Минеральные вяжущие вещества

Природные силикаты

Из минералов в природе наиболее распространены соединения кремния, поскольку большая часть земной коры состоит из силика­тов и кремнезема. Силикаты не имеют характерного цвета, многие из них прозрачны или просвечивают, они тверды и тугоплавки, со стеклянным блеском и по внешнему виду напоминают камни. Помимо кремния и кислорода, они содержат алюминий, магний, железо, кальций и калий, а также гидроксильные группы или воду. В не­которых силикатах присутствует фтор, бериллий, бор, титан.

Силикаты состоят из катионов и анионов. В центре правильного тетраэдра находится атом кремния, в вершинах – атом кислорода. Анионы SiO₄^-4 могут соединяться в более сложные системы путем образования кислородного мостика между атомами кремния, как это представлено на схеме:

Такие цепочки, достигающие значительных размеров, должны рассматриваться как гигантские анионы.

Важную группу силикатов составляют алюмосиликаты (силика­ты, содержащие алюминий), относящиеся к группе полевых шпатов.

В кристаллической решетке кремний может замещаться алюми­нием, при этом образуются различные минералы:

ортоклаз – К₂О·Аl₂О₃·6 SiO₂,

альбит – Nа₂О·Аl₂О₃·6 SiO₂,

анортит – СаО·Аl₂ О₃·6 SiO₂.

Понятие о минеральных вяжущих веществах

Минеральными вяжущими веществами называют неорганические порошкообразные материалы, которые после смешивания с водой образуют пластичную массу, постепенно превращающуюся в камневидное тело.

Вяжущие вещества различают:

1. По скорости твердения:

а) быстротвердеющие (штукатурный гипс, твердеющий в течение нескольких десятков минут);

б) медленнотвердеющие (портландцемент, твердеющий несколько дней);

2. По отношению к воде:

а) воздушные вяжущие, продукты твердения которых устойчивы только на воздухе, а в воде теряют прочность и распадаются.

К ним относятся воздушная известь, строительный гипс, ангидритовый цемент, растворимое стекло и др.;

б) гидравлические вяжущие – это вещества, которые могут твердеть не только на воздухе, но и в воде.

Это портландский цемент, пуццолановый цемент, шлакопортландцемент, сульфатостойкий, глиноземистый цементы и др.

Процессы твердения вяжущих веществ должны удовлетворять трем основным требованиям:

1) идти в нужном направлении и до необходимой глубины превращения (термодинамическое);

2) протекать с оптимальной скоростью (кинетическое);

3) обеспечивать технологичность процесса и получение продуктов с необходимыми свойствами (технологические).