Вяжущие материалы
Вяжущие материалы, являются основными в строительстве. Без них, совершенно невозможно представить себе не одно современное здание. Вяжущими они называются потому, что при определенных условиях, способны превращаться из жидкого или тестообразного состояния в твердое, при этом, связывая другие материалы мертвой хваткой. Самыми известными и часто используемыми вяжущими материалами, являются: гипсовый цемент, портландцемент, глина и известь. Об этих материалах и пойдет речь в дальнейшем, но перед тем, мы бы хотели дать еще немного информацию по их группировке. Все подобные смеси подразделяются на две группы, к первой относятся те, которые имеют свойства застывания на воздухе. Вторая же группа, собирает в себя большое количество гидравлических материалов, то есть – тех, которые застывают при помощи воды. Если в первую группу входит глина, гипс и воздушная известь, то ко второй относится известь и цемент. А теперь, пройдемся по самым популярным вяжущим материалам.
Гипсовый цемент.
Изготовление гипсового цемента происходит из натурального гипсового камня, который измельчают до состояния порошка и обжига в непрерывно действующей печи. По той причине, что температура в данной печи не превышает 190 градусов, то легидрация гипса не наступает полностью, то есть – он не лишается всей влаги. Это делает возможным схватывание гипсового цемента до состояния гипсового камня. Основным качеством такого материала, разумеется, помимо прочности вяжущих функций, является способность сопротивляться огню посредством выделения гидратационной воды. В этом случае, на поверхности материала появляется порошок, который надежно защищает его от огня. Материал достаточно популярен, о чем говорит то, что стены комнаты очень часто покрываются пластинами из гипса.
Цемент
Данный вид вяжущего материала позволяет получить наиболее крепкое скрепление деталей. Цемент получают путем спекания в специальных печах частиц известняка и шлицы, или глины и мергеля. Цемент может иметь самые различные свойства, путем добавления к продуктам спекания песка, шлака или гипса. Цемент, по праву, является самым распространенным в мире строительным материалом, все это благодаря его невероятной прочности. Так некоторые виды цемента настолько прочны, что могут использоваться для конструирования взлетно-посадочных площадок и стартовых позиций космических ракет. Прочность цемента определяется его маркой, например, цемент М400 означает, что в лабораторных испытаниях на специальном прессе, бетон выдерживает давление в 400 килограмм на квадратный сантиметр. В нестоящее время существует цемент, марки М700. Отличительной чертой данного материала является то, что он крайне быстро затвердевает. Так, начало схватывания материала наступает уже через 40-50 минут, а полностью, материал затвердевает через 10-12 часов.
Портландцемент
Портландцемент впервые был изобретен в 1824 году. Изобретателем стал простой каменщик из английского городка Лидс. Такое название цемент получил потому, что внешне он очень походил на природный камень, добывавшийся располагавшемся неподалеку острове Портленд. В настоящее время, по масштабам своего применения, данный вяжущий материал занимает одно из первых мест в мире, уступая лишь стали.
Основой для этого материала является клинкер, который получают путем спекания в печи смеси из известняка и глины, до образования силикатов. После того, как клинкер измельчается, к нему добавляется гипс и некоторые активные добавки. После получения цемента, его образец получают в автоклав, для того, чтобы произвести все необходимые измерения. Портландцемент в рыхлом состоянии весит 1000-1100 килограмм на кубический метр, а в плотном состоянии – 1400-1700 килограмм на кубометр. Удельный же вес портландцемента составляет, примерно – 3.05 – 3.15 грамм на кубический сантиметр.
В настоящее время уже разработаны и продолжают разрабатываться виды цемента, прочность которых превосходит как гидравлический, так и портландцемент и вплотную приближается к плотности керамики.
Известь
Данный вяжущий материал выпускается в двух видах: негашеная и гидратная. Негашеная известь получается методом обжига известняка в печи, при температуре в 1000 градусов по Цельсию. В основном, она используется для производства кирпича и силикатного бетона, а также множества различных вяжущих растворов.
При производстве гидратной извести, негашеную размельчают и заливают водой, после чего превращают в сухой порошок, по виду напоминающий – хлопья. На строительной площадке, негашеную известь гасят водой и оставляют в таком виде на срок, не менее двух недель. После этого раствор смешивается с песком, и получается известковая смесь. Если в распоряжении строителей находится гидратная известь, то ее можно не заливать водой, а просто смешивать с песком в пропорции 1 к 2.5. Однако, полученная смесь не обладает такой вязкостью, как раствор негашеной извести.
Глина
Самый древний вяжущий строительный материал, известный человечеству, это, без сомнения – глина. Физически, глина представляет собой мягкую разновидность горных пород, обладающую небольшой дисперсией. При смешивании с водой, глина образует мягкий, податливый материал, легко принимающий любую форму. Если же влажную глину нагреть, то она превращается в твердое тело, напоминающее камень, именно так и появляется кирпич. Если же нагреть глину до очень высоких температур, то она превращается в стекловидное тело.
Примеси глины могут влиять не ее окраску. Самым ценным сортом глины является – каолин, который имеет белый оттенок и наивысшую среди всех видов глины температуру плавления – 1750 градусов. Такая тугоплавкая глина является основой для изготовления тугоплавких материалов. До определенного предела, глина может впитывать воду, однако, далее, этот процесс становится невозможным, как и простое пропускание воды через себя. Именно это качество глины широко используется при создании гидроизоляционных слоев насыпным методом.