Материал: 316

УДК 666.96 ББК 38.32

Рецензент директор по производству ООО «ЖБИ Миллениум» А.С. Парфенов

Работа одобрена научно-методическим советом специальности (НМСС) факультета ПГС в качестве методических указаний к лабораторным работам по дисциплине «Вяжущие композиты».

Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по дисциплине «Вяжущие композиты» / сост.: Т.Ф. Пиндюк, И.Л. Чулкова, И.В. Пастушенко – Омск: СибАДИ, 2011. – 64 с.

Пособие содержит теоретические основы и методики исследо - ваний основных вяжущих композитов, указания по организации лаборатоных работ, составлению отчетов, контрольные вопросы по темам и тесты ко всему теоретическому и практическому материалу.

Учебно-методическое пособие предназначено для бакалавров по направлению 270108 «ПСК», также для магистрантов и аспирантов при выполнении исследований вяжущих веществ для производства строительных материалов, изделий и конструкций.

Табл. Библиогр.

© ГОУ СибАДИ, 2011

Введение

Лабораторный практикум по минеральным вяжущим веществам рекомендуется проводить с подгруппами до 13 студентов, давая им общие задания на выполнение экспериментов в виде небольших исследовательских работ.

Чтобы обеспечить участие в работе всех студентов, каждым двум, реже трем, студентам дают индивидуальные задания.

Данные, полученные при выполнении этих отдельных заданий, сводят в общие таблицы и графики.

После выполнения работы каждый студент составляет индивидуальный отчет по форме, принятой при составлении отчетов о научных исследованиях.

В отчет рекомендуется включать:

1)краткий обзор литературы о состоянии и задачах исследования, предусмотренного заданием;

2)выбор методики исследований;

3)краткое описание работ, выполненных студентом;

4)данные, полученные подгруппой, в виде таблиц и графиков;

5)анализ эти данных;

6)общие выводы и рекомендации.

Чтобы обеспечить определенную достоверность данных, получаемых при проведении лабораторных работ, необходимы математическая обработка результатов испытаний, а также, где это возможно, обобщение результатов наблюдений, применение их для оценки веро- ятностно-статистичесих методов.

3

1. Гипсовые вяжущие

Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые обычно тепловой обработкой исходного сырья и его помолом.

Гипсовые воздушные вяжущие вещества в зависимости от температуры тепловой обработки разделяют на две группы: низкообжиговые (собственно гипсовые) и высокообжиговые (ангидритовые). Первые получают тепловой обработкой при низких температурах (110…180°С); они состоят главным образом из полуводного гипса CaSO4·0,5H2O и характеризуются быстрым твердением. Вторые обжигают при высоких температурах (600…900° С); в них преимущественно входит безводный гипс (ангидрит CaSО4), отличаются они медленным твердением.

К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся: а) строительный гипс; б) формовочный гипс;

в) высокопрочный (технический) гипс; г) гипсовые вяжущие из гипсосодержащих материалов. Высокообжиговыми являются:

а) ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент); б) высокообжиговый гипс (эстрих-гипс).

Иногда ангидритовое вяжущее получают только помолом природного ангидрита с активизаторами твердения (без обжига).

Выделяют несколько модификаций водного и безводного сульфата кальция, которые получают, обезвоживая двугидрат при различных температурах. Для практических целей особое значение имеет знание условий получения модификаций полуводного сульфата кальция.

Д. С. Белянкин и Л. Г. Берг, а также Келли, Суттард и Андерсон выделяют следующие модификации водного и безводного сульфата кальция:

1)двуводный сульфат кальция (гипс) CaSО4·2H2О;

2)α-полуводный сульфат кальция (α -полугидрат) α -

CaSO4·0,5Н2О;

3) β-полуводный сульфат кальция (β -полугидрат) β - CaSO4·0,5Н2О;

4)α -обезвоженный полугидрат α -CaSО4;~ 5)β -обезвоженный полугидрат β -CaSО4;

4

6)α -растворимый ангидрит α -CaSО4; 7)β -растворимый ангидрит β -CaSО4;

8)нерастворимый ангидрит (обычно называемый ангидритом) CaSО4.

Образование α- и β-модификаций полуводного гипса зависит от условий тепловой обработки.

По данным Д. С. Белянкина и Л. Г. Берга и др., α-полугидрат образуется при обработке гипса при температуре выше 97…100°С в среде насыщенного пара и в воде или в растворах некоторых солей, т.е. в условиях, при которых вода из гипса выделяется в жидком состоянии. В технике для этой цели применяют тепловую обработку при температуре 107…125°С и более.

β-модификация полуводного гипса получается при обычном нагревании гипса до 100…160°С в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой, при удалении из него воды в виде перегретого пара.

Интенсивное выделение воды из двуводного гипса в виде пара приводит к образованию частичек полугидрата с рыхлой губчатой структурой, характеризующейся большой внутренней поверхностью. Это обусловливает повышенную реакционную способность β- модификаций полуводного гипса и определяет повышенную его водопотребность. Наоборот, при дегидратации двуводного гипса в среде насыщенного пара (особенно под давлением выше атмосферного), а также при его тепловой обработке в водных растворах солей при температурах около 110°С и выше полуводный гипс получается в виде крупных, хорошо оформленных плотных кристаллов α- модификации, характеризующихся пониженной водопотребностью.

В процессе затворения α-полугидрата водой благодаря пониженной дисперсности его кристаллов требуемую подвижность теста можно получить при меньшем расходе воды, чем при затворении β- полугидрата, отличающегося тонкокристаллической структурой и повышенной скоростью гидратации. В результате затвердевший гипс из α-полугидрата приобретает повышенную плотность и прочность по сравнению с β-полугидратом. Прочность же затвердевшего гипса, полученного из α- или β-полугидрата при одинаковом водогипсовом отношении, примерно одинакова, α-полугидрат схватывается несколько медленнее β-полугидрата.

Гипсовое вяжущие часто готовят непосредственно на заводах, применяющих эти вяжущие вещества для изготовления строительных изделий.

5