5. |
Через 1 ч расформировать, промаркировать, оставить на воз- |
|||||||||||
|
духе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
По 3 образца в возрасте 2 ч испытать на прочность при сжа- |
|||||||||||
|
тии, остальные оставить на 14 дней воздушного твердения. |
|||||||||||
7. |
Через 14 дней твердения высушить до постоянной массы, ис- |
|||||||||||
|
пытать на сжатие 3 образца. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
8. |
Оставшиеся 3 образца испытать на прочность при сжатии в |
|||||||||||
|
возрасте 14 суток нормального твердения. |
|
|
|
|
|||||||
|
Результаты |
спытаний занести в табл. 2. |
|
Таблица 2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Вл ян е добавок регуляторов схватывания |
||||||||||
Сна свойства строительного гипса |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Сроки схватывания, |
Предел прочности при сжа- |
|
|||||
|
Добавка |
- |
бА |
|
тии, МПа |
|
||||||
|
|
НГ |
|
мин |
|
|
|
|||||
|
|
ровка |
|
(В/Г) |
начало |
|
конец |
|
2 ч |
естеств. |
сухих |
|
|
|
Дози |
|
|
|
|
влажности |
|
|
|||
9. |
В выводах установить влияние добавок на следующие свойст- |
|||||||||||
|
ва гипса: НГ, сроки схватывания, прочность при сжатии через 2 ч, че- |
|||||||||||
|
рез 14 суток твердения на воздухе, после высушивания образцов до |
|||||||||||
|
постоянной массы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
|
|
|
|||||
|
1. Какие добавки вводят в гипсовые вяжущие вещества? |
|||||||||||
2. |
Назовите модификации водного и безводного сульфата каль- |
|||||||||||
|
ция. |
|
|
|
|
|
И |
|||||
|
3. Назовите способы производстваДстроительного гипса. |
|||||||||||
4. |
Какие физические и химические процессы происходят при |
|||||||||||
|
схватывании и твердении полуводного гипса. |
|
|
|
|
|||||||
5. |
Как регулируют сроки схватывания гипсовых вяжущих ве- |
|||||||||||
|
ществ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Какие добавки вводят в гипсовые вяжущие вещества?
7.Как определяют прочность гипсовых вяжущих веществ?
8.Как повышают водостойкость гипсовых изделий?
9.Как влияют пластифицирующие добавки на свойства гипсо-
вого теста и гипсового камня?
16
10.Как влияют условия твердения гипсового камня на его деформации и прочность?
11.Назовите свойства и применение строительного гипса.
Срод обж гом х до возможно полного удаления углекислоты и состоящ й пре мущественно из окиси кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т.п. в карбонатных породах не должно превышать 6…8%. При ольшем количестве этих примесей в результате
троительной воздушной известью называется продукт, полу-
чаемый з звестковых и известково-магнезиальных карбонатных по-
обжигавесть твердеет л шь в воздушной среде.
получают г дравлическую известь.
добавок Известь негашенаяАкомовая представляет собой смесь кусков
Воздушная звесть относится к классу воздушных вяжущих:
при обычных температурах и ез пуццолановых веществ из-
Разл чают следующие виды воздушной извести: известь негашеную комовую; звесть негашеную молотую; известь гидратную
(пушонку).
различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных окисей кальция и магния с преимущественным
Гидратная известь – высокодисперсныйДсухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашенойИизвести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим переход окисей кальция и магния в их гидраты. Гидратная
содержанием окиси кальция.
Известь негашеная молотая – порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна
комовой извести, из которой получена.
известь состоит преимущественно из гидрата окиси кальция Са(ОН)2, а также гидрата окиси магния Mg(OH)2.
Кроме того, извести различают по скорости гашения. К быстрогасящимся относятся извести со скоростью гашения не более 8 мин, к среднегасящимся – не более 25 мин, к медленногасящимся – более 25 мин. За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры и начала ее снижения.
17
Твердение воздушной извести
В зависимости от вида извести и условий, в которых происходит ее твердение, различают три типа твердения: карбонатное, гидратное и гидросиликатное.
Карбонатным твердением называют процесс постепенного затвердевания растворных или бетонных смесей, изготовленных на гашеной звести, при воздействии на них углекислоты. Твердение при этом обусловлено одновременным протеканием двух процессов:
1) кр сталл зац гидрата окиси кальция из насыщенного вод-
ного раствора; |
|
С |
|
2) образован я кар оната кальция по реакции |
|
Са (ОН)2+СО2+nН2О = СаСО3+(n+1)Н2О. |
|
спарен |
воды из раствора гелевидная масса известкового |
При |
|
теста уплотняется |
упрочняется. Высыхание вызывает также образо- |
вание сетки пор |
мельчайших капилляров, частично заполненных |
водой. Можно полагать, что в результате поверхностного натяжения в |
|
них возникает внутреннее капиллярное давление, которое стягивает |
|
частицы извести и заполнителя, придавая раствору дополнительную |
|
прочность. |
|
бА гом и частичками Са(ОН)2 и пескаД, обусловливая твердение. При кар-
Кристаллики образующегося карбоната срастаются друг с дру-
бонизации гидрата окиси кальция объем твердой фазы увеличивается, что приводит к дополнительному уплотнению и упрочнению твердеющего раствора. Наряду с карбонатом кальция возможно также образование соединений типа СаСО3 · nСа(ОН)2 · mH2O.
слои, что объясняется малой концентрациейИСО2 в воздухе (0,03%) и большой плотностью пленки образующегося карбоната, сильно затрудняющей дальнейшее проникание углекислоты к внутренним сло-
Испарение влаги и карбонизация растворов протекают очень медленно. Последняя захватывает преимущественно поверхностные
ям раствора.
Следует отметить, что в начальный период твердения растворов и бетонов на гашеной извести на рост прочности преимущественно влияют процессы высыхания и перекристаллизации частичек Са (ОН)2.
18
При введении в известковые растворы или бетоны тонкоизмельченного кварцевого песка происходит заметное взаимодействие между известью и кремнеземом даже при обычных температурах 10…20 ° , что способствует ускорению твердения и достижению более высокой прочности. Ряд исследователей – Г.С. Ходаков, Г.И. Логинов, П.А. Ребиндер и др. – объясняют это аморфизацией поверхностных слоев кварцевых частичек при измельчении и возрастающей их активностью при вза модействии с гидратом окиси кальция с образованием г дрос л катов кальция.
Г дратным твердением называют процесс постепенного пре- |
|
вращен я в твердое камневидное тело известковых растворных и бе- |
|
С |
|
тонных смесей на молотой негашеной извести. Происходит это в ре- |
|
зультате вза модейств я такой извести с водой и образования гидрата |
|
окиси кальц я. |
|
В соответств |
с данными о взаимодействии окиси кальция с |
водой г дратное |
извести протекает в результате гидрата- |
твердение |
|
ции ее одновременно как через раствор (по Ле Шателье), так и вслед- |
|
ствие пр соед нен я воды к твердой фазе (по Михаэлису и А.А. Бай- |
|
кову). То или иное преимущественное направление процесса зависит |
|
от свойств извести, температуры среды, количества воды в системе и |
|
от других факторов. |
|
Эффект твердения о условливается взаимным сцеплением и |
|
бА |
|
срастанием образующихся субмикроскопических частичек гидрата окиси кальция. От них зависит и физико-механическая прочность всей системы, состоящей из гидратирующегося вяжущего, воды, за-
полнителя и воздушных пор. Значительному упрочнению твердею- |
|
щей системы способствует то, что вследствие химического связыва- |
|
|
И |
ния воды в гидрат окиси кальция значительно увеличивается доля |
|
твердой фазы. |
Д |
По гипотезе Е.Е. Сегаловой и П.А. Ребиндера, при выделении Са (ОН)2 из раствора в виде зародышей последние размещаются преимущественно в промежутках между ранее образовавшимися частицами твердой фазы и не вызывают каких-либо вредных напряжений.
Направленный же рост кристаллов гидрата окиси кальция в последующие стадии твердения системы, уже получившей начальную прочность, может вызывать нарушение контактов и напряжения, что сопровождается уменьшением прочности, а в отдельных случаях и разрушением искусственного камня.
19
В местах контактов, образовавшихся в результате срастания высокодисперсных частичек гидрата окиси кальция, кристаллическая решетка будет неизбежно искажена и поэтому термодинамически неустойчива. Это обусловливает повышенную растворимость этих участков в воде по сравнению с растворимостью правильно сформированных крупных кристалликов Са (ОН)2. Вследствие этого по окончании гидратации, если в порах затвердевшего раствора или бетона есть влага, возможно разв тие процессов перекристаллизации, выражаю-
щихся в растворен |
Са (ОН)2 в местах контактов и росте правильно |
сформ рованных более крупных кристаллов. Это приводит к необра- |
|
тимому сн жен ю прочности системы. |
|
С |
|
Наоборот, при дл тельном хранении растворов и бетонов, изго- |
|
товленных на молотой негашеной извести, в сухих условиях на воз- |
|
духе наблюдается |
х упрочнение за счет испарения воды и перехода |
углекислоты.
гидрата ок си кальц я в устойчивый карбонат кальция под действием
Г дрос л катным твердением называют процесс превращения
известково-кремнезем стых смесей в твердое камневидное тело, обу-
словленный |
гидросиликатов кальция, в частности при |
тепловлажностной о |
отке автоклавах насыщенным паром под |
образованием |
|
давлением 0,9…1,6 МПа, что соответствует температуре
174,4…200 °С.
А
стым компонентом (суглинок, трепелД, зола, шлак, керамзит и т. п.). При автоклавной обработке в результатеИвзаимодействия извес-
Высокая температура автоклавной обработки при наличии в обрабатываемом материале воды в жидком состоянии способствует резкому ускорению химического взаимодействия между гидратом окиси кальция и кварцевым песком или каким-либо другим кремнеземи-
ти с кремнеземом образуются значительные количества гидросиликатов кальция, обеспечивающих высокую прочность и долговечность получаемых изделий. С помощью автоклавной обработки в течение 6…12 ч получают известково-песчаные изделия с прочностью при сжатии 30…50 МПа и более.
До недавнего времени воздушную известь применяли в строительстве только после предварительного ее гашения. .В. Смирнов предложил использовать молотую известь. Было показано, что при определенных условиях может происходить гидратное твердение молотой извести, т.е. твердение при взаимодействии с водой с образованием гидрата окиси кальция подобно тому, как твердеет портландце-
20