Уводячи до силікатного розплаву спеціальні добавки і вибираючи режим термічної обробки, можна одержати склокресталічні матеріали (ситали).
Залежно від виду вихідної сировини матеріали й вироби з мінеральних розплавів поділяють на вироби із скла, шлаків та гірських порід.
(5)
Неорганічними вяжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично – вязке тісто, здатне внаслідок фізико – хімічних процесів самочинно тверднути й переходити в каменоподібний стан. Виняток становлять магнезіальні та шлаколужні вяжучі, а також кислототривкий цемент, які змішують водними розчинами деяких солей та інших сполук.
Затверділе вяжуче скріплює між собою неорганічні або органічні заповнювачі, утворюючи моноліт – штучний будівельний конгломерат. На цьому грунтується виробництво будівельних розчинів, бетонів, виготовлення різних безвипалювальних штучних матеріалів та виробів.
Неорганічні вяжучі речовини залежно від умов твердіння та міцності в часі поділяють на повітряні, гідравлічні та вяжучі автоклавного твердіння.
Повітряні вяжучі речовини можуть тверднути й тривалий час зберігати міцність лише на повітрі, а тому їх застосовують у наземних спорудах, які не зазнають впливу води. До них належать гіпсові вяжучі матеріали, магнезіальні, рідке скло, а також повітряне будівельне вапно.
Гідравлічні вяжучі тверднуть і зберігають міцність, а іноді й підвищують її в часі не лише на повітрі, а й у воді. Їх застосовують у наземних, підземних, гідротехнічних та інших спорудах, які зазнають впливу води. До гідравлічних вяжучих належать гідравлічне вапно, романцемент, портландцементи, спеціальні цементи тощо.
Вяжучі автоклавного твердіння – це речовини, здатні тверднути й давати міцний цементний камінь у автоклавах при підвищених температурі, тиску та вологості. До таких вяжучих належать вапняно-кремнеземисті, вапняно-зольні, вапняно-шлакові вяжучі, нефеліновий цемент.
Прості неорганічні вяжучі речовини почали виробляти й застосовувати за 3 – 4 тис. Років до н. е. Їх одержували випалюванням гіпсового каменю та вапняків, а щоб підвищити водостійкість, до вяжучих добавляли тонкоподрібнені мінеральні порошки – вулканічні попели, пемзу тощо.
Наукові основи виробництва неорганічних вяжучих речовин уперш були розроблені й сформувалися в XVIII ст. У 1825 р. Є.Г. Челієв, намагаючись одержати досконаліший вид гідравлічних вяжучої речовини, зробив важливе відкриття: при випалюванні суміші вапняку та глини до “білого жару” (температура 1200…1300 С) утворюється спечений продукт, який у подрібненому вигляді набуває високих гідравлічних та механічних властивостей. На цьому грунтуються основні елементи сучасної технології цементів.
У розробку фізико-хімічних основ виробництва неорганічних вяжучих речовин вагомий внесок зробили праці Д.І. Менделєєва, О.Р. Шульяченка,
І.Г. Малюги, М. М. Ляміна, М.О. Белелюбского, О.О. Байкова та інших вчених.
Сировиною для виробництва неорганічних речовин є гірські порди та побічні продукти промисловості. З гірськіх порід застосовують: сульфатні – гіпс, ангідрит; карбонатні – вапняк, крейду, вапнякові туфи, вапняк-черепашник, мармур, доломіти, доломітизовані вапняки, магнезид; мергелисті – вапнякові маргелі; алюмосилікатні – нефеліни, глини, глинясті сланці; високоглиноземисті - боксити, корунди; кремнеземисті – кварцовий пісок, траси, вулканічний попіл, діатоміт, трепел, опоку. З побічних продуктів для виробництва неорганічних вяжучих застосовують металургічні та інші шлаки, золи ТЕС.
Виробляючи неорганічні вяжучі, крім основної сировини застосовують різні спеціальні добавки, які надають вяжучим потрібних властивостей.
(5.1.)
Розвиток виробництва вяжучих речовин.
Значні об”єми будівництва потребують істотного збільшення випуску в”яжучих різних видів і підвищення їхньої якості. Серед сучасних в”яжучих речовин однією з найбільш застосовуваних, важливих та дефіцитних є цемент. Передбачається збільшити випуск цементу, поліпшити його якість а також розширити виробництво високомарочних та спеціальних цементів.
Починається докорінна реконструкція діючих цементних заводів, переведення їх з мокрого на комбінований та сухий способи виготовлення цементу, що має велике значення в умовах економії паливно-енергетичних ресурсів. Так, комбінований спосіб дає змогу знизити майже на 30% витрату палива, але при цьому на 15…20% підвищується витрата електроенергії.
Поліпшується асортимент цементів, збільшується виробництво швидкотверднучих портландцементу й шлакопортландцементу. Економія від застосування 1т. ШТЦ марки 600 порівняно з маркою 400 досить значна внаслідок скорочення витрати цементу й прискорення виробничого циклу виготовлення залізобетонних виробів. При цьому заводська собівартість залізобетонних виробів, якщо використовується ШТЦ, знижується.
Підвищення марки на один ступінь еквівалентне економії 10…15% цементу в бетоні. Уведення гідрофобно-пластифікуючих добавок надає цементам спеціальних властивостей, дає змогу знизити витрату цементу на 1мм 3 бетону й трудозатрати на формування виробів; ці самі добавки є інтенсифікаторами помелу клінкеру й знижують витрату електроенергії на помел.
У найближчі роки в значних обсягах розвиватиметься виробництво в”яжучих низької водопотреби (ВНВ).
(6)
Бетон – це штучний каменеподібний матеріал, результат твердіння раціонально дібраної суміші вяжучого, заповнювачів, води і, у разі потреби, спеціальних добавок. До затвердіння цю суміш називають бетонною.
Бетон – один з основних видів будівельних матеріалів. У загальній вартості матеріальних ресурсів, використовуваних у капітальному будівництві, вартість збірних та монолітних бетонних виробів і конструкцій становить майже 25 %.
Одночасно бетон є економічним матеріалом, оскільки вироби з нього більш як на 80 % об”єму складаються з місцевої сировини: піску, щебеню, гравію чи побічних продуктів промисловості у вигляді шлаків, золи тощо.
Оскільки бетон – штучний будівельний конгломерат, то, змінюючи склад бетонної суміші, можна в період формування надавати виробам і конструкціям практично будь якої конфігурації та розмірів, а після затвердіння одержувати задані в широкому діапазоні властивості щодо міцності, щільності, теплопровідності. Ці можливості тепер значно зростають завдяки науковим успіхам у пошуку різного роду добавок. Склад бетонної суміші розраховують і добирають залежно від потрібних властивостей матеріалу. Суміш ретельно гомогенізують у бетонозмішувачах різної конструкції, укладають в опалубку або форми й ущільнюють механізованими способами. Відформована суміш затвердіває в природних, а з метою прискорення твердіння - в штучних тепловологих умовах з додержанням спеціальних режимів або при введені комплексу хімічних добавок.
(7)
Будівельним розчином називають затверділу суміш в”яжучої речовини, дрібного заповнювача та води. За складом будівельний розчин подібний до дрібнозернистого бетону, і для нього справжнюються закономірності, притаманні бетонам. В основу групової класифікації розчинів покладено такі ознаки: середня густина, вид в”яжучої речовини, призначення й фізико-механічні властивості.
Завантажити реферат