вяжущее вещество, преимущественно состоящего из оксида CaO или Ca(OH)2.

Известь строительную воздушную получают из карбонатных пород (известняки, мел, ракушечник), в которых содержатся примеси глины и кварцевого песка SiO2 не >6%/

Обжиг сырья до полного ↑ СО2, в результате получается:

СаСО3→СаО +↑СО2  t=800-900 oC

Теоретически нормальная  t

MgCO3→MgO+ ↑СОt=400 oC

Чем выше содержание СаО MgO, тем выше качество извести.

Реакции разложения карбонатов обратимы. Практически, t доводят до1000-1200 Co. При оптимальной t выход СО2 составит 44% массы известняка, то есть масса уменьшается почти в 2 раза, а объем на лишь на 10%. Получается кусковая известь из крупных кристаллов 2 мкм. При более высоких температурах получаются более крупные кристаллы, понижается реакционная способность, с водой почти не взаимодействует. Это «пережог», происходят запоздалые реакции в затвердевшем растворе, что приводит к трещинам.        При «недожоге» есть неразложившейся СаСО3, что также снижает реакционные свойства извести.

Получившаяся (из печи) известь называется комовой известью. Для превращения в вяжущее ее измельчают:

- химическим путем - гашением водой (гашеная известь);

- механическим путем (молотая негашеная известь).

Гашение извести. Вода, соприкасаясь с известью, поглощается, всасывается, взаимодействует химически с СаО и MgO

СаО+Н2О = Са(ОН)2+Q (1160 кДж)

Реакция экзотермическая, идет с выделением 1160 кДж теплоты и паром растягивает частицы извести в очень тонкий порошок (известь-«кипелка»).

В зависимости от количества воды известь гасится:

- в «пушонку» (кол-во Н2О = 60-70% от массы извести);

- известковое тесто» (кол-во Н2О = количеству извести);

- известковое «молоко» (кол-во Н2О = 200-300% от массы извести).

По времени гашения известь делится на: быстрогасящуюся (до 8 мин.), средне гасящуюся (8-25 мин.) медленно гасящуюся (>25 мин.).

Твердение гашеной извести обусловлено обратной реакцией с СО2 воздуха:

Са(ОН)2+ СО2=СаСО32О

Реакция происходит при положительных температурах воздуха и протекает очень медленно, т.к. захватываются поверхностные слои и мешают реакции глубинных слоев. К 28 суткам Rсж =0,5-1 МПа.

Молотая негашеная известь

Молотая негашёная известь получается помолом комовой воздушной извести. В зависимости от её активности, то есть наличия CaO, способных взаимодействовать с H2O, воздушная известь делится на 3 сорта:

1 сорт содержит CaO > 90%;

2 сорт содержит CaO – 80-90%;

3 сорт содержит CaO – 70-80%.

Автоклавные материалы

Материалы, полученные обработкой паром при t = 175-200 ºС и давлением 0,8-1,3 МПа в герметически закрытых аппаратах - автоклавах. Автоклав представляет собой горизонтальный цилиндр d=2,5 -3,5 м длиной 21-30 м, закрывающийся крышками с двух сторон. В нижней части – рельсы, по которым заезжает вагонетка с изделиями.

Применение пара повышенного давления позволяет ускорить процесс твердения, повышает прочность и другие физико-механические свойства, расширяет сырьевую базу, способствует комплексному использованию минерального сырья и способствует охране окружающей среды.