По условиям твердения
минеральные вяжущие вещества раз-
деляют на:
1) воздушные — это минеральные вяжущие, твердение ко-
торых возможно только в условиях воздушно-сухой среды,
продукты твердения устойчивы только на воздухе, а в воде те-
ряют прочность и разрушаются (строительный гипс, воздуш-
ная известь);
2) гидравлические — это минеральные вяжущие, тверде-
ние которых возможно в воде, в атмосфере насыщенного пара
и в условиях воздушно-сухой среды, продукты их твердения
устойчивы на воздухе и в воде (портландцемент и большинство
видов цемента);
3) материалы автоклавного твердения — это минеральные
вяжущие и изделия на их основе, твердение которых возможно
при автоклавной (гидротермальной) обработке при давлении
пара 0,9–1,3 МПа и температуре 170–200 ˚С в течение 6–10 ча-
сов (силикатный кирпич, автоклавные газосиликатные бетоны);
4) кислотоупорные — это минеральные вяжущие, продукты
твердения которых устойчивы в кислых средах, состоят из тон-
коизмельченной смеси кварцевого песка и гексафторсиликата
натрия — Na
2
SiF
6
. Средой затворения являются водные раство-
ры силиката натрия или калия;
5) фосфатные вяжущие материалы — это специальные ми-
неральные вяжущие, образующие под действием фосфорной
кислоты H
3
PO
4
пластичную массу, медленно твердеющую,
но образующую камень, сохраняющий прочность при темпе-
ратурах более 1000 ˚С.
Твердение вяжущих веществ (постепенное превращение
пластичного теста в твердое камневидное тело) происходит в ре-
зультате протекания химических и физико-химических процес-
сов, характерных для каждого вяжущего вещества. Общая тео-
рия твердения вяжущих веществ была разработана профессором
А. А. Байковым, по которой данный процесс имеет три стадии.
104
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
На 1-й стадии происходит затворение (контакт среды затворе-
ния и вяжущего), т. е. смешивание порошкообразного вяжуще-
го вещества с водой с образованием пластичного теста. На этой
стадии вяжущее начинает взаимодействовать с затворителем
(чаще всего с водой), происходят процессы растворения вяжу-
щего вещества (гидролиз) с образованием насыщенного раство-
ра и начинаются реакции гидратации (присоединение воды).
Количество воды затворения необходимо брать минимальное,
но достаточное для образования пластичного теста, потому что
избыток воды сохраняется в тесте и образует после затвердева-
ния цементного камня поры, что снижает его прочность.
2-я стадия — коллоидации (соответствует процессу схва-
тывания), на которой тесто постепенно теряет пластичность,
не набирая при этом какой-либо существенной прочности.
На этой стадии наблюдается выделение из насыщенных рас-
творов малорастворимых веществ в коллоидном состоянии
(в виде гелей) вследствие того, что гидраты имеют меньшую
растворимость по сравнению с безводными соединениями.
На 3-й стадии (кристаллизация) можно наблюдать нараста-
ние механической прочности и твердости и образование камне-
видного тела, что происходит за счет перекристаллизации колло-
идных частиц в более крупные кристаллы, срастающиеся между
собой. При этом параллельно происходит другой физико-хи-
мический процесс — снижение содержания воды в коллоидном
геле, которая, в свою очередь, взаимодействует с другими части-
цами вяжущего вещества, не вступившими в реакцию ранее.
Необходимо принимать во внимание, что перечисленные
стадии твердения в реальных условиях частично налагаются
и идут параллельно, а не строго друг за другом.
Академик П. А. Ребиндер также внес значительный вклад
в развитие теории твердения минеральных вяжущих веществ,
предложив регулировать скорость их твердения с помощью по-
верхностно-активных веществ.
105
13. ОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЯЖУЩИЕ МАТЕРИАЛЫ,
РАСТВОРЫ И БЕТОНЫ
НА ИХ ОСНОВЕ
Достарыңызбен бөлісу: |