§ 10. Известесодержащие вяжущие материалы и романцемент

Смешивая воздушную известь с неорганическими веществами, которые вместе с ней образуют химические соединения, не растворяющиеся в воде, получают гидравлические вяжущие материалы. Иногда вместо воздушной извести применяют для этой цели и гидравлическую известь. Получаемые вяжущие материалы обладают относительно невысокой прочностью — не более 200 кгс/см2. Однако при наличии . на месте материалов, добавляемых к извести, применение известковых вяжущих материалов может дать значительный экономический эффект за счет уменьшения расхода извести и сокращения затрат на транспорт.

Известесодержащие вяжущие материалы с активной минеральной добавкой (ГОСТ 2544—76) получают совместным помолом негашеной комовой извести с активной минеральной добавкой. В качестве последней применяют осадочные или вулканические породы, характеризующиеся наличием активного, т. е. способного вступать в химические реакции кремнезема SiO2. Если в качестве добавки используют топливную золу и шлаки, то такие вяжущие материалы называют известковозольными. Вместо совместного помола можно исходные материалы смешивать в заданной пропорции.

Содержание извести в этих вяжущих материалах составляет 10—30%. Если требуется повысить воздухостойкость растворов на этом вяжущем материале, то количество извести увеличивают до 50% и более. Однако при этом снижается их водостойкость. Чтобы повысить морозостойкость вяжущих материалов, в них добавляют 15—25% по массе портландцемента, а чтобы регулировать сроки схватывания — около 5% гипса. Гипс, кроме того, улучшает процесс твердения.

Известковопуццолановые вяжущие материалы выпускают следующих марок: 50, 100, 150 и 200. Марка вяжущего материала определяется пределом прочности образцов при сжатии и изгибе в возрасте 28 суток. Тонкость помола вяжущих должна быть такова, чтобы через сито № 008 проходило не менее 90% массы просеиваемой пробы.

Твердеют известковопуццолановые вяжущие материалы в основном за счет кристаллизации гидрата окиси кальция с последующим образованием углекислого кальция (так же как и при твердении извести) и взаимодействия гидрата окиси кальция с кремнеземом с образованием нерастворимого в воде гидросиликата кальция:

Ca(OH)2+SiO2 + (n — l) H2О → CaOSiО2 nH2O

Характер твердения в значительной мере определяет свойства растворов на известковопуццолановых вяжущих материалах:

образование нерастворимого в воде гидросиликата кальция придает растворам водостойкость, причем она зависит от количества в растворе кристаллического гидрата окиси кальция, который растворяется в воде; чем больше в растворе гидросиликата кальция, тем выше его водостойкость, а увеличение количества гидрата окиси кальция уменьшает ее;

способность гидросиликата кальция связывать в кристаллической решетке несколько молекул воды обусловливает повышенную водопотребность растворной смеси, но одновременно повышенное водосодержание снижает морозостойкость растворов;

так как для реакции образования гидросиликата кальция необходимо наличие воды, в том числе и на растворение окиси кальция, то при твердении растворов необходимо обеспечить влажные условия, особенно в начале твердения. В этом случае получаются более плотные растворы.

При твердении на воздухе раствор уменьшается в объеме или, как говорят, обладает большой усадкой, что может привести к образованию трещин в затвердевшем растворе. Кроме того, растворы на этих вяжущих материалах для успешного твердения требуют положительной температуры; практически уже при температуре 10° С твердение их прекращается. Воздухостойкость растворов на известковопуццолановых вяжущих материалах невысокая изза реакции гидросиликата кальция с газами, находящимися в воздухе.

Эти свойства известковопуццолановых вяжущих материалов определяют их применение для растворов, используемых для возведения подземных частей здания, которые находятся во влажных условиях, и подводных частей сооружений, когда нет резкой смены температуры. Применение этих растворов в надземных частях зданий и сооружений допускается лишь при' условии систематического увлажнения в первые сроки твердения.

Известковопуццолановые вяжущие материалы перевозят навалом в специализированных вагонах, контейнерах или бумажных мешках. Хранят их в условиях, исключающих возможность увлажнения. Использовать после хранения более месяца их можно только после проверки в лаборатории, так как возможна карбонизация извести с углекислым газом, находящимся в воздухе.

Известесодержащие вяжущие материалы со шлаковой добавкой (ГОСТ 2544—76) получают совместным измельчением воздушной или гидравлической извести с высушенными гранулированными доменными шлаками.

Кроме доменных, используют электрофосфорные, никелевые и топливные шлаки, содержащие не менее 30% окиси кальция в виде соединений, способных к гидратации и твердению. Количество извести зависит от вида шлака и находится в пределах 10...30% Для регулирования сроков схватывания в вяжущее вещество добавляют до 5% гипса, для повышения морозостойкости растворов в них вводят 15—25% портландцемента.

Известесодержащие вяжущие материалы со шлаковой добавкой выпускают четырех марок: 50, 100, 150 и 200. Тонкость помола должна быть такова, чтобы на сите № 008 остаток не превышал 10% по массе.

Известковошлаковые вяжущие материалы схватываются и твердеют относительно медленно и для получения необходимой прочности требуют во время твердения влажных условий. Воздухостойкость их невысокая изза взаимодействия с газами, содержащимися в воздухе, главным образом с углекислым газом, но выше, чем известковопуццолановых вяжущих материалов.

Применяют их в тех же конструкциях, что и известковопуццолановые вяжущие вещества. Требования к их перевозке и хранению такие же.

Романцемент — гидравлическое вяжущее вещество, получаемое измельчением в тонкий порошок известковых или магнезиальных мергелей, а также искусственных смесей из известняков и глин, предварительно

обожженных при температурах, не вызывающих спекания материала. Обжиг происходит в шахтных печах при температуре около 900° С. При этой температуре углекислый магний (MgC03), а также большая часть углекислого кальция (СаСОз) разлагаются и образуются силикаты и алюминаты кальция, придающие романцементу, как и гидравлической извести, способность твердеть в воде.

Помол романцемента производится в шаровых и трубных мельницах. Для регулирования свойств романцемента в него перед помолом добавляют гипс в количестве до 5% или вводят гидравлические добавки в количестве до 15%. Чтобы погасить в цементе оставшиеся частицы окиси кальция, его выдерживают несколько недель в бункерах.

Романцемент — порошок желтовато или красноватобурого цвета плотностью 2,6—3,0 г/см3. Тонкость помола— остаток частиц по массе на ситах с сеткой № 02—i 10% и с сеткой № 008 — 25%. Романцемент выпускают четырех марок: 25, 50, 100 и 150. Его сроки схватывания зависят от состава исходной шихты. Начало схватывания должно наступить не ранее чем через 20 мин, а конец схватывания — не позднее чем через 24 ч после начала затворения.

Романцемент применяют как местное вяжущее вещество в растворах для оштукатуривания поверхностей, которые будут эксплуатироваться во влажных условиях, например фасадов зданий.