1. 유기 시멘트질 재료
유기 시멘트질 재료는 천연 또는 합성 고분자 화합물을 기본 성분으로 하는 일종의 시멘트질 재료이다. 가장 일반적으로 사용되는 것은 아스팔트, 수지, 고무 등이다.
무기 시멘트질 재료
무기 시멘트질 재료는 주로 무기산화물이나 광물로 구성된 일종의 시멘트질 재료이다. 가장 많이 사용되는 것은 석회, 석고, 물유리, 마그네사이트, 각종 시멘트입니다. 때로는 비석가루, 연탄가루, 광산 찌꺼기, 화산재 등 활성 혼합재료도 포함되어 있다.
응결경화 조건과 응용 특징에 따라 무기응고재는 보통 가스경성과 수경성의 두 가지 범주로 나뉜다.
공압식 시멘트질 재료는 공기 중에만 경화되어 그 강도를 유지하고 발전시킬 수 있는 재료이다. 주로 석회 석고 물유리 마그네사이트 등이다. 이런 재료는 물에 닿으면 응결되지 않고 강도는 매우 작으며, 습한 환경에서도 강도가 매우 낮아 일반적으로 사용하기에 적합하지 않다.
수경성 시멘트질 재료는 공기 중에 응결경화될 수 있을 뿐만 아니라 물에서도 그 강도를 유지하고 발전시킬 수 있는 재료이다. 각종 시멘트와 복합 재료가 있다. 이런 재료는 물속에서 공기보다 응결과 경화가 더 쉽다. 따라서 공기 중에 사용할 때는 응결과 경화의 초기 단계에서 가능한 물을 주거나 촉촉하게 유지하여 경화해야 합니다.
시멘트질 재료의 응축 경화 과정은 일반적으로 일련의 복잡한 물리 화학 반응과 체적 변화를 수반하며, 많은 내부 및 외부 요인이 이 과정에 영향을 미치며, 결국 응축 경화 후 제품 성능의 차이가 크다. 서로 다른 시멘트질 재료 간의 차이가 더 크다.
석회
석회는 전통적인 공기 경화 시멘트질 재료이다. 원료의 출처가 광범위하고, 생산공예가 간단하고, 원가가 저렴하며, 우수한 성능을 가지고 있으며, 토목공학에서 여전히 광범위하게 응용되고 있다.
첫째, 석회 원료
석회의 주요 원료는 석회석, 백운석, 탄산칼슘 (CaCO3) 이 함유된 백악이다. 원료의 종류와 출처는 석회의 성능에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 원료의 점토 불순물 함량은 8% 미만이어야 한다.
일부 공업 부산물도 석회를 생산하는 원료로 사용하거나 직접 사용할 수 있다. 예를 들어, 칼슘 카바이드 (CaC2) 에서 아세틸렌을 만들 때 생성되는 칼슘 카바이드 슬래그는 수산화칼슘 [Ca(OH)2] 로 직접 사용할 수 있지만 성능이 만족스럽지 않습니다. 또 암모니아 알칼리 찌꺼기, 주성분은 탄산칼슘이다. 이 섹션에서는 토목공학에서 가장 많이 사용되는 석회석에서 생산되는 석회를 주로 소개합니다.
둘째, 석회 생산
1. 생석회
석회의 생산은 실제로 고온소성 석회석으로 탄산칼슘을 CaO 와 CO2 로 분해하고 CO2 를 기체로 빠져나가게 한다. 반응식은 다음과 같습니다.
생성된 CaO 는 생석회라고 하는데, 흰색이나 회색의 덩어리 물질이다.
생석회의 특성: 물을 만나면 수화반응이 빠르게 발생하고, 부피가 팽창하며, 대량의 열량을 방출한다. 소성생석회는 몇 초 안에 물과 반응하여 부피가 약 두 배로 팽창할 수 있다.
셋째, 석회의 경화
(1) 숙성과 소석회
생석회 CaO 에 물을 넣어 Ca(OH)2 를 생성하는 과정을 숙성이라고 합니다. 생성물 Ca(OH)2 는 수화 석회라고 불린다. 반응식은 다음과 같습니다.
경화 공정의 특성:
1. 곧. 잘 구워진 CaO 가 물과 접촉할 때, 반응은 몇 초 안에 완성된다.
2. 부피가 팽창하다. CaO 가 물과 반응하여 Ca(OH)2 를 생성할 때 볼륨이 1.5 ~ 2.0 배 증가합니다.
3. 대량의 열량을 방출하다. 1 몰CAO 경화 생성 1 몰카 (OH) 2, 약 64.9kJ 의 열량을 발생시킨다.
(2) 석회연고
고화 과정에서 대량의 물을 넣으면 석회풀이 생긴다. CaO 가 Ca(OH)2 를 생성하는 이론적 수요량은 32. 1% 에 불과하며 실제 보양 과정에서 과다한 물을 첨가했다. 한편으로는 경화 과정에서 발열로 인한 물의 증발 손실을 고려하고, 다른 한편으로는 CaO 를 충분히 고화시켰다. 석회고의 생산은 종종 공사장의 재못에서 진행된다. 즉, 덩어리 모양의 생석회를 물로 헹구고, 스크린 필터링을 통해 미숙한 석회와 불순물을 제거한 다음, 회못으로 흘러들어가 침전한다. 석회연고층은 반드시 보관하고 보양해야 하며, 공기와의 직접적인 접촉을 차단하고, 건조와 탄화압고를 방지하여 정상적인 사용과 효과에 영향을 주지 않도록 해야 한다.
(3) 익은 석회가루
보양 과정에서 적당량의 물 (60% ~ 80%) 을 넣으면 가루 모양의 익은 석회가 생성됩니다. 이 과정은 흔히 소화라고 하며, 그 산물을 익은 석회가루라고 한다. 공사 현장은 인공층 살포하면 소화할 수 있지만, 보통 익은 석회가루가 공장에서 집중적으로 생산되어 제품으로 판매된다.
석회 "첸 푸"
앞서 언급했듯이, 소성 온도가 너무 높거나 시간이 너무 길면 석회를 만들 수 있는데, 이는 석회 소성에서는 매우 불가피하다. 석회의 표면이 유리 유약으로 덮여 있기 때문에 고체화가 매우 느리다. 석회가 경화된 후에 보양하면 부피팽창이 국부적으로 물집이 생기고 융기되고 금이 갈 수 있다. 위에서 언급한 생석회의 피해를 없애기 위해서는 석회고를 사용하기 전에 2 주 이상 회화통에 보관하여 생석회를 완전히 고화시켜야 한다. 이 과정을 노화라고 합니다. 현장에서 생산된 익은 석회가루는 일반적으로' 노화' 가 필요하다.
그러나 생석회를 연마하여 사용하면' 진화' 할 필요가 없다. 이는 생석회가 맷돌 과정에서 표면적이 크게 증가하여 물과의 반응 속도가 빨라져 거의 동시에 굳어지고 생석회가루에 골고루 분산되어 생석회의 각종 해를 초래하지 않기 때문이다.
석고
첫째, 석고 원료
(1) 석고
석고는 보통 분자식이 이수인 천연 석고를 말하며, 연석이라고도 한다. 건축 석고를 생산하는 가장 중요한 원료이다. 생석고가루에 물을 넣으면 경화되지 않고 접착되지 않는다.
(b) 화학 석고
이수황산 칼슘 () 과 CaSO4 혼합물을 함유한 화학 부산물을 가리킨다. 예를 들어 인산, 인산염 비료 생산 폐기물을 phosphogypsum 이라고합니다. 불화 수소산 생산의 폐기물을 불소 석고라고합니다. 또한 소금 석고, glauberite 석고, 티타늄 석고 등이 있습니다. , 건축 석고를 생산하는 원료로도 사용할 수 있지만, 성능은 생석고보다 못하다.
(c) 하드 석고
분자식이 CaSO4 인 천연 무수석고를 가리킨다. 결정수를 함유하지 않아 석고와 크게 다르다. 일반적으로 건축 석고 제품 또는 첨가제를 생산하는 데 사용됩니다. 여기서는 자세히 소개하지 않겠습니다.
둘째, 건축 석고 생산
반수석고는 생석고를107 ~170 C 에서 구워 결정수의 일부를 제거하여 만든 것으로, 건축석고, 숙성석고, 분자식은 반응식은 다음과 같습니다.
석고는 가열 과정에서 온도와 압력에 따라 제품의 성질도 변한다. 상술한 조건 하에서 생산된 반수 깁스도 가장 많이 쓰이는 건축 깁스이다. 생석고를 오토 클레이브에서125 ℃로 증발하면 압력이 0. 13MPa 이고, 생성된 반수 석고는 입자가 굵기 때문에 석고 펄프를 섞을 때 물 소비량이 적어서 고강도 석고라고 합니다.
소성 온도가170 ~ 300 C 로 올라가면 반수석고는 계속 탈수되어 용해성 경석고 (caso 4-ⅲ) 를 생성합니다. 응결 속도는 반수 석고보다 빠르지만 물 수요가 높고 강도가 낮다. 온도가 계속 400 ~1000 C 로 올라가면 천천히 용해되는 하드석고 (CASO4-II) 가 생성됩니다. 이 석고는 물에 용해되지 않으며, 일부 자극제를 넣어야 수화 경화 능력을 가질 수 있지만 강도가 높고 내마모성이 더 좋다. CASO4-II 와 자극제가 섞인 산물을 경석고 시멘트라고 합니다.