3. Тематическое содержание § 1. Классификация вяжущих веществ

Неорганическими вяжущими веществами (16.1) — называют материалы, способные (обычно в виде тонких порошков) при смешении с водой образовать пластично-вязкую массу, которая постепенно затвердевает, превращаясь в прочное камневидное тело. Таким образом, для неорганических вяжущих веществ характерны следующие признаки:

• гидрофильность;

• способность образовать с водой тестообразную легко формующуюся массу (вяжущее тесто);

• способность переходить из тестообразного состояния в твердое без воздействий извне.

По перечисленным признакам неорганические вяжущие вещества (цемент, гипс, известь и др.) отличаются от органических вяжущих веществ, к которым относятся, например, битумы и смолы. Органические вяжущие вещества гидрофобны и их превращают в рабочее состояние размягчением или расплавлением при нагревании, либо растворением в органических жидкостях. В данной лекции рассматриваются только неорганические вяжущие вещества и поэтому они будут дальше называться просто вяжущими веществами.

По условиям твердения и водостойкости продуктов твердения вяжущие вещества разделяются на воздушные и гидравлические.

Большинство вяжущих веществ это соединения и магния

Воздушные вяжущие вещества (16.2) — вещества, которые после замешивания с водой твердеют на воздухе, и продукты твердения которых недостаточно стойки по отношению к воде.

К воздушным вяжущим принадлежат:

• воздушная известь;

• гипсовые вяжущие;

• магнезиальные вяжущие;

• кислотоупорный цемент.

Гидравлические вяжущие вещества (16.3) — вяжущие вещества, которые после замешивания с водой и начального затвердевания на воздухе могут в дальнейшем твердеть и под водой, и продукты твердения которых способны длительно сохранять свою прочность в воде.

К гидравлическим вяжущим принадлежат:

• портландский цемент и его разновидности;

• глиноземистый и расширяющиеся цементы;

• пуццолановый цемент;

• гидравлическая известь;

• шлаковые вяжущие.

§2. Физико-химические свойства вяжущих веществ

Здесь будут рассмотрены свойства вяжущих веществ, для которых характерна взаимосвязь между какими-либо особенностями физического состояния веществ (или отношения вещества к определенным физическим воздействиям) и протеканием соответствующих химических процессов. Прежде всего, рассмотрим их дисперсность, пластичность и способность к твердению.

§ 2.1 Понятие о дисперсности. Значения степени дисперсности для вяжущих веществ

Вяжущие вещества представляют собой дисперсные материалы.

Дисперсность (16.4) (от лат. dispersus — рассеянный, рассыпанный) — характеристика размеров частиц в дисперсных системах. Дисперсность обратно пропорциональна среднему диаметру частиц и определяется удельной поверхностью, т. е. отношением общей поверхности частиц к единице объёма (или иногда массы) дисперсной фазы. Дисперсность (16.4) как технологический показатель имеет важное значение в производстве и применении пигментов, различных наполнителей для пластмасс, минеральных вяжущих веществ, удобрений, пестицидов, фармацевтических препаратов и многих других порошкообразных и мелкозернистых продуктов. Например, в цементе 60 – 80 % частиц имеют размеры от 1 до 40 мк.

Получение большинства строительных материалов и изделий из вяжущих веществ основано на том, что вяжущее вещество взаимодействует с водой с образованием продуктов реакции, обусловливающих процесс твердения. В практике обычно требуется, чтобы на определенной стадии технологического процесса реакции вяжущих веществ с водой протекали быстро и по возможности полно. Одним из важных условий, обеспечивающих гидравлическую активность вяжущего вещества, т.е. активность по отношению к воде, служит достаточно высокая степень его дисперсности. Внутренняя энергия зависит не только от вида вещества, но и от его дисперсности и внешних условий. Слои вещества, прилежащие к поверхности, характеризуются повышенным запасом энергии. Поэтому с повышением степени дисперсности и вызываемым этим увеличением поверхности вещества возрастает его химическая активность.