Bài giảng 17
Vật liệu kết dính(hay đơn giản là chất kết dính) được gọi là chất bột phân tán mịn hoặc thành phần của các chất tạo thành vật liệu rắn có polyme cao khi tương tác với chất lỏng. Các chất có bản chất hữu cơ, hữu cơ và vô cơ có thể được sử dụng làm chất kết dính. Là chất lỏng cho chất kết dính vô cơ, nước thường được sử dụng, đôi khi là axit photphoric.
Alabaster. Thạch cao tự nhiên CaSO 4 2H 2 O được chuyển bằng cách khử nước một phần ở 160 ° C thành thạch cao cháy - một hỗn hợp của CaSO 4 0,5H 2 O và CaSO 4 mịn, hoặc thạch cao:
2CaSO 4 2H 2 O \ u003d CaSO 4 0,5H 2 O + CaSO 4 + 3,5H 2 O
Thạch cao nung cứng khá nhanh, một lần nữa chuyển thành CaSO 4 2H 2 O. Do tính chất này, thạch cao được sử dụng để làm khuôn đúc và phôi từ các đồ vật khác nhau, cũng như chất kết dính để trát tường và trần nhà. Các sản phẩm bê tông thạch cao cũng thu được, có chứa các chất độn khác nhau ngoài thạch cao trong vật liệu. Trong phẫu thuật gãy xương, băng thạch cao được sử dụng.
Cối. Hỗn hợp vôi tôi với cát và nước được gọi là vữa vôi và được sử dụng để giữ các viên gạch lại với nhau khi ốp tường. Vôi tôi cũng được sử dụng làm thạch cao. Vôi cứng xảy ra trước tiên do sự bay hơi của nước, sau đó là kết quả của sự hấp thụ khí cacbonic từ không khí bởi vôi tôi và sự hình thành canxi cacbonat:
Ca (OH) 2 + CO 2 \ u003d CaCO3 + H 2 O.
Do hàm lượng CO 2 trong không khí thấp nên quá trình đông cứng diễn ra rất chậm, và kể từ khi thoát ra nước, các công trình xây dựng bằng vữa vôi lâu ngày bị ẩm. Khi vữa vôi cứng lại, quá trình này cũng được tiến hành:
Ca (OH) 2 + SiO 2 \ u003d CaSiO 3 + H 2 0.
Xi măng. Trong số các vật liệu quan trọng nhất được sản xuất bởi ngành công nghiệp silicat là xi măng, được tiêu thụ với số lượng lớn trong quá trình xây dựng.
Xi măng thông thường (xi măng silicat) thu được bằng cách nung hỗn hợp đất sét và đá vôi. Trong quá trình nung hỗn hợp xi măng, canxi cacbonat phân hủy thành cacbon đioxit và canxi oxit; sau đó tương tác với đất sét, và canxi silicat và alumin thu được.
Hỗn hợp xi măng thường được chuẩn bị nhân tạo. Nhưng ở một số nơi trong tự nhiên có đá vôi-argillaceous - đá marls, có thành phần vừa khít với hỗn hợp xi măng.
Thành phần hóa học của xi măng thường được biểu thị bằng phần trăm (khối lượng) của các oxit có trong chúng, trong đó các oxit chính là CaO, Al 2 Oz, SiO 2 và Fe 2 Oz.
Khi trộn xi măng silicat với nước sẽ thu được một khối dẻo như bột nhào, một thời gian sau sẽ thấy một khối cứng lại. Sự chuyển đổi của nó từ trạng thái nhão sang trạng thái rắn được gọi là "co giật".
Quá trình đông cứng của xi măng tiến hành theo ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tiên bao gồm sự tương tác của các lớp bề mặt của các hạt xi măng với nước theo sơ đồ:
ZCaO SiO 2 + nH 2 O \ u003d 2CaO SiO 2 2H 2 O + Ca (OH) 2 + (n - 3) H 2 O.
Từ dung dịch chứa trong thử nghiệm xi măng, bão hòa với canxi hydroxit, dung dịch này được giải phóng ở trạng thái vô định hình và, bao bọc các hạt xi măng, biến chúng thành một khối liên kết. Đây là giai đoạn thứ hai - đông kết của xi măng. Sau đó, giai đoạn thứ ba bắt đầu - kết tinh hoặc cứng lại. Các hạt canxi hiđroxit trở nên thô cứng thành những tinh thể dài hình kim, nén chặt khối canxi silicat. Đồng thời, độ bền cơ học của xi măng tăng lên.
Khi xi măng được sử dụng làm chất kết dính, nó thường được trộn với cát và nước; hỗn hợp này được gọi là vữa xi măng.
Khi trộn vữa xi măng với sỏi hoặc đá dăm sẽ thu được bê tông. Bê tông là vật liệu xây dựng quan trọng: hầm, mái vòm, cầu, bể bơi, công trình nhà ở, ... được xây dựng từ nó.
Ngoài xi măng silicat, các loại xi măng khác còn được sản xuất, đặc biệt là xi măng chịu axit và bền.
xi măng sáng thu được bằng cách nung hỗn hợp bauxit (alumin tự nhiên) đã được nghiền mịn với đá vôi. Xi măng này chứa một tỷ lệ alumin nhiều hơn xi măng silicat. Các hợp chất chính tạo nên thành phần của nó là các nhôm canxi khác nhau. Xi măng alumin đông cứng nhanh hơn nhiều so với xi măng silicat. Ngoài ra, nó còn chống lại tác động của nước biển tốt hơn. Xi măng alumin đắt hơn nhiều so với xi măng silicat nên chỉ được sử dụng trong xây dựng trong những trường hợp đặc biệt.
xi măng chống axit là một hỗn hợp của cát thạch anh đã được nghiền mịn với một chất silic "hoạt động" có bề mặt rất phát triển. Vì một chất như vậy, hoặc tripol, đã qua xử lý hóa học sơ bộ, hoặc silicon dioxide thu được nhân tạo được sử dụng. Sau khi thêm dung dịch natri silicat vào hỗn hợp này, người ta thu được một khối bột dẻo, biến thành một khối mạnh, kháng được tất cả các axit, trừ hiđro florua.
Xi măng chịu axit được sử dụng làm chất kết dính khi lót các thiết bị hóa chất bằng gạch chịu axit. Trong một số trường hợp, chúng được thay thế bằng loại chì đắt tiền hơn.
Xi măng magie. Một sản phẩm kỹ thuật thu được bằng cách trộn magie oxit nung ở 800 ° C với dung dịch nước 30% (trọng lượng) của magie clorua được gọi là xi măng magie (xi măng Sorel). Hỗn hợp như vậy sau một thời gian sẽ đông cứng lại, chuyển thành một khối đặc màu trắng, dễ đánh bóng. Sự đông đặc có thể được giải thích là do muối cơ bản, ban đầu được hình thành theo phương trình
MgO + MgCl 2 + H 2 O \ u003d 2MgCl (OH),
sau đó nó trùng hợp trong một chuỗi kiểu - Mg - O ----- Mg - O - Mg -, ở các đầu của chúng có các nguyên tử clo hoặc nhóm hydroxyl.
Xi măng magie làm chất kết dính được sử dụng trong sản xuất đá xay, đá mài và các tấm khác nhau. Hỗn hợp của nó với mùn cưa (xylolite) được sử dụng để lát sàn.
Chất kết dính phốt phát kim loại. Vật liệu kết dính dựa trên oxit của các kim loại khác nhau và axit orthophosphonic (hoặc muối của nó) được sử dụng rộng rãi. Các tính năng của các chất thu được trên cơ sở của chúng là tăng độ bám dính với các vật liệu khác nhau, khả năng chịu nhiệt và chịu nhiệt.
Lần đầu tiên, chất kết dính phốt phát được sử dụng trong thực hành nha khoa (chúng, giống như xi măng magie, được gọi là xi măng Sorel) dựa trên kẽm hydrophosphat và kẽm hydroxophosphat. Xi măng này thu được từ các oxit của kẽm, magiê, silic và bitmut. Hỗn hợp sau khi nung được nghiền thành bột và được xử lý bằng axit photphoric. Khối lượng nhựa thu được sẽ đông lại sau 1-2 phút.
Dung dịch kẽm photphat và chất kết dính aluminophotphat với tỷ lệ mol giữa kẽm và nhôm oxit với photpho (V) oxit là 1: 5 sau khi thi công lên gỗ sẽ tạo ra một lớp phủ mỏng (dày dưới 1 mm), chuyển gỗ sang loại chậm. -vật liệu nung.
Sản lượng chất kết dính nhôm crom photphat bị khử để thu được hỗn hợp các hợp chất crom (+3), nhôm hiđroxit và axit photphoric. Dung dịch nhớt màu xanh lục trong suốt thu được tương ứng với thành phần Al 2 Oz 0,8Cr 2 O 3 3P 2 O 5. Trên cơ sở chất kết dính phốt phát, các chất phủ và sơn trang trí, chống ăn mòn, chống cháy và trang trí, bê tông chịu nhiệt, chất phủ, chất kết dính và vật liệu kết cấu, cách nhiệt và vật liệu chịu lửa gốm sứ đã được phát triển.
Chất kết dính hữu cơ
nhựa đường- Đây là những chất kết dính, bao gồm các hydrocacbon khác nhau và các hợp chất hữu cơ chứa oxy của nitơ và lưu huỳnh. Chúng có thể hòa tan trong dung môi hữu cơ và được chia thành tự nhiên và dầu mỏ. nhựa đường- chất kết dính hữu cơ phức tạp, là hệ thống keo trong đó dầu và nhựa là môi trường phân tán, và pha phân tán - nhựa đường. Các phân đoạn dầu của bitum bao gồm các hydrocacbon có trọng lượng phân tử trung bình là 600 amu. Trong nhựa là khoảng 800 amu. Lưu huỳnh, oxy và nitơ là một phần của các nhóm hoạt động OH, NH, SH, COOH. Bitum chứa hydrocacbon thuộc dãy metan, naphthenic và benzen và đại diện cho hơn vài trăm nghìn hợp chất.
Các đặc tính của bitum được đánh giá bằng điểm hóa mềm, độ cứng và khả năng kéo dài, đặc trưng cho tính dẻo và khả năng liên kết vật liệu khoáng của chúng. Parafin làm xấu đi các đặc tính của bitum, làm tăng độ giòn ở nhiệt độ thấp. Theo thời gian, có một sự thay đổi chậm trong các đặc tính của bitum - sự già đi của chúng. Độ giòn và độ cứng của bitum tăng lên.
Nhựa đường- hỗn hợp của bitum và các vật liệu khoáng được phân chia mịn, giúp chúng có độ bền khi thay đổi nhiệt độ. Các loại nhựa đường tự nhiên là nhựa núi, nhựa đường, đá nhựa đường. Các chất khoáng như đá vôi và đá cát chiếm ưu thế trong đá nhựa đường (tới 70-80%). Nhựa đường cũng được thu nhận nhân tạo bằng cách trộn đá vôi bột với bitum, lượng nhựa đường dao động từ 13 đến 60%.
nhựa đường- Các chất cao phân tử nhất của dầu tự nhiên, khối lượng của chúng nằm trong khoảng 600-6000 amu. Tùy thuộc vào thành phần hóa học của dầu, chúng có thể ở dạng dung dịch thực sự hoặc dung dịch keo. Asphaltenes chủ yếu bao gồm C (80-86%), O (1-9%), N (lj 2%), S (0-9%), lượng phụ thuộc vào thành phần của dầu. Asphaltenes được coi là sản phẩm ngưng tụ của nhựa dầu mỏ. Đây là những chất bột màu nâu sẫm, dễ tan trong benzen, cloroform, cacbon disunfua, được dùng để tách dầu và các sản phẩm từ dầu.
giải pháp nhựa đườngđược điều chế từ hỗn hợp bitum dầu mỏ với phụ gia khoáng phân tán mịn (đá vôi, xỉ, cát thạch anh, v.v.). Việc đưa chúng vào bitum làm tăng độ cứng và điểm mềm của dung dịch. Vữa nhựa đường không thấm nước, chịu được thời tiết, đủ bền và được sử dụng để phủ mặt đường, chống thấm và chống ăn mòn.
Nếu cốt liệu thô được đưa vào dung dịch nhựa đường, thì chúng ta sẽ xi măng nhựa đường, sau đó được đặt nóng khi đắp đường. Trên cơ sở bitum và cao su, người ta sản xuất ra cao su, bitum thủy tinh, sợi thủy tinh, bitum-polyme elabit có tính đàn hồi cao trong điều kiện lạnh với độ bền cơ học cao.
Vật liệu lợp lá chống thấm dạng cuộn mới được làm từ lá nhôm, chất kết dính bitum và bìa cứng. Nó được sử dụng để bảo vệ và cách nhiệt đường ống ở nhiệt độ từ -40 đến +70 ° C. Cũng được sản xuất gạch bitum với nhiều màu sắc khác nhau, chịu được điều kiện khí hậu khắc nghiệt.
Vật liệu làm se (chất kết dính khoáng) là các chất dạng bột, sau khi trộn với nước, có thể chuyển từ trạng thái nhớt (như bột nhão) sang trạng thái giống như đá. Sự phong phú về nguồn nguyên liệu khoáng ở nước ta, công nghệ sản xuất tương đối đơn giản, cấu tạo và tính chất kỹ thuật cao của chất kết dính khoáng giúp chúng được sử dụng vô hạn trong công việc hoàn thiện, chuẩn bị bột trét và các loại công việc khác.
Tùy thuộc vào khả năng đông cứng trong không khí và trong nước, chất kết dính được chia thành hai nhóm: không khí và thủy lực. Nếu chất kết dính có thể cứng lại, giữ được độ bền trong thời gian dài hoặc chỉ tăng lên trong không khí, thì nó được gọi là chất kết dính làm cứng không khí. Một chất kết dính có khả năng làm cứng, duy trì và tăng cường độ bền của nó không chỉ trong không khí mà còn tốt hơn trong nước hoặc trong điều kiện ẩm ướt, được gọi là chất kết dính làm cứng thủy lực.
Đất sét- vật liệu kết dính rẻ nhất và phổ biến nhất. Trọng lượng thể tích - 1500-1700 kg / m. Đất sét được hình thành do quá trình phong hóa của các loại đá. Tùy thuộc vào các tạp chất, đất sét được chia thành béo, trung bình và nạc. Càng ít tạp chất, nó càng béo. Thành phần khoáng vật chính là kaolinit. Đất sét được sử dụng để pha chế vữa đất sét nguyên chất và làm phụ gia cho vữa xi măng để có độ dẻo và khả năng thi công tốt hơn. Nếu đất sét bị ô nhiễm nặng, nó sẽ được lọc và làm sạch. Trong trường hợp này, các hạt lớn lắng xuống trong quá trình trộn đất sét với nước, nước được rút ra và tạo thành khối kem (bột đất sét) được sử dụng trong công việc xây dựng.
Vôi xây dựng Có một số giống:
Vôi sống;
vôi bột;
Vôi ngậm nước (lông tơ).
Nguyên liệu ban đầu cho các loại vôi được liệt kê là vôi sống (), được hình thành do quá trình xử lý nhiệt của đá vôi ():
Khi xay thành bột mịn sẽ thu được vôi sống. Khi cho vôi tôi vào với lượng nước dư thì thu được vôi bột, còn khi cho vôi tôi vào một lượng nước hạn chế thì thu được vôi tôi ở dạng bột mỏng màu trắng (vôi sống).
Quá trình luyện vôi là quá trình tỏa nhiệt, tức là nhiệt được giải phóng:
Phản ứng này rất bạo lực. Do đó có tên - nước sôi.
Thuật ngữ "lông tơ" nảy sinh do thực tế là một cục vôi rất xốp, dưới tác dụng của một lượng nước nhất định, vỡ vụn thành bột mịn. Canxi oxit hydrat tách ra khỏi dung dịch sẽ bao bọc các hạt vôi sống, và quá trình tạo bọt bị đình chỉ. Vì vậy, việc trộn liên tục là cần thiết để vôi tôi hoàn thành. Nằm trong lớp thạch cao phản ứng với khí carbon dioxide xung quanh không khí:
Quá trình hình thành canxi cacbonat () chỉ xảy ra trong không khí, diễn ra chậm và kèm theo sự giải phóng nước. Do đó, kết quả của một loạt các biến đổi hóa học và công nghệ, đá vôi một lần nữa được hình thành dưới dạng một lớp thạch cao có hình dạng và kết cấu nhất định.
Thạch cao xây dựng. Nguyên liệu tự nhiên để sản xuất thạch cao xây dựng là đá vôi sunfat. Đá thạch cao (sunphat đá vôi) mất nước khi đun nóng. Nó giải phóng nước dễ dàng và không cần nhiều nhiệt như vôi. Khi nung đến nhiệt độ 800 "C, thạch cao nung sẽ đông kết nhanh chóng. Quá trình đông kết (đông cứng) được xác định bởi thực tế là chất được trộn có độ hòa tan lớn hơn sản phẩm được tạo thành do tương tác. của chất kết dính và nước. Do đó, một lượng thạch cao bán nước mới đi vào dung dịch, một lần nữa dung dịch siêu bão hòa được hình thành, từ đó các tinh thể thạch cao nổi bật:
Quá trình đóng rắn chất kết dính theo trình tự sau: hòa tan - hydrat hóa - tạo keo - kết tinh.
Chất kết dính làm cứng thủy lực(xi măng) - một sản phẩm của quá trình nghiền mịn các nguyên liệu thô tự nhiên đã được nung trước - marl hoặc hỗn hợp đá vôi và đất sét theo tỷ lệ 1: 3. Sau khi trộn với nước, chúng có khả năng chuyển từ trạng thái nhão sang trạng thái cứng như đá.
Chất kết dính chính để làm cứng thủy lực là Xi măng Portland. Chất kết dính này có cấu trúc đa lượng phức tạp, chủ yếu bao gồm các hợp chất của bốn oxit:
Vật liệu hình thành sau khi nung ở nhiệt độ 1450 ° C được gọi là clinker. Sau khi nung, clinker được giữ trong các kho đặc biệt từ hai đến ba tuần để lấy lại vôi tự do và sau đó được nghiền trong các máy nghiền bi đặc biệt. Như vậy thu được bột mịn màu xanh lục có khối lượng riêng từ 1200-1400 kg / m2 là xi măng poóc lăng. Cường độ (mác) của xi măng poóc lăng được xác định bằng cách nén cho đến khi phá hủy khối mẫu chuẩn bị tiêu chuẩn sau 28 ngày. từ thời điểm mẫu được tạo ra, tính bằng kilôgam trên cm vuông (kg / cm) hoặc megapascal (MPa). Xi măng poóc lăng mác: 200 (20 MPa); 300 (30 MPa); 400 (40 MPa); 500 (50 MPa); 600 (60 MPa); 700 (70 MPa). Đối với lớp trát, xi măng loại thấp được sử dụng.
Xi măng Pozzolanic Pooclăng thu được bằng cách nghiền mịn chung clanhke xi măng poóc lăng, thạch cao và phụ gia khoáng hoạt tính (tripoli, đá bọt, tuff, trass, pozzolans). Xi măng Pooclăng pooclăng có các mác 200, 250, 300, 400, 500. Ngoài các loại trên còn sản xuất các loại xi măng: xi măng pooclăng xỉ, màu, trương nở, kỵ nước, bền axit, v.v.
Bài số 13
Chất kết dính khoáng được dùng làm vữa xây và vữa trát. Tùy thuộc vào các điều kiện có thể để hình thành cấu trúc của đá nhân tạo, chúng thải ra không khí (vôi không khí, thạch cao, chất kết dính magnesi - sự hình thành đá nhân tạo xảy ra trong môi trường khô) và thủy lực - chúng khác nhau ở thành phần phức tạp hơn , một loại đá nhân tạo được hình thành và bảo quản cả trong môi trường khô và ẩm (vôi thủy lực và các loại xi măng: xi măng pooclăng, xi măng pooc lăng xỉ, các loại xi măng đặc biệt).
Trong hầu hết các trường hợp, hỗn hợp chất kết dính khoáng, nước và cốt liệu được sử dụng trong xây dựng. Nhu cầu sử dụng trình giữ chỗ là do hai lý do chính:
1) chất kết dính chỉ trộn với nước trong quá trình đóng rắn có xu hướng tăng lên và co lại, dẫn đến hình thành các vết nứt và phá hủy cấu trúc. Chất độn làm giảm hiện tượng co ngót;
2) việc sử dụng chất độn làm giảm tiêu thụ chất kết dính, và do đó giá thành của cấu trúc.
Hỗn hợp chất kết dính, nước và cốt liệu mịn (cát) được gọi là vữa, và hỗn hợp chất kết dính, nước, cát và cốt liệu thô (đá dăm, sỏi) được gọi là bê tông.
Khi đánh giá chất lượng của chất kết dính khoáng, các chỉ tiêu chính sau đây được xem xét.
1. Độ mịn của mài (độ phân tán) được xác định bằng cách rây một mẫu chất kết dính qua rây có kích thước mắt lưới tiêu chuẩn và được đặc trưng bởi phần còn lại trên rây (tính bằng% khối lượng mẫu). Ngoài ra, độ mịn của quá trình mài được ước tính bằng diện tích bề mặt cụ thể của bột.
2. Yêu cầu nước đại diện cho lượng nước tính bằng% khối lượng của chất kết dính cần thiết để có được bột nhào có độ đặc tiêu chuẩn. Đối với các chất kết dính khác nhau, các phương pháp đánh giá độ nhất quán là khác nhau, điều này được giải thích là do cách bố trí hỗn hợp trong điều kiện sản xuất không đồng đều. Việc sử dụng phép thử tính nhất quán tiêu chuẩn cung cấp các điều kiện có thể so sánh được để xác định thời gian đông kết, cường độ và các đặc tính khác của chất kết dính. Thời gian đông kết cho thấy bột đan mất độ dẻo nhanh như thế nào, trở nên cứng và khó xử lý. Thời gian bắt đầu và kết thúc đông kết được xác định ở mức độ lớn có điều kiện bởi sự thay đổi thời gian của độ sâu đâm của kim Vicat vào bột nhào có độ đặc tiêu chuẩn.
3. Sức lực - Đây là đặc điểm chính của chất lượng chất kết dính, theo đó thương hiệu của chúng được thiết lập. Vì cường độ của chất kết dính thay đổi theo thời gian, cấp được xác định bằng cường độ đạt được trong một thời gian nhất định trong quá trình đông cứng ở các điều kiện quy định trong tiêu chuẩn liên quan. Đối với chất kết dính đông cứng ở các tỷ lệ khác nhau, cấp độ được kiểm soát ở các độ tuổi khác nhau: đối với chất kết dính thạch cao - sau 2 giờ đông cứng trong không khí và đối với xi măng poóc lăng - sau 28 ngày tiếp xúc với điều kiện ẩm ướt.
vôi không khí là một chất làm se cục bộ. Nó thu được bằng cách nung ở nhiệt độ 1000-1200 ° C đá canxi-cacbonat (đá vôi, đá phấn, v.v.) chứa không quá 8% tạp chất đất sét. Vôi không khí có thể được tạo ra ở dạng cục màu trắng hoặc xám và được gọi là vôi cục; hoặc nếu vôi cục được nghiền nhỏ thì thu được vôi bột. Vôi không khí có thể được chuyển thành trạng thái bột bằng cách tạo bọt. Quá trình nung vôi diễn ra nhanh chóng, với sự giải phóng nhiệt và tạo thành canxi hiđroxit theo phản ứng:
CaO + H 2 O \ u003d Ca (OH) 2 + 15,5 kcal.
Nếu lấy 40-70% trọng lượng là nước cho vôi tôi thì thu được bột mịn gọi là vôi tôi ngậm nước.
Tùy thuộc vào hàm lượng của các oxit Ca và Mg hoạt động và các hạt không bị phân biệt, không khí và vôi ngậm nước được chia thành hai loại: I và II. Đối với vôi không khí, hàm lượng các oxit tối thiểu phải là 70% đối với loại I và 52% đối với loại II, đối với vôi ngậm nước tương ứng là 55% và 40%.
Vôi được sử dụng để chuẩn bị vữa xây và thạch cao, để sản xuất gạch silicat và xi măng hỗn hợp.
Thạch cao xây dựng(tên lỗi thời là alabaster) thu được bằng cách nung đá thạch cao hai nước ở nhiệt độ 120-170 ° C. Kết quả của quá trình nung, quá trình hydrat hóa xảy ra và đá thạch cao dihydrat chuyển sang trạng thái bán nước theo phản ứng: 2 (CaSO 4 * 2H 2 O) \ u003d 2 (CaSO 4 * 0,5H 2 O) + 3H 2 O .
Thạch cao xây dựng là chất kết dính đông cứng nhanh - thời gian bắt đầu đông kết là 4-6 phút và kết thúc là 30 phút. Thạch cao xây dựng được chia thành ba cấp: I, II và III. Đối với loại I, độ mịn của hạt mài không được quá 15%, đối với loại II là 20% và loại III là 30%. Cường độ nén lần lượt là 5,5 MPa, 4,5 MPa và 3,5 MPa.
Thạch cao đúc khác với thạch cao xây dựng ở độ mài mịn hơn và cường độ cao hơn. Thời gian đông kết của bột trét khuôn ít nhất là 30 phút. Thạch cao khuôn được sử dụng cho các tác phẩm điêu khắc và vữa, làm khuôn cho ngành công nghiệp gốm sứ.
Xi măng anhydrit thu được bằng cách nung đá thạch cao hai nước ở nhiệt độ 600-700 ° C và sau đó nghiền với việc bổ sung vôi và xỉ và các chất hoạt hóa cứng khác. Theo cường độ nén (MPa), nó được chia thành bốn mác 10, 15, 20. Được sử dụng để trát, trát tường bên trong và làm các sản phẩm mỹ thuật.
Nhược điểm của chất kết dính thạch cao là khả năng chống thấm nước thấp, i. chúng có thể được sử dụng trong phòng có độ ẩm không quá 60-70%. Do đó, nhiều chất kết dính thạch cao bền hơn đã được phát triển, bao gồm thạch cao polyme và chất kết dính thạch cao-xi măng-pozzolanic.
Polymergypsum thu được bằng cách trộn thạch cao xây dựng với nhựa phenol-furfural (17-20%). Vật liệu này, không giống như thạch cao xây dựng, có cường độ nén cao -30 MPa và khả năng chống thấm nước lớn hơn. Nó được sử dụng trong sản xuất gạch ốp lát, cũng như hoàn thiện công việc trong các phòng có độ ẩm tương đối cao.
Chất kết dính magie chất thu được bằng cách nung magnesit (MgCO 3) hoặc đolomit (CaCO 3 MgCO 3) ở nhiệt độ 800-850 ° C. Sản phẩm nung tương ứng được gọi là magnesit ăn da hoặc dolomit ăn da. Chất kết dính magie bám dính tốt với gỗ, amiăng và các sợi khác và được sử dụng để làm vật liệu cách nhiệt (fibrolit), sưởi ấm dưới sàn (xylolit). Chất kết dính magie được đóng lại không phải với nước, mà với các dung dịch muối magie clorua và sunfat. Vật liệu này bắt đầu đông cứng không sớm hơn 20 phút và không muộn hơn 6 giờ.Các chất kết dính magie có cường độ nén cao từ 40-60 MPa. Nhược điểm của vật liệu là khả năng chống thấm nước kém nên chỉ sử dụng trong điều kiện khô ráo.
Xi măng Portland- loại chất kết dính thủy lực chính. Nó là một loại bột mịn có màu xám với một chút màu xanh lục. Nó thu được bằng cách nghiền hỗn hợp đá vôi (canxi cacbonat) 75% và 25% đất sét được nung để thiêu kết ở nhiệt độ 1450 ° C. Có thể thu được xi măng pooclăng với các tính chất yêu cầu khi hàm lượng oxit bazơ ở các lượng sau: CaO - 60-67%, SiO 2 - 12-24%, Al 2 O 3 - 4-7% và Fe 2 O 3. -2 -6%. Tạp chất có hại là MgO và SO 3, hàm lượng cho phép tương ứng không quá 5 và 3,5%. Hàm lượng tăng lên của chúng gây ra sự thay đổi không đồng đều về thể tích trong quá trình đông cứng và tăng ăn mòn sunfat.
Về cường độ nén ở 28 ngày tuổi, xi măng được chia thành các cấp: 400, 500, 550 và 600. Thời điểm bắt đầu đông kết của xi măng không được sớm hơn 45 phút và kết thúc - không quá 10 giờ kể từ thời điểm bắt đầu trộn. Cặn trên sàng số 008 không được quá 15%.
Xi măng pooclăng xỉ là xi măng pooclăng (20-85%) với phụ gia là xỉ (15-80%). Nó có tính chất tương tự như xi măng Pooclăng, nhưng rẻ hơn. Có ba loại: 300, 400 và 500.
Thủy tinh lỏng- Đây là một dung dịch nước của natri silicat, được tạo ra bằng cách nung hỗn hợp gồm cát thạch anh và sôđa. Thủy tinh tạo thành sau khi nghiền nát được hòa tan trong nước.
Trong xây dựng, kính lỏng được sử dụng để bảo vệ nền móng khỏi nước ngầm, tường chống thấm, sàn và trần của tầng hầm, hồ bơi xây dựng. Nó rất thích hợp để dán và kết dính các vật liệu xây dựng, tạo ra các khối silicat chịu axit, chịu lửa và chống cháy. Thời trang đối với họ là dán giấy, bìa cứng, thủy tinh, sứ, tẩm vải, giấy, bìa cứng, các sản phẩm bằng gỗ để tạo cho chúng mật độ và khả năng chống cháy cao hơn. Thủy tinh lỏng được sử dụng thành công để sản xuất sơn và chất kết dính silicat.
Chất kết dính được biết đến với việc sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng để chuẩn bị bê tông và vữa được sử dụng trong việc xây dựng các tòa nhà, kết cấu và các cấu trúc khác. Có rất nhiều loại trong số chúng, và hôm nay chúng ta sẽ đề cập ngắn gọn đến các nhóm con chính hiện có.
Phân loại chất kết dính
Theo nguồn gốc của chúng, chúng có thể thuộc về một nhóm hữu cơ hoặc vô cơ. Đầu tiên bao gồm tất cả các loại bitum, nhựa, hắc ín và cao su. Phạm vi ứng dụng chính của chúng là sản xuất tấm lợp có thể được cuộn hoặc dạng tấm, bê tông nhựa và nhiều loại vật liệu chống thấm. Chất lượng phân biệt chính của chúng là tính kỵ nước, nghĩa là khả năng làm mềm và ở trạng thái hoạt động trong quá trình gia nhiệt hoặc khi tương tác với bất kỳ chất lỏng hữu cơ nào.
Nhóm thứ hai - chất kết dính vô cơ - bao gồm vôi, thạch cao và xi măng. Tất cả chúng đều được yêu cầu trong quá trình chuẩn bị bê tông và nhiều loại vật liệu. cứng đến trạng thái của một viên đá bền.
Đặc điểm của chúng là gì
Các đặc tính chính của chất kết dính có nguồn gốc vô cơ là tính ưa nước, tính dẻo khi tương tác với nước và khả năng chuyển sang trạng thái rắn từ dạng nhão nửa lỏng. Đây là những gì phân biệt họ với các đại diện của nhóm đầu tiên.
Theo phương pháp làm cứng, chất kết dính vô cơ được coi là chất làm cứng không khí, thủy lực, axit và nồi hấp. Sự phân chia này phụ thuộc vào khả năng chống lại các yếu tố khí hậu tự nhiên trong thời gian dài.
Chất kết dính không khí cứng lại bằng cách tương tác với nước và sau khi tạo thành một loại đá bền, có thể ở trạng thái này trong không khí trong một thời gian dài. Nhưng nếu các sản phẩm và công trình xây dựng được làm bằng việc sử dụng chúng thường xuyên được làm ẩm, thì độ bền này sẽ nhanh chóng bị mất đi. Các tòa nhà và công trình kiểu này rất dễ bị phá hủy.
Những gì được bao gồm trong nhóm này? Theo truyền thống, phương pháp này bao gồm chất kết dính magie thạch cao - đất sét, vôi không khí. Nếu chúng ta xem xét thành phần hóa học của chúng, thì toàn bộ nhóm này, đến lượt nó, có thể được chia thành bốn nhóm nữa. Điều này có nghĩa là tất cả các chất kết dính không khí đều là vôi (dựa trên canxi oxit), hoặc magie (bao gồm magnesit ăn da), hoặc chất kết dính thạch cao dựa trên canxi sunfat, hoặc là thủy tinh lỏng - kali hoặc natri silicat, tồn tại ở dạng dung dịch nước giải pháp.
Hãy chuyển sang nước
Bây giờ chúng ta hãy xem xét một nhóm khác - chất kết dính thủy lực. Chúng có xu hướng cứng lại, cũng như để giữ các đặc tính sức mạnh trong một thời gian dài trong môi trường không chỉ trong không khí mà còn trong nước. Thành phần hóa học của chúng khá phức tạp và là sự kết hợp của nhiều loại oxit khác nhau.
Đến lượt mình, toàn bộ nhóm lớn này có thể được chia thành xi măng có nguồn gốc silicat, chứa khoảng 75% canxi silicat (chủ yếu là xi măng Pooclăng cùng với các loại của nó, nhóm này tạo thành cơ sở cho phạm vi vật liệu xây dựng hiện đại) và một phân nhóm khác - aluminat xi măng dựa trên canxi aluminat (các đại diện nổi tiếng nhất là tất cả các loại xi măng aluminous). Nhóm thứ ba bao gồm Lãng mạn và
Chất kết dính nào được phân loại là bền với axit? Nó là một loại xi măng thạch anh bền với axit tồn tại dưới dạng hỗn hợp nghiền mịn của cát thạch anh và silic. Một hỗn hợp như vậy được đóng lại bằng dung dịch nước của natri hoặc kali silicat.
Một tính năng đặc trưng của nhóm chất kết dính kháng axit là khả năng của chúng, đã vượt qua giai đoạn đầu cứng trong không khí, chống lại ảnh hưởng tích cực của các axit khác nhau trong một thời gian đủ dài.
Tổ chức trong xây dựng
Một phân nhóm lớn khác - chất kết dính hữu cơ (bao gồm, như đã đề cập, chủ yếu là các loại vật liệu nhựa đường và bitum) có bản chất hoàn toàn khác. Cùng một loại nhựa đường có thể là nhân tạo hoặc tự nhiên. Là một phần của nó, bitum được trộn với các đại diện của khoáng chất ở dạng đá vôi hoặc sa thạch.
Trong ngành xây dựng, nhựa đường được sử dụng rộng rãi trong xây dựng đường và xây dựng sân bay dưới dạng hỗn hợp cát, sỏi hoặc đá dăm với bitum. Thành phần tương tự có nhựa đường được sử dụng ở dạng chống thấm.
Chất hữu cơ (tự nhiên hoặc nhân tạo) là gì, bao gồm các hydrocacbon cao phân tử hoặc các dẫn xuất của chúng có chứa nitơ, oxy và lưu huỳnh. Phạm vi ứng dụng của bitum rất rộng và đa dạng từ các công trình xây dựng đường xá, nhà ở cho đến các doanh nghiệp thuộc ngành công nghiệp hóa chất và ngành công nghiệp sơn và vecni.
Tar được hiểu là các chất làm se có nguồn gốc hữu cơ, bao gồm cacbohydrat có trọng lượng phân tử cao thơm và các dẫn xuất của chúng - sulfuric, axit và nitơ.
Phẩm chất hữu ích của họ
Yêu cầu chính đối với nhóm chất kết dính hữu cơ là phải có đủ độ nhớt tại thời điểm tương tác với bề mặt rắn, điều này sẽ cho phép các đặc tính thấm ướt và bao bọc cao để tạo thành màng chống thấm. Một yêu cầu khác là khả năng duy trì dữ liệu chất lượng trong một thời gian dài.
Những chất kết dính này đã được tìm thấy ứng dụng của chúng trong việc lát đường và đường phố, chúng bao phủ các sân bay và đường cao tốc, bố trí vỉa hè và sàn nhà trong các tầng hầm và các tòa nhà công nghiệp.
Bây giờ chúng ta hãy xem xét các loại vật liệu xây dựng chính thuộc hai nhóm được liệt kê. Nhắc lại một lần nữa - nhóm vô cơ chủ yếu được chia thành nhóm cứng trong không khí và nhóm có thể làm điều này trong môi trường nước.
Chất kết dính - vật liệu xây dựng
Đất sét nổi tiếng là một trong những chất kết dính phổ biến nhất, cứng lại trong không khí. Nó đã được tìm thấy ứng dụng của nó trong việc xây dựng một loạt các tòa nhà. Nó là một loại đá trầm tích đất sét tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các hạt giống như bụi có kích thước siêu nhỏ với cát và các tạp chất đất sét nhỏ. Phần nhỏ nhất trong số chúng được gọi là phân tán mịn. Chính sự hiện diện của chúng cho phép, khi nó đi vào một môi trường ẩm ướt, biến thành một chất nhão. Sau khi khô, khối nhựa này dễ dàng cứng lại ở dạng đã cho.
Nếu một dạng như vậy được đốt cháy, thì đá tạo thành có nguồn gốc nhân tạo có độ bền đủ cao. Giống như các chất kết dính khoáng chất khác, do thành phần khác nhau của đất sét nên có thể có nhiều sắc thái khác nhau. Từ các giải pháp dựa trên chúng, lò sưởi, bếp lò, và gạch cũng được đúc. Họ có thể gầy, béo và trung bình. Đất sét nung có đặc tính chịu lửa, vì vậy nó không thể thiếu trong việc xây dựng lò sưởi và bếp lò.
Vôi là gì
Một vật liệu kết dính rất nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi khác được gọi là vôi xây dựng không khí và được lấy từ đá, cụ thể là đá phấn, đá dolomit. Oxit cơ bản trong nó có thể khác nhau, tùy thuộc vào điều này, vôi không khí thường được chia thành dolomitic, magnesian, canxi . Cả ba giống đều có được bằng cách nung đá vôi có nguồn gốc tương ứng trong lò nung.
Có thể là vôi sống hoặc vôi sống (hoặc ngậm nước). Sau cùng được hình thành trong quá trình dập tắt một trong ba điều trên.
Nếu bạn nhìn vào các phần vôi hiện có, bạn có thể cho rằng nó là vón cục hoặc bột. là một cục xốp khá lớn. Trong quá trình trượt với nước, nó được hình thành từ nó. Nó có thể được sử dụng có hoặc không có phụ gia. Xỉ, khoáng chất hoạt tính và cát có nguồn gốc thạch anh dùng làm chất phụ gia.
Tất cả về thạch cao
Vật liệu tiếp theo là thạch cao hay còn gọi là thạch cao. Nó được sản xuất bằng cách xử lý nhiệt thạch cao nghiền nát cứng lại bằng cách đi qua ba giai đoạn trung gian, bao gồm sự hòa tan của nó, tiếp theo là tạo keo và sau đó kết tinh. Trong quá trình đi qua của giai đoạn đầu tiên, một dung dịch bão hòa của thạch cao hai nước được hình thành. Làm cứng, nó tăng thể tích và có được bề mặt trắng mịn.
Sử dụng bột màu, có thể tạo cho sản phẩm thạch cao bất kỳ sắc thái màu nào. Quá trình đông kết của chất kết dính này thường bắt đầu sau 4 phút kể từ khi bắt đầu trộn. Việc kết thúc quá trình đóng rắn xảy ra trong khoảng từ 6 đến 30 phút sau đó.
Trong quá trình đông kết, hỗn hợp thạch cao và nước không được trộn lẫn và nén chặt để tránh nguy cơ làm mất chất làm se. Có khá nhiều loại thạch cao, chúng được ký hiệu bằng các con số khác nhau đặc trưng cho mức độ chịu nén.
Nó được bán đóng gói trong các túi có kích thước khác nhau. Thạch cao đã được tìm thấy ứng dụng rộng rãi nhất trong thiết kế nội thất của các tòa nhà dân cư và các tòa nhà công cộng. Từ lâu, người ta đã có thói quen tạo ra nhiều loại hình xoăn từ nó. Nó chỉ nên được bảo quản trong phòng khô ráo và thời hạn sử dụng bị giới hạn do chất lượng hữu ích chính có thể bị mất đi độ bền.
Thông tin thêm về thạch cao
Thạch cao xây dựng xuất hiện dưới dạng bột màu trắng xám đến trắng sáng. Nếu bạn trộn nó với nước, một phản ứng đặc trưng bắt đầu và hỗn hợp nóng lên. Thông thường, người ta thường thêm các vật liệu đặc biệt vào thạch cao được gọi là phụ gia lưu giữ, mục đích là để cải thiện độ đặc và độ bám dính cho bề mặt trong quá trình trát, cũng như kéo dài một chút thời gian đóng rắn.
Để tăng thể tích của vật liệu mà không làm mất các đặc tính làm việc, người ta đưa chất độn vào (ví dụ, từ đá trân châu hoặc mica mở rộng). Thạch cao cường độ cao đặc biệt được nung ở nhiệt độ cao, trong quá trình này, nước tinh thể được loại bỏ khỏi nó. Thời gian đông cứng của nó được tăng lên đến 20 giờ, và độ cứng lớn hơn nhiều so với các giống khác.
Thạch cao thạch cao được ngâm tẩm và thu được thạch cao đá cẩm thạch (màu trắng sáng, cứng từ từ và được sử dụng để trát bề mặt bên trong), và các chất độn và phụ gia giữ khác nhau được đưa vào trong quá trình sản xuất. Mục đích chính của hầu hết các chất phụ gia này là dùng như một chất làm chậm đông kết. Để sản xuất thạch cao bên trong, nó được chuẩn bị trong máy trát tường với việc bổ sung một số chất độn nhất định, chẳng hạn như cát.
Tấm thạch cao khô hoặc tấm xây bằng thạch cao cũng được lấy từ nó, và thạch cao cũng được sử dụng để trám các mối nối giữa chúng. Có thạch cao bột trét, có tính chất tương tự.
Hãy nói chuyện về xi măng
Chất kết dính thủy lực có những đặc tính nào khác? Quá trình đông cứng của chúng, bắt đầu trong không khí, tiếp tục trong nước, và sức mạnh của chúng được duy trì và thậm chí còn tăng lên. Tất nhiên, các đại diện đặc trưng và được biết đến nhiều nhất của họ chất kết dính thủy lực là xi măng. Chúng được đánh dấu tùy thuộc vào độ bền và nhãn hiệu của một mẫu cụ thể được xác định bằng cách thiết lập tải trọng cuối cùng khi uốn và nén. Hơn nữa, mỗi mẫu phải được làm theo tỷ lệ xi măng và cát được chấp nhận và vượt qua thử nghiệm trong thời gian nhất định 28 ngày.
Tốc độ đông kết của xi măng cũng có thể khác nhau - chậm, bình thường hoặc nhanh. Tương tự như vậy, tùy thuộc vào tốc độ đông cứng, bất kỳ loại xi măng nào cũng có thể là loại thường, đông cứng nhanh hoặc đông cứng cực nhanh.
Một ví dụ trong nhóm này là xi măng Pooclăng, tồn tại ở dạng bột mịn màu xám pha chút ánh xanh, có thể có thêm phụ gia, có thể là từ xỉ hạt (xi măng pooclăng xỉ).
Về tốc độ làm cứng
Kiểm tra chất lượng (cũng như sản xuất) chất kết dính được thực hiện theo nhiều tiêu chuẩn. Đối với mỗi nhóm hiện có, các hạn chế đã được phát triển để xác định thời gian tiêu chuẩn cho việc bắt đầu và kết thúc đông kết, tính từ thời điểm trộn nước.
Một loại xi măng khác - aluminous - đề cập đến chất kết dính thủy lực đông cứng nhanh chóng. Về hình thức, nó là một loại bột mịn có màu nâu, xám, xanh lục hoặc đen (tùy thuộc vào phương pháp chế biến và thành phần ban đầu). Về độ mịn của quá trình nghiền, nó vượt xa xi măng poóc lăng một chút và yêu cầu lượng nước lớn hơn một chút.
Các loại chất kết dính hỗn hợp - những chất có thể đông cứng trong cả không khí và nước và chỉ được sử dụng trong sản xuất bê tông hoặc vữa không cốt thép.
Bitum và phạm vi của chúng
Đối với các chất kết dính hữu cơ phổ biến nhất, họ của chúng bao gồm nhiều loại nhựa đường và hắc ín, có màu từ đen đến nâu sẫm. Lĩnh vực truyền thống mà các chất kết dính như vậy được sử dụng là công việc chống thấm. Vật liệu xây dựng này không thấm nước, không thấm nước, chịu được thời tiết và có độ đàn hồi cao. Nhóm chất kết dính này có thể được làm mềm và hóa lỏng bằng cách đun nóng. Khi nhiệt độ giảm, độ nhớt của chúng tăng lên và có thể bị mất hoàn toàn.
Nhóm này chủ yếu bao gồm bitum có nguồn gốc tự nhiên, cũng như những chất thu được trong quá trình lọc dầu. Thành phần hóa học của chúng là các hợp chất của các phân tử oxy, hydro, lưu huỳnh và nitơ. Nhu cầu sử dụng bitum dầu mỏ (lỏng, rắn và bán rắn) trong xây dựng.
Theo mục đích của chúng, chúng cũng có thể được phân loại thành một trong ba nhóm - lợp mái, xây dựng hoặc đường. Chế phẩm tẩm được pha chế từ vật liệu lợp mái, nỉ lợp mái và nhiều loại bả matit khác nhau được sản xuất.
Bitum công nghiệp loại cứng và cứng đàn hồi được sản xuất bằng phương pháp chân không cao với các bước xử lý bổ sung, trong đó dầu sôi ở nhiệt độ cao. Đặc biệt là khả năng chống nóng và lạnh bị oxi hóa. Cũng có những hỗn hợp bitum với polyme ảnh hưởng đến mức độ nhớt của chúng. Một tính năng đặc trưng của tất cả các loài là khả năng thay đổi độ đặc tùy thuộc vào nhiệt độ, và các pha khác nhau có thể luân phiên lặp đi lặp lại. Tính chất kết dính của họ chất kết dính bitum cũng dựa trên nó.
Chúng có giá trị như thế nào
Mức độ giãn nở của bitum dưới tác dụng của nhiệt độ cao lớn hơn vật liệu khoáng từ 20 - 30 lần. Những phẩm chất quý giá của chúng là khả năng chống thấm nước, chống lại muối, kiềm, axit xâm thực và cống rãnh. Một ví dụ là muối, được rắc trên tuyết vào mùa đông trên đường phố để làm tan chảy.
Sức đề kháng của bitum bị giảm bởi các dung môi hữu cơ, dầu và chất béo, từ ánh sáng, nhiệt và oxy không khí, làm oxy hóa các bộ phận cấu thành của chúng. Khi đun nóng, các hạt mềm bay hơi và bề mặt bitum cứng lại.
Ưu điểm của chúng là khả năng bắt lửa thấp, tức là vật liệu này không dễ bắt lửa. Bitum dầu mỏ không phải là chất nguy hiểm cho sức khỏe và không được phân loại như vậy. Như các đặc tính khác của chúng, chúng ta có thể nói về độ nhớt nhiệt, khả năng cách nhiệt cao, thấm ướt tốt.
Độ cứng của bitum được xác định bằng độ xuyên sâu của kim ngâm trong chúng (nó được đo bằng phần trăm milimét) ở tải chuẩn hóa trong một thời gian nhất định ở nhiệt độ cụ thể. Sự chuyển đổi giữa trạng thái rắn và lỏng là trượt về bản chất và được xác định bởi điểm hóa mềm ở nhiệt độ thấp. Ngoài ra, chúng còn được đặc trưng bởi cái gọi là điểm đứt gãy - đây là thuật ngữ chỉ nhiệt độ mà tại đó lớp bitum bị uốn cong sẽ bị nứt hoặc sụp đổ.
Vật liệu khác
Những chất kết dính khác có nguồn gốc hữu cơ có thể được gọi là gì? Hắc ín than đá, là một chất sền sệt hoặc đen đặc và là sản phẩm của quá trình chưng cất hắc ín, được ngâm tẩm với nỉ lợp. Chất liệu này khá nguy hiểm và có thể gây bỏng nếu tiếp xúc với da. Tốt nhất là làm việc với nó trong điều kiện thời tiết nhiều mây hoặc thiếu ánh sáng.
Nhựa than đá là một chất được thải ra dưới dạng sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất than cốc. Nó đã được tìm thấy ứng dụng của nó trong sản xuất mastic để lợp mái và xây dựng đường.
Vật liệu xây dựng làm se hoặc đơn giản là chất làm seđược gọi là các chất tự nhiên hoặc nhân tạo có khả năng, là kết quả của các quá trình hóa lý, chuyển từ trạng thái lỏng hoặc nhão sang trạng thái giống như đá, đồng thời phát triển khả năng kết dính của chúng với các vật liệu khác.
Phân loại vật liệu xây dựng chất kết dính
Chất làm se khít lỗ chân lông được chia thành hai nhóm chính:
- chất kết dính vô cơ hoặc khoáng (vôi, thạch cao, xi măng, v.v.);
- chất kết dính hữu cơ (bitum, hắc ín, keo, v.v.).
Chất kết dính vô cơ vật liệu lần lượt được chia thành không khí và thủy lực.
Chất kết dính không khí vật liệu chỉ cứng lại trong không khí; thủy lực làm cứng cả trong không khí và trong nước.
Khi làm cứng chất kết dính vô cơ, hai giai đoạn được phân biệt: đông kết là quá trình chuyển dần của bột nhào, bao gồm chất kết dính và nước, từ pha lỏng thành pha rắn, và tự cứng lại, trong đó vật liệu, không thay đổi bên ngoài, dần dần trở nên bền hơn.
Tất cả các chất kết dính vô cơ đều được làm từ các khoáng chất phi kim loại phân bố rộng rãi. Tuy nhiên, chúng khác nhau đáng kể về chi phí, điều này được giải thích là do độ phức tạp và cường độ năng lượng khác nhau trong quá trình sản xuất của chúng.
Chất kết dính không khí
Chất kết dính không khí bao gồm:
- Vôi,
- thạch cao,
- thủy tinh hòa tan và
- xi măng chịu axit.
Chanh xanh- chất kết dính đơn giản nhất và cổ xưa nhất - thu được bằng cách đốt đá vôi. Kết quả của quá trình nung, thu được canxi oxit khan - CaO - vôi sống, được dập tắt bằng nước để thu được chất kết dính xây dựng. Trong trường hợp này, một lượng lớn nhiệt được giải phóng, làm tăng nhiệt độ lên đến 300 °.
Vôi cứng xảy ra với việc bổ sung khí cacbonic từ không khí, điều này xác định khả năng đóng rắn chỉ trong không khí. Hàm lượng khí cacbonic trong không khí thấp làm cho vôi cứng lại rất chậm, tồn tại trong nhiều năm trong các bức tường rất dày, và do đó cường độ của vôi xây dựng không được điều chỉnh.
Chất kết dính thạch cao thu được bằng cách nung đá thạch cao tự nhiên (dihydrat thạch cao). Kết quả của quá trình nung, thạch cao dihydrat mất 75% nước và biến thành cái gọi là thạch cao bán nước, khi bị nghiền nát, nhanh chóng đông kết khi trộn với nước và sau đó cứng lại trong không khí. Quá trình đông kết thạch cao diễn ra nhanh chóng đến mức SNiP giới hạn thời gian không chỉ khi kết thúc mà còn cả thời gian bắt đầu đông kết (4 phút kể từ khi bắt đầu trộn).
Đặc tính này của thạch cao được sử dụng rộng rãi trong y học để điều trị gãy xương.
Cường độ nén của thạch cao xây dựng là 35-45 kg / cm2.
Tuy nhiên, thạch cao không đủ khả năng chịu nước, thể hiện ở việc giảm cường độ khi ẩm ướt, do đó nó chỉ được sử dụng cho công việc nội thất (làm vách ngăn, thạch cao) trong phòng khô, và cũng như một chất phụ gia cho các chất kết dính khác để tăng tốc độ đông kết.
Thủy tinh hòa tan hoặc "lỏng" Là vật liệu silicat được sản xuất đặc biệt tại các nhà máy sản xuất thủy tinh, có dạng cục thủy tinh có thể hòa tan bằng hơi nước (trong nồi hấp) hoặc nước nóng đến độ sệt mong muốn. Thủy tinh hòa tan là một chất kết dính khoáng chất cứng lại trong không khí.
Thủy tinh lỏng được sử dụng để sản xuất sơn chống cháy, bột trét và màng chống axit, cũng như để tăng cường đất cát yếu.
Xi măng thạch anh fluorosilicic chịu axit(KC) là một hỗn hợp bột của cát thạch anh và natri silicofluoride. Hỗn hợp được đóng trên thủy tinh lỏng, sau khi cứng lại trong không khí, biến thành một thể cứng như đá có thể chịu được tác dụng của hầu hết các loại axit.
Xi măng chịu axit được sử dụng trong việc bảo vệ các cấu trúc xây dựng khỏi sự ăn mòn của axit, để lắp đặt các iols chống ăn mòn, v.v.
Chất kết dính thủy lực
Loại chất kết dính thủy lực phổ biến nhất là xi măng, và trong số đó đầu tiên là xi măng Portland - một chất kết dính nhân tạo thu được từ đá vôi tự nhiên hoặc hỗn hợp đá vôi với đất sét.
Nguyên liệu ban đầu được nghiền nhỏ, trộn với nước và nung để thiêu kết trong các lò hình trụ quay. Sản phẩm rang (clinker) được nghiền trong các máy nghiền bi. Bột mịn màu xám nhạt thu được trong quá trình nghiền là xi măng.
Xi măng là chất linh hoạt nhất, nhưng đồng thời cũng đắt nhất trong số các chất kết dính vô cơ.
Khi trộn xi măng với nước với tỷ lệ 20-50%, hỗn hợp xi măng được hình thành, sau một thời gian se lại, biến thành đá xi măng. Sự đông cứng của đá xi măng trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thuận lợi vẫn tiếp tục trong nhiều năm. Tuy nhiên, cường độ chỉ tăng nhanh lúc đầu, và do đó khoảng thời gian 28 ngày (4 tuần) được lấy làm thời kỳ đông cứng tiêu chuẩn của xi măng.
Độ bền của xi măngđặc trưng bởi thương hiệu của họ. Để xác định nhãn hiệu xi măng, người ta chuẩn bị mẫu chuẩn dưới dạng dầm có kích thước 4X4X16 cm (lấy 3 phần cát trên 1 phần xi măng). Các dầm được kiểm tra về độ uốn (cho đến khi bị phá hủy) và các nửa của chúng để chịu nén.
Nhãn hiệu của xi măng là trị số của cường độ kéo tính bằng kg / cm2 trong quá trình thử nghiệm nén. Ngoài ra, đối với xi măng của mỗi thương hiệu, cường độ uốn tối thiểu cũng được thiết lập như một tiêu chuẩn.
Ngành công nghiệp xi măng hiện nay sản xuất các loại xi măng Pooclăng chính là 300, 400, 500, 600 và 700.
Xi măng poóc lăng thông thường được sử dụng cho các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, ngoại trừ các kết cấu tiếp xúc với biển, khoáng chất hoặc thậm chí là nước ngọt nhưng đang chảy.
Các loại xi măng khác:
- Xi măng poóc lăng xỉ, thu được bằng cách nghiền chung clanhke xi măng với xỉ hạt lò cao (với lượng 30-70%), là phế thải của quá trình sản xuất lò cao, bản thân nó có đặc tính làm se;
- xi măng pooclăng pozzolanic, thu được bằng cách nghiền chung clanhke xi măng với các chấm đặc biệt, có tác dụng kết dính vôi tự do trong quá trình đông cứng xi măng và do đó làm tăng khả năng chống rửa trôi của bê tông;
- xi măng alumin (mác 400, 500 và 600), có đặc điểm là đông cứng đặc biệt nhanh; không giống như các loại xi măng khác, xi măng alumi đạt độ bền thương hiệu sau 3 ngày.
Việc mở rộng sản xuất xi măng đông cứng nhanh có tầm quan trọng kinh tế quốc dân, vì nó có thể đẩy nhanh và giảm chi phí của quá trình sản xuất bê tông cốt thép đúc sẵn, cũng như tăng tốc độ lắp dựng bê tông cốt thép nguyên khối kết cấu, vì tốc độ đông cứng của xi măng quyết định tốc độ đông cứng của bê tông.
Chất kết dính hữu cơ và vật liệu dựa trên chúng
Chất kết dính hữu cơ được chia thành ba nhóm chính:
- bitum,
- hắc ín và
- nhân tạo.
Tất cả những vật liệu này đều có bản chất là nhựa - chúng mềm và tan chảy khi đun nóng.
Bitum và nhựa đường có màu đen hoặc nâu sẫm; do đó chúng đôi khi được gọi là chất làm se đen.
Bitum tự nhiên làm chất kết dính được tìm thấy chủ yếu trong đá trầm tích. Những loại đá như vậy ở dạng búa, nung chảy và đúc được gọi là mastic nhựa đường (nhựa đường).
Dầu mỏ lỏng và bitum bán rắn là sản phẩm của quá trình oxy hóa cặn chưng cất dầu nặng.
Nhựa than đá, một sản phẩm phụ của quá trình luyện cốc bằng than cứng, cũng có ở dạng lỏng hoặc bán rắn.
Bitum dầu mỏ và nhựa than đá được sử dụng để làm vật liệu chống thấm và lợp mái cuộn.
Ruberoid là một bìa cứng dẻo được ngâm tẩm với bitum. Vật liệu lợp mái che (đối với các lớp mái phía trên) có cùng một lớp che phủ. Cùng một loại vật liệu, chỉ được ngâm tẩm với bitum (không có lớp phủ), được gọi là vật liệu lợp mái (glassine).
Tương tự như vật liệu lợp và tấm lợp thủy tinh, vật liệu cuộn được làm trên cơ sở nhựa than đá được gọi là tấm lợp nỉ và chỉ, tương ứng.
gắn gương là hỗn hợp của bitum hoặc hắc ín với chất độn dạng sợi hoặc bụi (amiăng, bột gỗ, tripoli, thạch anh, v.v.), làm tăng khả năng chịu nhiệt của việc tiêu thụ mastic và chất kết dính.
Có loại ma tít nóng, hóa lỏng bằng cách đun nóng, và ma tít lạnh, hóa lỏng bằng dung môi.
Mastic bitum và hắc ín được sử dụng trong việc lắp đặt tấm lợp cán từ nỉ lợp và nỉ lợp, cũng như độc lập - để chống thấm.
Mastic Asphalt được sử dụng cho sàn nhựa, vỉa hè, mặt đường, v.v.
Nhựa tổng hợp tạo thành cơ sở của nhựa, do hạn chế sử dụng trong xây dựng, không được xem xét ở đây.
Đang tải...