2.1.3. Магнезиальные вяжущие вещества

К магнезиальным вяжущим веществам относятся каустический магнезит и каустический доломит. Процесс производства этих материалов состоит из обжига природных магнезита и доломита соответственно и помола продуктов обжига. Магнезит при обжиге в температурном интервале 700…800°С декарбонизируется и превращается в MgO:

MgCO₃ → MgO + CO₂.

Качество каустического магнезита в значительной степени зависит от температуры и продолжительности обжига. Обжиг доломита происходит при температурах 700…900°С. Разложение протекает по схеме

CaCO₃∙MgCO₃ → CaO + MgO + 2CO₂.

Магнезиальные вяжущие вещества в отличие от других вяжущих затворяют не водой, а растворами хлористых и сернокислых солей. Наиболее распространенным затворителем, дающим лучшие результаты, является раствор хлорида магния. При затворении магнезиальных вяжущих водой получается камень небольшой прочности, а при затворении раствором хлорида магния – высокопрочное изделие. Затворенный раствором хлорида магния каустический магнезит называют еще цементом Сореля.

Строительные растворы на магнезиальных вяжущих с применением в качестве затворителя хлорида магния отличаются повышенной гигроскопичностью, что вынуждает в отдельных случаях применять другие виды затворителей, например, сульфат магния, железный купорос.

Каустический магнезит – порошок, состоящий в основном из MgO. Его схватывание и твердение обусловлено гидратацией этого оксида. Сроки схватывания в основном зависят от температуры обжига и тонкости помола. Пережог и грубый помол замедляют, а более тонкий помол и недожог ускоряют процесс схватывания каустического магнезита. Обычно начало его схватывания наступает не ранее 20 мин, а конец – не позднее 6 ч от начала затворения.

Плотность каустического магнезита составляет 3100…3400 кг/м³. Он отличается свойством поглощать влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются Mg(OH)₂ и MgCO₃. Каустический магнезит необходимо упаковывать в плотную тару для предохранения его при перевозке от действия влаги и углекислоты воздуха.

Каустический магнезит является быстротвердеющим вяжущим веществом, обладающим высокой конечной прочностью. Согласно стандарту марки каустического магнезита следующие: 400, 500 и 600. Обычно через сутки прочность растворов и бетонов на магнезиальном цементе достигает 35…50 %, а через 7 сут – 60…90 % наибольшего значения [11].

Каустический доломит – порошок, состоящий из MgO и CaCO₃. Его плотность 2750…2800 кг/м³. Начало схватывания наступает через 3...10 ч, конец – через 8...20 ч после затворения. По сравнению с каустическим магнезитом каустический доломит обладает меньшей прочностью (марки 100, 150, 200 и 300). Каустический доломит должен содержать не менее 15 % MgO и не более 2,5 % свободной СаО. Строители считают, что многие свойства магнезиальных вяжущих лучше, чем у портландцемента. Так магнезиальные вяжущие обеспечивают весьма высокую огнестойкость и низкую теплопроводность, хорошую износостойкость и высокую прочность на сжатие и изгиб [12].

Магнезиальные вяжущие вещества являются воздушными, слабо сопротивляющимися действию воды, которая вымывает из них растворимые соли (хлорид магния и др.). Их можно использовать только при твердении на воздухе с относительной влажностью менее 60 %.

Магнезиальные вяжущие вещества применяются главным образом в смеси с древесными заполнителями (опилками, стружками, древесной шерстью и т.п.), которые в отличие от портландцемента не оказывают на них вредного влияния. Магнезиальные вяжущие применяются для изготовления ксилолита, фибролита, теплоизоляционных материалов, штукатурных растворов, искусственного мрамора, оснований под «чистые» полы, для производства строительных деталей и ряда других изделий.