Вяжущие материалы
Вя́жущие материа́лы, материалы, способные образовывать вязкопластичную массу (тесто), затвердевающую самопроизвольно или под действием определённых факторов (температуры, при добавлении веществ-отвердителей и др.). Вяжущие материалы применяют для изготовления строительных растворов и бетонов, мастик, пластмасс и др., а также для скрепления (омоноличивания) строительных конструкций, возводимых из отдельных элементов (кирпича, блоков и т. п.).
Основные характеристики вяжущего материала: время схватывания (время сохранения смесью на основе вяжущего материала вязкопластичных свойств); скорость твердения; изменение объёма при твердении; стойкость в различных средах после затвердевания. Важнейшее свойство вяжущего материала – способность к сцеплению с заполнителем и с основанием, на которое наносится смесь на основе вяжущего материала. В зависимости от состава различают минеральные и органические вяжущие материалы (последние часто называют связующими материалами). В строительстве преимущественно используют минеральные вяжущие материалы.
Минеральные вяжущие материалы
Минеральные вяжущие материалы – порошкообразные материалы, обладающие способностью при затворении (смешивании с водой или водными растворами солей) образовывать пластичное тесто, переходящее в камневидное состояние. Важными характеристиками для них являются тонкость помола и марка (класс) по прочности, определяемая испытанием стандартных образцов из вяжущего материала после окончания принятого срока твердения. В зависимости от условий твердения и способности сохранять прочность в разных средах различают вяжущие материалы воздушные, гидравлические и кислотостойкие.
Воздушные вяжущие материалы после начальной стадии твердения (схватывания) способны твердеть и длительно сохранять прочность только на воздухе; их применяют для конструкций, не подвергающихся действию воды и не несущих больших нагрузок. К воздушным вяжущим материалам относятся воздушная известь, магнезиальные и гипсовые вяжущие материалы.
Гидравлические вяжущие материалы после схватывания на воздухе продолжают твердеть только при наличии в материале влаги; прочность они сохраняют и в сухих условиях, и в воде. Это универсальный тип вяжущего материала, который можно применять в конструкциях надземных, подземных и гидротехнических сооружений. Первые гидравлические вяжущие материалы – гидравлическая известь и романцемент. В дальнейшем нашли применение различные виды цемента: портландцемент и его разновидности, пуццолановый цемент и шлакопортландцемент, глинозёмистый цемент и расширяющиеся цементы и др. К гидравлическим относят также автоклавные вяжущие материалы.
Кислотостойкие вяжущие материалы после затвердевания на воздухе могут длительно сохранять прочность при воздействии кислот. Они состоят из кислотостойкого минерального порошка (кварц, диабаз и т. п.) и ускорителя твердения (кремнефторид натрия), затворяемых жидким стеклом (раствором силиката натрия).
Органические вяжущие материалы
Органические вяжущие материалы – высокомолекулярные соединения природного или синтетического происхождения (битумы, дёгти, олигомеры и полимеры), находящиеся в вязкопластичном состоянии или способные в определённых условиях переходить в него, а затем затвердевать. Органические вяжущие материалы имеют высокую химическую стойкость, но их механические свойства в сильной степени зависят от температуры, а предельная теплостойкость составляет 100–200 °C. Для материалов на основе органических вяжущих характерна высокая деформативность.