53.Стекло растворимое (жидкое)

Жидкое (растворимое) стекло - водные растворы солей кремниевой кислоты — силиката натрия Na₂O x nSiO₂ или силиката калия K₂O x nSiO₂ (n — силикатный модуль, представляющий отношение числа молекул кремнезема к числу молекул щелочного оксида. Он принимается от 1 до 6,5).

Сырьем для изготовления жидкого стекла служит кварцевый песок SiO₂, кальцинированная сода Na₂CO₃, сульфат натрия Na₂SO₄ или поташ К₂СО₃. Песок и щелочной компонент сплавляют в стекловаренных печах при температуре 1300-1400 °С в течение 7-10 ч. Взаимодействие между ними протекает по реакциям:

Na₂CO₃ + nSiO₂ = Na₂nSiO₂ + CO₂;

Na₂SO₄ + nSiO₂ = Na₂OnSiO₂ + SO₃;

K₂CO₃ + nSiO₂ = K₂OnSiO₂ + CO₂.

Расплав выпускают в вагонетки; после охлаждения он распадается на куски, называемые силикатной глыбой. Она не растворима в воде. Для перевода в растворимое состояние ее обрабатывают в автоклавах паром с давлением 0,5-0,8* МПа и температурой 150 °С.

Твердеет стекло на воздухе в результате высыхания и воздействия углекислого газа воздуха по реакциям:

Na₂O · nSiO₂ + СO₂ + mH₂O = Na₂CO₃ + nSiO₂ · mH₂O;

K₂O · nSiO₂ + CO₂ + mН₂O = К₂CO₃ + nSiO₂· mH₂O.

Выделившийся аморфный кремнезем обладает высокими клеящими свойствами: в 3-5 раз выше, чем у цементов. Применяют его в виде коллоидного раствора плотностью 1,36-1,5 г/см³ для изготовления кислостойких и жаростойких бетонов и растворов, силикатизации грунтов. Калиевое стекло применяют для приготовления силикатных красок.

54. Гидравлическая известь.

Гидравлическая известь - вяжущее вещество, получаемое обжигом мергелистых известняков, содержащих от 6 до 20% глинистых примесей. Химический состав сырья и готового вяжущего характеризуется гидравлическим или основным модулем (ОМ) — отношением содержания оксида кальция к кислотным оксидам в процентах по массе:

ОМ = СаО / (SiО₂ + Аl₂O₃ + Fe₂O₃).

Этот модуль находится в пределах от 1,7 до 9.

Гидравлическую известь подразделяют на сильногидравлическую с ОМ = 1,7...4,5 и слабогидравлическую с ОМ = 4,5...9. При гидравлическом модуле меньше 1,7 получают романцемент, если он больше 9 — воздушную известь.

Производство гидравлической извести включает обжиг сырья и превращение его в порошок. Обжиг ведется в шахтных или вращающихся печах при температуре 900-1100 °С. Превращение в порошок выполняется гашением или помолом. При обжиге происходит разложение СаСО₃ на СаО и СO₂.

Затем СаО взаимодействует с песчаными и глинистыми примесями. В результате образуется вещество, состоящее из СаО(С), 2CaO x SiO₂(C₂S), 2CaO x Al₂O₃ x SiO₂ x (C₂AS). При наличии в сырье MgCO₃ образуется также CaO x MgO x SiO₂. Гидравлические свойства извести придают минералы C₂S и C₂AS.

Истинная плотность гидравлической извести составляет 2,6-3 г/см³, насыпная плотность в рыхлом состоянии — 700-800 кг/м³, в уплотненном — 1000-1100 кг/м³. Начало схватывания— 0,5-2 ч, конец — 8-16 ч. Прочность при сжатии сильногидравлической извести в возрасте 28 суток достигает 5 МПа, слабогидравлической — 1,7 МПа.

Гидравлическую известь применяют для кладочных и штукатурных растворов, бетонов низких марок, эксплуатируемых как в сухих, так и во влажных условиях, а также для изготовления известково-шлаковых и известково-пуццолановых цементов.