Химия цемента и вяжущих веществ. Андреева Н.А. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

10 11
Н. А. Андреева. Химия цемента и вяжущих веществ
тов и как добавка против высолов при производстве кирпича); техни-
ческая или кальцинированная сода Na
2
CO
3
, поташ K
2
СО
3
(добавки раз-
личного назначения).
1.2. Сульфаты
Из всех природных сульфатов в строительной индустрии наиболь-
шее значение имеет сульфат кальция.
Сульфат кальция находится в природе в виде дигидрата
CaSO
4
⋅ 2H
2
O и в безводном состоянии – ангидрита CaSO
4
. Природный
двуводный гипс – горная порода осадочного происхождения, сложенная
в основном из крупных и мелких кристаллов CaSO
4
⋅ 2H
2
O. Плотные
образования гипса называют гипсовым камнем. По внешнему виду
и строению горной породы различают кристаллический прозрачный гипс,
гипсовый шпат, тонковолокнистый гипс с шелковистым отливом (селе-
нит) и зернистый гипс. Наиболее чистую разновидность зернистого гипса,
напоминающую по внешнему виду мрамор, называют алебастром.
Чистый гипс – белого цвета, плотность – 2,2–2,4 г/см
3
, твердость
по шкале Мооса – 2.
В кристаллической решетке двуводного гипса (рис. 4) каждый атом
кальция окружен шестью комплексными группами, состоящими из че-
тырех тетраэдров и двух молекул воды. Структура кристаллической
решетки этого соединения слоистая. Слои образованы, с одной сторо-
ны, ионами Са
2+
и группами
–2
4
SO
, а с другой – молекулами воды. Каж-
дая молекула воды связана как с ионами Са
2+
, так и с ближним сульфат-
ным тетраэдром.
Внутри слоя, содержащего ионы Са
2+
и
–2
4
SO
имеются относитель-
но прочные (ионные) связи, в то время как в направлении к слоям, со-
держащим молекулы воды, связь слоев значительно слабее. Поэтому
при тепловой обработке двуводный гипс легко теряет воду (процесс
дегидратации). На практике этот процесс можно проводить до различ-
ной степени его завершенности и в зависимости от этого получать гип-
совые вяжущие различных модификаций с различными свойствами.
Гипс обладает заметной растворимостью в воде (около 2 г/л при
20 °С). Замечательной особенностью гипса является то, что раствори-
мость его при повышении температуры достигает максимума
при 37–38 °С, а затем довольно быстро падает. Наибольшее снижение
растворимости устанавливается при температурах свыше 107 °С вслед-
ствие образования «полугидрата» – CaSO
4
⋅ 0,5
H
2
O. Растворимость
гипса увеличивается в присутствии некоторых электролитов (напри-
мер, NaCl, (NH
4
)
2
SO
4
и минеральных кислот). Из раствора гипс крис-
таллизуется в виде характерных игольчатых кристаллов, белых или
окрашенных примесями.
Другим природным соединением кальция является минерал ан-
гидрит CaSO
4
. Он обладает более высокой плотностью (2,9–3,0 г/см
3
)
и твердостью (3–4), чем гипс.
В кристаллической решетке ангидрита ионы серы располагаются
в центрах тетраэдрических групп кислорода, а каждый ион кальция
окружен восемью ионами. Большей частью ангидрит образует сплош-
ные массы, но встречаются кубические, короткостолбчатые и другие
кристаллы.
Глава 1. Химический и минеральный состав природного сырья для получения ...
–
H
2
O
– Ca
2+
–
−2
4
SO
Рис. 4. Кристаллическая структура двуводного гипса [2]

Страницы