Вяжущими в строительстве принято называть вещества (системы), обладающие способностью связывать различные строительные материалы и компоненты друг с другом и получать композиционные материалы и конгломераты – бетоны, растворы, мастики и др. При определенных условиях (смешивании с водой, нагревании и др.) они образуют сначала пластично-вязкое тесто, которое затем самопроизвольно или под действием определенных факторов со временем затвердевает. В зависимости от их химического состава они подразделяются на минеральные и органические вяжущие.
Органическими вяжущими называют сложные смеси органических соединений – в основном высокомолекулярных углеводородов и их неметаллических производных, способных растворяться в органических растворителях. Они могут быть природного и синтетического происхождения. Из природных в строительстве больше всего используются продукты перегонки нефти и каменного угля (битумы, дегти, смолы и др.). Их еще называют «черными» вяжущими. Синтетическими вяжущими являются полимеры.
К неорганическим минеральным вяжущим веществам относят тонкоизмельченные порошкообразные материалы (за исключением растворимого стекла), способные при смешивании (затворении) с водой (иногда с водными растворами солей) образовывать пластичную массу, постепенно превращающуюся в камневидное состояние, т. е. со временем затвердевать. Процесс перехода вяжущих веществ из пластичного состояния в твердое (камневидное) называется процессом твердения. Происходит твердение в результате очень сложных физических, химических и физико-химических процессов между вяжущим веществом или составляющими вяжущего вещества и водой или затворителем. Получение минеральных вяжущих тоже происходит в результате достаточно сложных химических превращений, т. е. по химической технологии изготовления.
Практически все неорганические вяжущие вещества являются обжиговыми материалами, поскольку их получают обжигом соответствующего минерального сырья (как правило различных горных пород и некоторых побочных продуктов ряда отраслей промышленности – химической, металлургической, энергетической и др.). Однако получаемые на их основе искусственные каменные материалы относят к классу безобжиговых, так как процесс их твердения происходит в условиях обычных температур. Древнейшим и простейшим минеральным вяжущим веществом была необожженная глина.
В зависимости от условий твердения и сохранения длительное время камневидного состояния (прочности, долговечности) минеральные вяжущие вещества подразделяются на: воздушные, гидравлические и автоклавного (гидротермального) твердения. Воздушные вяжущие вещества характеризуются тем, что, будучи смешаны с затворителем (водой), способны твердеть и длительное время сохранять прочность лишь в воздушной среде. При систематическом увлажнении изделия на их основе (бетоны, растворы) сравнительно быстро теряют прочность и разрушаются из-за высокой растворимости компонентов искусственного камня. Поэтому применяют их, как правило, в надземных сооружениях, не подвергающихся действию влаги. К воздушным вяжущим относят магнезиальные и гипсовые, воздушную известь, жидкое стекло, кислотоупорный цемент.
По своему химическому и минералогическому составу воздушные вяжущие являются сравнительно простыми веществами и состоят, как правило, из одного соединения. Например, гипсовые вяжущие – СaSO4·0,5H2O, известь – CaO, жидкое стекло – Na2O·nSiO2 или K2O·nSiO2.
Гидравлические вяжущие вещества отличаются тем, что после смешивания с водой и предварительного твердения на воздухе способны твердеть и сохранять прочность как в воздушной, так и в водной среде (гидравлическая известь, цемент и др.). Вяжущие автоклавного твердения набирают прочность в условиях повышенного давления водяного пара при температуре 150...200°С (известково-кремнеземистые, известково-шлаковые и др.). По существу они тоже являются гидравлическими вяжущими.
Если Вы в своей практике используете станки для кирпича и плитки, либо специализируетесь на производстве лего кирпича, то Вам несомненно следует изучить вопрос вяжущих подробней.
Вяжущий материал в производстве силикатного кирпича
Еще 25 лет тому назад считали, что основным вяжущим материалом в производство силикатного кирпича является только чистая кальциевая известь. В настоящее время основным вяжущими материалами при изготовлении силикатного кирпича считают тонкомолотые известково-кремнеземистые композиции различного состава. В качестве вяжущих для силикатного кирпича можно использовать также широко исследованные отходы металлургической, топливной и химической промышленности. Однако пока их применение по ряду причин носит случайный и ограниченный характер (не более 2%), хотя стабильность состава таких вяжущих значительно выше, чем извести.
В качестве кремнеземистого компонента вяжущих для силикатного кирпича обычно применяют те же пески (вместе с содержащимися в них супесями и суглинками), которые использует данный завод как основное сырье. Необходимо подчеркнуть, что при наличии полевошпатовых песков их использование для известково-кремнеземистого вяжущего ограничено предельным содержанием окислов натрия и калия (не более 3,6%). Последние при автоклавной обработке силикатных смесей, содержащих тонкомолотые полевые шпаты, переходят в растворимое состояние и в процессе эксплуатации зданий могут высаливаться на кирпиче. В том случае, когда в песке содержатся известковые полевые шпаты (анортит) или смесь щелочных и известковых полевых шпатов (плагиоклазы) с преобладанием последних, их применение в качестве кремнеземистого компонента вяжущего не ограничивается. Свойства извести зависят от химического состава известняков и их физической структуры - размера кристаллов (зерен), плотности, а также от условий обжига.
