Kolos II Materiały budowlane


Kokwium II
Składniki cementu portlandzkiego:
Cement portlandzki jest podstawowym spoiwem hydraulicznym. Powstaje poprzez wspóln
zmielenie klinkieru portlandzkiego z regulatorem czasu wiÄ…zania (gipsem lub anhydrytem).
Produkcja klinkieru polega na spiekaniu w temp. 1450OC odpowiednio przygotowanej mieszaniny
surowców wapienia i surowców ilastych.
W wyniku zachodzÄ…cych reakcji tworzÄ… siÄ™ 4 podstawowe fazy:
Skład fazowy (mineralny):
-alit (krzemian trójwapniowy) C S - 55-65%
3
-belit (krzemian dwuwapniowy) C S 15-25%
2
-glinian trójwapniowy C A 8-10%
3
-glinożelazian czterowapniowy C AF 8-16%
4
Skład chemiczny (tlenkowy):
-CaO 62-68%
-SiO 18-25%
2
-Al O 3-8%
2 3
-Fe O 2-6%
2 3
Hydratacja Cementu:
W reakcji z wodÄ… najszybciej reagujÄ… kolejno C A, C S, C AF i najwolniej C S
3 3 4 2
Dodatek gipsu powoduje zmniejszenie szybkości hydratacji glinianu trójwapniowego w wyniku
utworzenia siÄ™ na ziarnach C A nieprzepuszczalnej warstewki ettryngitu wg reakcji:
3
C A + 3(CS*H ) + H C A * 3CS * H *CS  CaSO
3 2 32 3 32 4
Wpływ gipsu na proces hydratacji cementu polega nie tylko na powstawaniu ettryngitu lecz i na
przyspieszeniu hydratacji fazy C S.
3
Alit-jest to faza klinkierowa, która decyduje o wytrzymalości zapraw w początkowym okresie
twardnienia. Po okresie 90 dni zaznacza się wpływ belitu.
Cementy powszechnego użytku:
cement portlandzki CEM I
cement portlandzki wieloskładnikowy CEM II
cement hutniczy CEM III
cement pucolanowy CEM IV
cement wieloskładnikowy CEM V
Ze względu na ilość składników mineralnych w cemencie innych niż klinkier portlandzki cementy
dzieli się na odmiany A, B w przypadku cementów hutniczych A, B, C.
Główne składniki mineralne:
-S- granulowany żużel wielkopiecowy
-V- popiół lotny krzemionkowy
-W- popiół lotny wapienny
-P- pucolana naturalna
-Q- pucolana przemyslowa
-T- Å‚upek palony
-L, LL- wapień
-D- pył krzemionkowy
Symbole w cementach:
N- cement o normalnej wytrzymalości wczesnej
R- cement o wysokiej wytrzymałości wczesnej
LH- cement o niskim cieple hydratacji
VLH- cement o bardzo niskim cieple hydratacji
HSR- cement o wysokiej odporności na siarczany
NA- cement niskoalkaiczny
Reakcja pucolanowa
S + Ca(OH) C-S-H
2 H2O
Produkcja cementu obejmuje następujące etapy:
-przygotowanie surowców i dokładne ich wymiaszanie
-wypalanie
-mielenie
-silosowanie i pakowanie
Składniki mineralne cementów powszechnego użytku:
-Granulowany żużel wielkopiecowy:
-dodatek żużla wielkopiecowego do cementu powoduje wydłużenie czasu wiązania oraz
obniżenie wytrzymałości w początkowym okresie twardnienia, natomiast wzrost wytrzymałości w
dłuższych okresach dojrzewania.
-cementy z dodatkiem żużla wielkopiecowego posiadają niższe ciepło hydratacji i
charakteryzują się mniejszą szybkością wydzielania się ciepła w początkowym okresie wiązania
cementu. Zmniejsza to ryzyko pojawienia się rys termicznych w materiale. Żużel wielkopiecowy w
cemencie zmniejsza skurcz.
-Wadą cementów hutniczych jest wolniejsze twardnienie, szczególnie w niskich
temperaturach i związane z tym wydłużone czasy wiązania oraz wolniejsza dynamika narastania
wytrzymałości wczesnej.
-Popioły lotne:
-norma rozróżnia dwa rodzaje popiołów lotnych:
-V- krzemionkowy, wykazuje właściwości pucolanowe
-W- wapienny, wykazuje dodatkowo właściwości hydrauliczne.
-ich dodanie daje podobne właściwości jak dodanie do cementu żużla wielkopiecowego.
Pył krzemionkowy
-wpływaja na zwiększenie wytrzymałości początkowej (do 7 dni), natomiast w póżniejszym
czasie ich wpływ na wytrzymałość jest niewielka
-zwiększa odporność korozyjną przez utworzenie reakcji pucolanowej C-S-H
-Stosuje się do otrzymywania betonów wysokowartościowych
Wapień
-działanie wapienia w cemencie polega głównie na rozpraszaniu ziaren klinkieru i
wypelnieniu wolnych objetości między nimi
Spoiwa wapienne
-Proces wytwarzania wapna palonego (CaO) polega na wypalaniu (1000-1250oC) w piecach
szybowych lub w piecach Maerza do których wprowadza się rozdrobniony kamień wapienny
CaCO
3
OTRZYMYWANIE:
CaCO CaO + CO Ä™!
3 2
a gdy wapień zawiera dolomit, zachodzi wtedy również jego rozkład:
CaCO * MgCO CaO + MgO + 2CO Ä™!
3 3 2
Zbyt wysoka temperatura wypalania powoduje tworzenie wapna ,,martwo palonego
Hydratacja wapna:
- Hydratacja wapna palonego (CaO) prowadzi do utworzenia wodorotlenku wapnia Ca(OH) wapna
2
hydratyzowanego zgodnie z reakcjÄ…:
CaO + H O Ca(OH)
2 2
-Wodorotlenek wapnia może występować w postaci:
-wapno hydratyzowanego
-ciasto wapienne (zawiera ok. 50% wody)
-mleko wapienne
-woda wapienna, nasycony roztwór wodny Ca(OH)
2
- WiÄ…zanie wapna
-Proces wiazania wapna jest jego wysychaniem, karbonatyzacja Ca(OH) oraz
2
rekrystalizacja zarówno wodorotlenku wapna jak i CaCO
3
Ca(OH) + CO + H O CaCO + 2H O
2 2 2 3 2
-Rodzaje wapna budowlanego:
-wapno powietrzne
-wapno wapniowe CL
-wapno dolomitowe DL
-wapno hydrauliczne
-wapno hydrauliczne HL
-wapno hydrauliczne naturalne NHL
Cechy wapna budowlanego:
-biała barwa
-bardzo duże rozdrobnienie
-zapobieganie segregacji w zaprawach
-korzystny wpływ na plastyczność i urabialność
-wydłużenie czasu zachowania właściwości roboczych w zaprawach
-silna zasadowość
-rysoodporność
-korzystny wpływ na mikroklimat
-zdolność przepuszczania pary wodnej
Zastosowanie:
-zaprawy cementowo-wapienne
-zaprawy wapienne
-zaprawy wapienno-gipsowe
-jako aktywatory spoiw popioowych, zużlowych, popiołowożużlowych,
anhydrtowo-popiołowych
-w przemysle wykorzystywane jest do produkcji autoklawizowanych betonów
komórkowych, oraz wyrobów wapienno-piaskowych
SPOIWA GIPSOWE
Otrzymywanie:
Spoiwa gipsowe otrzymywane są z naturanych surowców, głównie z kamienia gipsowego
(CaSO * 2H O), anhydrytu (CaSO ) oraz produktów z odsiarczania spalin (50% na rynku).
4 2 4
Spoiwa gipsowe są robione głównie z gipsu dwuwodnego CaSO * 2H O. Wraz ze
4 2
wzrostem temperatury gips dwuwodny przechodzi w różne odmiany krystaliczne gipsu półwodnego
(CaSO * 1/2H O), a następnie anhydrytu (CaSO )
4 2 4
Zachodzą wtedy następujące reakcje:
1. CaSO * 2H O ------> CaSO * 1/2H O + 1 ½ H O
4 2 4 2 2
Półhydrat
2. CaSO * ½ H O ---------> CaSO + ½ H O
4 2 4 2
3. CaSO
4 --------------> CaO + SO + ½ O
2 2
W ukadzie CaSO O znanych jest 5 podstawowych faz określanych zwyczajowo jako:
4 -H
2
-dwuhydrat  CaSO * 2 H O
4 2
-półhydrat  CaSO * ½ H O
4 2
-anhydryt III  rozpuszczalny CaSO
4
-anhydryt II  nierozpuszczalny CaSO
4
-anhydryt I  CaSO
4
Spoiwa Gipsowe dzielÄ… siÄ™ na spoiwa gipsowe i anhydrytowe.
WIZANIE GIPSU-wiÄ…zanie gipsu półwodnego polega na przyÅ‚Ä…czniu do niego 1 ½ czÄ…steczki
wody.
CaSO * ½ H O + 1 ½ H O CaSO * 2H O
4 2 2 4 2
półhydrat dwuhydrat
3 podstawowe etapy wiązania gipsu półwodnego:
-rozpuszczanie półhydratu
- nukleacja zarodków krystalizacji
- wzrost kryształów dwuchydratów
*na początek wiązania znaczny wpływ ma stosunek (woda/gips)
-początek wiązania gipsu następuje do 20 minut
-dodatek Ca(OH) powoduje zmniejszenie szybkości wiązania
2
HYDRATACJA GIPSU
CaSO + 2H O CaSO * 2H O
4 2 4 2
ZALETY GIPSU:
-jasna barwa
-mała gęstość objetościaowa
-przepuszczalność pary wodnej
-dobra izolacyjność cieplna
-niepalność, odporność ogniowa
-dobra mrozoodporność w stanie suchym
-wysoka higieniczność
-paroprzepuszczalność
-łatwa obróbka
-mały skurcz
-uzyskiwanie powierzchni gładkich lub fakturowych
WADY GIPSU
-duża nasiąkliwość
-znaczny spadek wytrzymałości przy zawilgoceniu
-mała odporność na uderzenia
-pełzanie w stanie zawilgocenia
-korozyjne działanie na stal
Kruszywa
Kruszywo- ziarnisty materiał stosowany w budownictwie
Kruszywo naturalne- kruszywo pochodzenia mineralnego, które poza obróbką mechaniczną nie
zostało poddane żadnej innej obróbce.
Kruszywo sztuczne- kruzywo pochodzenia naturalnego uzyskane w wyniku procesu
przemysłowego, obejmującego termiczną lub inną modyfikację.
Kruszywo odpadowe- kruszywo pochodzenia mineralnego z jakiegokolwiek procesu
przemysłowego, poddane jedynie obróbce mechanicznej.
Kruszywo z recyklingu- kruszywo powstałe w wyniku przeróbki nieorganicznego materiału
zastosowanego uprzednio w budownictwie.
OGÓLNA KLASYFIKACJA KRUSZYW
1) ze względu na sposób pozyskiwania
-naturalne
-sztuczne
-przemysłowe
2) ze względu na gęstość objętościową [kg/dm3]
-lekkie <2
-średnie 2-3
-ciężkie >3
3) ze względu na uziarnienie [mm]
-drobne <4
-grube 4-63
- bardzo grube >63
4) ze względu na sposób produkcji
-naturalne
-Å‚amane
Otrzymywanie kruszywa naturalnego:
-wydobycie
-transport urobku do uszlachetnienia
-obróbka z wykorzystaniem urządzeń sortujących, kruszących lub odwadniających
Rodzaje kruszywa naturalnego:
-piasek
-żwir
KRUSZYWA AAMANE otrzymuje się poprzez mechaniczne rozdrobnienie twardych skał.
Kruszywo łamane znalazły szerokie zastosowanie w technologii betonu przy wytwarzaniu betonów
wysokiej wytrzymałości jako materiał do podbudowy dróg i torowisk.
PODZIAA KRUSZYW SZTUCZNYCH
a) spieniane b) spiekane c) granulowane
-pumeks hutniczy -keramzyt -żużel wielkopiecowy
-szkło piankowe -glinoporyt
-Å‚upkoporyt
*Najlepsze kruszywo do betonu to kruszywo o kształcie zbliżonym do kulistego albo sześcianu.
Uziarnienie- jest to rozkład wymiarów ziaren przechodzących przez określony zestaw sit, wyrazony
procentowo ułamkiem masy.
Frakcja- grupa ziaren o wymiarach ograniczonych dwoma kolejnymi sitami zestawu do badania
krzywej uziarniania.
Podziarno (przesiew)- część kruszywa po analizie sitowej przechodząca przez najmniejsze sit.
Nadziarno- część kruszywa po analizie sitowej pozostająca na największym z sit.
Pyły- frakcja kruszywa o wymiarach ziaren przechodzących przez sito 0,063mm.
Gęstość nasypowa- w stanie luznym to iloraz niezagęszczonej masy suchego kruszywa
wypełniającego określony pojemnik do objetości tego pojemnika.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
egzamin materiały budowlane
Od października przysługuje wyższy zwrot VAT za materiały budowlane
Materialy budowlane wyklad
logoń,materiały budowlane L, określenie średniego modułu sprężystości betonu
Konkretne przykłady materiałów budowlanych zwrot VAT VZM
Materiały budowlane Ściany warstwowe
04 Klasyfikowanie materiałów budowlanych i gruntów
polski rynek materialow budowlanych zalewaja buble
371 Reklamacja zużytych materiałów budowlanych uznana przez producenta
Materiały budowlane Szkło w budownictwie 2
Materiały budowlane wykład3 10
Materiały budowlane PK kamien

więcej podobnych podstron