Воздушные вяжущие вещества

Материалом для получения строительной воздушной извести служат карбонатные породы — известняки, мел, доломитизированные известняки и доломиты. Основной составной частью известняков является углекислая известь. Под влиянием обжига в шахтных печах при температуре около 1000° углекислая известь разлагается на негашеную известь, или кипелку, и углекислый газ по уравнению.
Обжигают известняк преимущественно в шахтных печах, позволяющих широко механизировать производственный процесс. Различают шахтные печи трех систем: а) пересыпные, б) с выносными топками и в) газовые печи.
В пересыпных печах известняк и короткопламенное топливо загружают сверху послойно через загрузочное отверстие. В печах с выносными топками используют длиннопламенное топливо — дрова, бурый уголь и др. Шахту печи в этом случае заполняют только известняком, подаваемым подъемником. Очень удобны в работе газовые печи, где в качестве топлива применяется природный или генераторный газ.
Известь-кипелку следует тщательно оберегать от влияния атмосферной или грунтовой влаги, обеспечивая ее хранение в закрытых сухих складах.
Гашение извести-кипелки производится в гасильных ямах или в специальных машинах — гидраторах непрерывного действия. При гашении извести, т. е. соединении ее с водой, окись кальция превращается в гидрат кальция, причем выделяется значительное количество тепла (нагревание доходит до 300°). Полученный материал называют гашеной известью.
Если количество воды при гашении невелико, то кипелка распадается в мелкий порошок, называемый пушонкой. При значительном добавлении воды (до 3,5 м3 на 1 м3 негашеной извести) получается известковое тесто. При еще большем количестве воды образуется известковое молоко, которое применяют для побелки стен и потолков.
На крупных строительных площадках и на специализированных растворных заводах комовую известь гасят, т. е. превращают в тесто обычно в известегасителях системы Ю. С. Заячковского (рис. 11). Скиповым подъемником комовая известь подается в стальной резервуар, заполненный водой. Здесь известь с помощью движущихся катков, прижимаемых пружиной, размалывается и перемешивается, что значительно ускоряет ее гашение и улучшает качество продукции. Получающееся известковое молоко сливают через сетку в отстойник, где его выдерживают 1—2 суток до загустевания в тесто.
В зависимости от скорости гашения известь разделяют на быстрогасящуюся и медленногасящуюся со скоростью гашения, соответственно, до 20 мин и более. В зависимости от температуры, развивающейся при гашении, комовая известь разделяется на низкоэкзотермическую, с температурой гашения ниже 70°, и высокоэкзотермическую — с температурой гашения выше 70°.
Процесс твердения известкового теста состоит в том, что свободно притекающий воздух отдает тесту свою углекислоту и уносит его влагу с восстановлением углекислой извести по формуле.
Этот процесс карбонизации, происходящий непосредственно тв каменной кладке или штукатурке, возможен лишь в присутствии углекислоты воздуха, почему материалы этого вида и получили название воздушных вяжущих.
Известковое тесто в чистом виде не применяется, так как при высыхании оно дает значительную усадку и растрескивается. Песок, добавляемый в известковое вяжущее в качестве мелкого заполнителя, служит скелетом, который уменьшает усадку, способствует созданию более пористого раствора. В этом случае ускоряется процесс карбонизации раствора, а теплозащитные его свойства в силу повышения пористости несколько улучшаются.
Строительный гипс. Сырьем для получения строительного гипса служит гипсовый камень — осадочная горная порода, представляющая собой двуводную сернокислую соль кальция. В зависимости от технологической схемы производства гипсовый камень обжигается в кусках, в дробленом или молотом виде до температуры 150—180°, превращаясь в полуводный гипс по реакции.
Размолотый в тонкий порошок готовый продукт — строительный гипс — при смешивании с водой быстро схватывается, т. е. теряет подвижность, а затем твердеет на воздухе, превращаясь снова в двуводный гипс.
Начало схватывания гипса должно наступать не ранее 4 мин, а конец схватывания — не ранее 6 мин и не позднее 30 мин после смешивания гипса с водой. Сроки схватывания гипса можно в случае необходимости регулировать различными добавками. Так, добавка молотого необожженного гипса ускоряет процесс схватывания гипса; малярный клей, известь и казеин замедляют этот процесс. Влияние замедлителей на схватывание гипса объясняется тем, что эти вещества, обволакивая частицы гипса тонкой пленкой, понижают растворимость полуводного гипса.
Предел прочности гипса при сжатии определяют испытанием кубиков 7x7x7 см в возрасте 1,5часа и высушенных при температуре 45—55° до постоянного веса. В первом случае прочность должна быть не ниже 45 кг/см2 для первого сорта и 35 кг /см2 для второго сорта. Следует иметь в виду, что тонкость помола строительного гипса и количество воды затворения принимаются в соответствии с нормами ГОСТ 125—57.
Строительный гипс широко используют для оштукатуривания стен, перегородок и потолков, главным образом деревянных, а также для изготовления стеновых камней и гипсовых плит различного назначения и различных размеров.
Специфическим свойством строительного гипса является увеличение объема теста при его твердении почти на 1 %, что объясняется ростом кристаллов двуводного гипса. Вот почему гипсовые отливки при изготовлении архитектурных деталей плотно заполняют формы без добавки мелкого заполнителя.
Существенным недостатком гипсовых изделий является их несколько пониженная водостойкость. Однако добавками извести-кипелки и некоторых веществ (мылонафта, олеиновой кислоты и др.), а также применением уплотнения, вибрации и трамбования, можно повысить водостойкость гипсовых элементов зданий, работающих в условиях повышенной влажности.
По новому методу, предложенному проф. А. В. Волженским, водостойкость гипса может быть значительно повышена путем введения в него активных минеральных добавок (диатомита, трепела и др.) и цемента.
Большие заслуги в разработке научных основ технологии изготовления различных видов гипса принадлежат лауреату Государственной премии чл.-корр. Академии наук СССР П. П. Будникову.
Каустический магнезит является продуктом обжига природного магнезита. Затворение измельченного в тонкий порошок каустического магнезита производится водным раствором хлористого магния. Получаемое при этом вяжущее известно под названием магнезиального цемента.
В строительстве магнезиальный цемент применятся в соединении с органическими заполнителями, преимущественно с древесными опилками или стружкой. Так, в смеси с древесными опилками в пропорции 1:3 по объему этот цемент применяют для устройства полов (ксилолит), а в смеси с древесной стружкой — для изготовления теплоизоляционных плит (фибролит).
Фибролит вырабатывают двух видов: конструктивно-изоляционный и теплоизоляционный. Конструктивно-изоляционные плиты, предназначенные для устройства стен, перегородок и перекрытий, имеют объемный вес в пределах 500—550 кг/м3 и коэффициент теплопроводности 0,18—0,20 ккал/м-час-град. Теплоизоляционные плиты с меньшим объемным весом используют главным образом для утепления элементов зданий.