В большинстве видов бетонных смесей используют вяжущие вещества природного происхождения.
Это неорганические минеральные порошкообразные материалы, которые получают из природного сырья. При смешивании таких вяжущих веществ с водой, они образуют плотную подвижную массу, которая после высыхания затвердевает и превращается в каменный материал.
Воздушные вяжущие вещества
Воздушные вяжущие вещества отличаются от других видов тем, что твердеют только на воздухе.
К воздушным видам вяжущих веществ относятся гипсовые вяжущие, такие как:
- на основе полуводного сульфата кальция (CaSO4′(0,5H2O));
- на основе безводного сульфата кальция (CaS04).
Для того, чтобы получить любой из видов данных гипсовых вяжущих, природный гипсовый камень подвергают термической обработке при температуре от 800°С до 1000°С в котором содержится около 70% двуводного гипса (CaS04 • 2Н20). Перед или после термической обработки, гипсовый камень подвергают помолу.
Бетоны и бетонные изделия на воздушных вяжущих:
- гипсобетон — используется в виде легких или плотных строительных изделий, такие как сухие штукатурные панели;
- силикатный бетон — используется в строительстве в виде плотных, легких или ячеистых изделий в основе которых используются помол кварца с известью или другим силикатным песком в результате чего получается известково-кремнеземистый вяжущий продукт, такой бетон используется в промышленных масштабах для непосредственно изготовления силикатного кирпича.
Гипсовые вяжущие вещества
В результате реакции с водой гипсовые вяжущие вещества твердеют с образованием двуводного гипса. После смешивания гипсового вяжущего с водой спустя около 50-ти минут, гипсоводный раствор насыщается. Именно поэтому гипсовые вяжущие отличаются от остальных коротким сроком затвердевания, но только при соотношении воды и вяжущего вещества равного 1 или более.
Гипсовые вяжущие вещества применяются для:
- устройства штукатурного слоя;
- производства лепных украшений;
- производства плит для подоконников;
- производства лестниц;
- приготовления кладочного раствора;
- приготовления гипсоизввсткового воздушного вяжущего;
- приготовления гипсоцементнопуццоланового водостойкого вяжущего.
Известковые вяжущие вещества
Известковые вяжущие получают путем обжигания известняка или мела, который имеет формулу СаСО3. Известковое вяжущее получается на основе оксида (СаО) или гидроксида (Са(ОН)2) кальция.
Известковое вяжущее вещество еще так же называют строительной известью. Такая строительная известь может выпускаться в форме гашенной в молотом или комовом виде, либо в форме гашенной.
Строительная известь используется для приготовления кладочных и штукатурных растворов, а так же в иных бетонных смесях в паре с другими вяжущими веществами и минеральными добавками.
Магнезиальные вяжущие вещества
Для того, чтобы получить магнезиальное вяжущее, доломит (СаСО3 • МдСО3) подвергается обжигу в виде смеси магния и оксидов кальция. Так же магнезиальное вяжущее может быть на основе обожженного магнезита (MgCО3) в виде оксида магния (MgO).
Для использования в строительстве, магнезиальные вяжущее смешиваются с водным раствором сульфатов и хлоридов. Получившуюся смесь используют для приготовления штукатурных растворов легкого типа, которые так же могут включать в себя: тальк, диатомит, опал, оникс, имитирующий мрамор, а так же древесные опилки и стружку в качестве деревянной арматуры, так как в среде магнезиальных вяжущих веществ древесный материал не выделяет органических кислот.
Гидравлические вяжущие вещества
Цемент — это один из самых распространенных вяжущих веществ для приготовления бетонного раствора, представляющее из себя минеральный порошкообразный материал обладающий гидравлическими свойствами.
Гидравлические свойства цемента проявляются при твердении бетона, потому что он может затвердевать не только в воздушной, но и в водной среде.
При смешивании цементного порошка с водой получается так называемое подвижное цементное тесто, которое в дальнейшем начинает схватываться и постепенно теряет свою подвижность, будь оно на воздухе или под водой.
К гидравлическим вяжущим веществам так же относятся:
- портландцемент;
- гидравлическая известь;
- сульфоалюминатный цемент;
- роман-цемент.
Для приготовления портландцемента используют специальную сырьевую смесь, которая включает в себя глину и известняк в соотношении 1:3, а так же специальные смеси для корректировки состава, чаще всего это железистые добавки.
Обжиг данной смеси производится в специальных вращающихся печах при температуре от 1450°С до 1550°С и процесс идет до тех пор, пока не образуются гранулы портландцементного клинкера размером до 20 мм.
