Смекни!
smekni.com

Конспект лекций по предмету Строительные материалы специальности Мосты и транспортные тоннели (стр. 2 из 3)

1) CaO + H2O ------> Ca(OH)2 + Q↑

2) Ca(OH)2 + CO2 -----> CaCO3 + H2O

Производство извести.

Состоит из стадий:

1. Добыча сырья

2. Подготовка сырья (дробление, рассев по фракциям)

3. Обжиг

Применение извести.

1. Изготовление известковых растворов и бетонов

2. Изготовление силикатного кирпича и силикатных бетонов

3. Окрасочный материал (побелка стен, потолков)

Магнезиальные вяжущие вещества.

Сырье- MgCO3 (магнезит), MgCO3*CaCO3

800 oC

1) MgCO3 ----------> MgO + CO2

2) MgCO3*CaCO3 -------> MgO + CO2 + CaCO3

в виде балласта

Магнезиальные вяжущие вещества затворяют не водой, а растворами магнезиальных солей.

Применение:

1. Наливные полы

2. Стеновые каменные блоки

Кислотоупорный цемент.

Состоит из трех компонентов:

  1. кислотоупорный наполнитель (тонкоизмолотый кварц, гранит)
  2. жидкое стекло (натриевое Na2O*nSiO2 или калиевое K2O*mSiO2, где n=2-3, m=1.5-2)
  3. интенсификатор твердения (кремнефтористый натрий, 6-8% от массы жидкого стекла)

Гидравлические вяжущие вещества.

Портланд-цемент.

Изобретен в 1824 году английским каменщиком.

Портланд-цемент- это гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портланд-цементного клинкера с небольшим количеством гипса.

Портланд-цементный клинкер- это зерна серого или зеленого цвета, диаметром от 5 до 30 мм, получаемые обжигом сырьевой смеси, состоящей из известняков и глины (75% CaCO3, 25% глины)

Гипс в количестве до 5% добавляют к клинкеру для регулирования сроков схватывания.

Химический и минералогический состав портланд-цемента:

CaO – 57-63% известняк

SiO2 – 25-30% составная глины

Al2O3 – 4-10% составная глины

Fe2O3 – 4-8% составная глины

Минералы:

3CaO*SiO2 или C3S – алит (45-60%)

2CaO*SiO2 или C2S – двукальциевый силикат (белит, 20-30%)

3CaO*Al2O3 или C3A – трехкальциевый силикат (4-10%)

4CaO*Al2O3*Fe2O3или C4AF – 10-20%


,где R- прочность, t- время.

Процесс производства портланд-цемента:

  1. Добыча известняка и глины
  2. Приготовление сырьевой смеси (дробление, помол, корректировка состава сырья)
  3. Обжиг
  4. Помол клинкера совместно с гипсом
  5. Магазинирование

В зависимости от способа подготовки сырья существует три способа производства цемента:

  1. Сухой
  2. Мокрый
  3. Комбинированный

Сухой способ производства портланд-цемента.

Известняк и глина измельчаются при влажности 2-4%. Измельчение проводится в шаровых дробилках (шаровых мельницах).

Мокрый способ.

Известняк и глину измельчают в мокром состоянии при влажности 50-60%

Комбинированный способ.

Сырьевые компоненты измельчаются в мокром состоянии, а перед обжигом высушиваются.

Обжиг сырьевой смеси.

Осуществляется во вращающихся печах длиной 70-240 метров и диаметром 3-4 метра.

Стадии твердения.

  1. Растворение компонентов цемента в воде
  2. Образование пересыщенного раствора или геля
  3. Кристаллизация

При твердении цемента образуются:

  1. Гидросиликаты
  2. Гидроаллюминаты
  3. Гидроферриты кальция
  4. Гидроксид кальция

Разновидности портланд-цемента.

    Быстротвердеющий пртланд-цемент (БТЦ, ОБТЦ)

Отличия от обыкновенного цемента:

  1. Повышенное содержание C3S (>60%)
  2. Повышенная тонкость помола
  3. Повышенная удельная поверхность S=3500 см2/г (у обыкновенного S=2500 см2/г)

Имеет нормированную прочность на третьи сутки.

    Пластифицированный портланд-цемент.

Обладает пониженной водопотребностью за счет введения небольшого количества (до 3%) пластифицирующих добавок.

Добавки:

· ССБ- сульфитно-спиртовая барда

· АДБ- сульфитно-дрожжевая бражка

· ЛСТ- лигно-сульфанат технический

· Продукты переработки древесины на ЦБК

    Гидрофобный портланд-цемент

Гидрофобные добавки:

· Асидол

· Мылонавт

· Олеиновые кислоты

    Томпонажный портланд-цемент

Для гидроизоляции нефтяных и газовых скважин.

    Белый и цветные портланд-цементы.

Белый цемент получают путем обжига беложгущихся глин.

Делится на три сорта по белизне:

· Белый

· Менее белый

· Еще менее белый

На основе белых цементов можно получить цветные путем введения щелочестойких пигментов.

Цветные цементы используются для изготовления полов.

    Пуццолановый портланд-цемент.

Содержит до 60% активных минеральных добавок (АМД).

Активные минеральные добавки связывают гидрат окиси кальция в нерастворимые соединения.

Такой цемент лучше работает под водой, нежели на воздухе.

    Шлако-портланд-цемент.

Содержит до 40% тонкомолотого доменного гранулированного шлака.

    Расширяющийся портланд-цемент.
    Напрягаемый портланд-цемент.
    Безусадочный портланд-цемент

Коррозия цемента.

В процессе эксплуатации цементный камень может достаточно быстро разрушаться под воздействием растворов кислот, солей, агрессивных газов и других активно-влияющих химичесих соединений.

Виды коррозии:

1. Разрушение происходит за счет вымывания составляющих цемента, в основном гидроксида кальция, мягкими водами.

2. Разрушение цемента под воздействием растворов кислот и солей с образованием легко растворимых соединений.

3. Образуются соединения, конечный объем которых в несколько раз превышает суммарный объем исходных компонентов.

При коррозии третьего вида надо использовать сульфатостойкий портланд-цемент.

Органические вяжущие вещества.

Органические вяжущие вещества- это смеси высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных.

К органическим вяжущим веществам относятся битумы и дегти.

Битумы бывают природные и искусственные.

Дегти- только искусственные.

Органические вяжущие вещества при нагревании размягчаются, при охлаждении затвердевают.

Для них характерны следующие свойства:

Химический состав органических вяжущих веществ:

Битумы состоят из следующих групп углеводородов:

Структурный состав битумов:

Масла придают битумам текучесть, смолы- вязкость, а асфальтены- твердость и температурную стойкость.

Дегти содержат кроме вышеперечисленных веществ еще фенолы и свободный углерод.

Искусственные битумы получают путем переработки нефти. В зависимости от способа получения искуссвенные битумы бывают:

Дегти получают путем деструктивной переработки твердого топлива, напр., каменного угля, торфа, древесины.

Битумы и дегти подразделяются на марки, которые определяются по следующим свойствам:

Применение битумов:

Гидроизоляционные материалы.

Служат для изоляции стен, фундаментов, труб.

Выделяют:

Бетоны.

Бетон- это искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, крупного (щебня или гравия), мелкого (песка) наполнителей и воды.

Классификация бетонов.

  1. По средней плотности (γ):
    По виду вяжущего вещества:

· Известковые

· Гипсовые

· Полимерцементные

· Полимербетоны (на основе полимерных вяжущих веществ)

· На основе шлако-щелочных вяжущих веществ

· Асфальтобетоны (на основе органических вяжущих веществ)

  1. По назначению:
    По виду наполнителя:

· На плотных наполнителях