Магнезиальные вяжущие вещества, затворяемые растворами солей (хлористого или сернокислого магния), в зависимости от исходного сырья делятся на: магнезит каустический и доломит каустический (допускается затворение водой).
Каустический магнезит (MgO) или доломит (MgO • СаСО3) дают показатели прочности 400—600 кг/см2 при сжатии (трамбованные образцы), быстро твердеют (через день — 35—50%, через 7 дней — 60— 90% месячной прочности), хорошо сцепляются с древесными, асбестовыми и другими волокнами. Магнолитовые изделия с древесными опилками называются ксилолитом, cо стружкой или древесной шерстью— фибролитом, с асбестом — асболитом.
Нормальное соотношение между вяжущим и затворителем (каустический магнезит, плавленый хлористый магний) 1 : 0,62. При затворении на хлористом магнии прочность изделий выше, чем на сернокислом, но одновременно повышается их гигроскопичность.
Каустический магнезитовый порошок должен иметь удельный вес 3,1—3,4 и содержать окиси магния (MgO) в процентах не менее:
Тонкость помола должна соответствовать прохождению через сито 4900 отв/см не меньше 75%. Сроки схватывания порошка, затворенного раствором хлористого магния (удельного веса 1,2), должны быть в таких пределах: начало не ранее 20 мин., конец не позднее 6 часов. Предел прочности при растяжении через 1 сутки — не менее 15 кг/см2.
Каустический доломитовый порошок имеет удельный вес 2,8—2,85; содержит окиси магния (MgO) не менее 20%. Тонкость помола должна соответствовать прохождению через сито 4900 отв/см2 не менее 75%.
Сроки схватывания: начало не ранее 2 часов, конец не позднее 12 часов. Предел прочности при растяжении (раствор без заполнителя) через 7 суток—10—15 кг/см2.
Хлористый магний технический должен содержать не менее 45% безводной соли MgCl2. Содержание вредных примесей — хлористого кальция (повышает гигроскопичность, вызывает непостоянство объема и понижает прочность), хлористых калия и натрия (понижают прочность и вызывают появление выцветов) — не должно превышать в сумме 2,5%.
Сернокислый магний технический содержит 44—46% чистого MgSO4.
Магнезиальные вяжущие применяются для бесшовных ксилолитовых полов и плиток, фибролита, искусственного мрамора, ступеней, подоконных досок, архитектурных деталей.
Магнезиальные вяжущие вещества содержат каустический магнезит или каустический доломит. В молотом состоянии их затворяют не водой, с которой они затвердевают очень медленно, а раствором хлористого магния (MgCl2), сернокислого магния (MgSO4) или некоторых других солей.
Магнезиальные вяжущие вещества твердеют на воздухе, поэтому их можно применять только там, где сухо. Они отличаются тем, что прочно сцепляются с волокнистыми материалами, например с древесными, поэтому их используют в сочетании со стружками для производства теплоизоляционного материала — фибролита, и с опилками — для получения ксилолита .
Сырьем для производства каустического магнезита служит горная порода магнезит, состоящая в основном из углекислого магния MgCO3. Чистый магнезит встречается гораздо реже известняка и гипса.
Обжиг магнезита производится в шахтных, вращающихся и других печах. Цель обжига — удаление из магнезита углекислого газа. Опытами установлено, что каустический магнезит наилучшего качества (как вяжущее вещество) получается при температуре обжига 800—850°.
Помол каустического магнезита производится чаще всего в шаровых мельницах с воздушными сепараторами для отделения тонких частиц. Перевозят его в железных барабанах емкостью 150 кг или навалом в крытых вагонах, хранят в закрытых помещениях, не допуская увлажнения и загрязнения.
Каустический магнезит представляет собой тонкий порошок белого или желтоватого цвета.
Удельный вес его 3,1— 3,4 % т. е. больше, чем обыкновенного портландцемента.
Содержание окиси магния в нем должно быть не менее 83% для 2-го сорта и 75% для 3-го сорта.
Наиболее распространенным затворителем магнезиального цемента служит раствор хлористого магния MgCl2 6Н2О, который представляет собой бесцветную или слегка желтоватую прозрачную соль.
Кроме хлористого магния в качестве затворителей можно применять растворы сернокислого магния, кислого сернокислого натрия, железного купороса, природного минерала. карналита, а также серной и соляной кислот. Однако наивысшую прочность имеет магнезиальное вяжущее вещество, затворенное на хлористом магнии, а несколько меньшую затворенное на карналите или сернокислом магнии.
Сернокислый магний имеет то преимущество перед другими затворителями, что придает магнезиальному вяжущему меньшую-гигроскопичность.
При затворении каустического магнезита раствором хлористого магния или других, указанных выше, солей происходят схватывание и твердение, которые ускоряются при повышении температуры.
Магнезиальное вяжущее применяется в строительстве главным образом в соединении с органическими заполнителями (с древесной стружкой и опилками), поскольку оно не вызывает разложения органических веществ и дает с ними хорошее сцепление.
Под действием воды это вяжущее разрушается, так как из него вымываются растворимые соли.
Магнезиальное вяжущее испытывают на сроки схватывания, равномерность изменения объема и прочность.
Методика испытаний та же, что и для обыкновенного цемента, но со следующими изменениями:
Магнезиальное вяжущее характеризуется следующими свойствами:
Таким образом, магнезиальное вяжущее нормально схватывает, быстро твердеет на воздухе, обладает заметной прочностью уже через сутки и высокой прочностью через 28 дней.
Вяжущим в штукатурках на магнезиальном цементе является каустический магнезит активностью 600—1000 кг/см2. Вместо каустического магнезита нормального обжига можно применять отходы от так называемого мертвого обжига магнезита.
Основное требование к каустическому магнезиту нормального обжига или в виде отходов — высокая тонкость помола. Чем тоньше помол, тем выше вяжущие свойства обожженного на каустик магнезита и его пластичность.
В качестве затворителя могут быть применены хлор-магний или сернокислый магний. Последний дает несколько меньшую прочность, но одновременно и менее гигроскопичную штукатурку.
В качестве, заполнителя в магнезиальных штукатурках могут применяться все виды инертных материалов, применяемые в каменных и известково-песчаных штукатурках. Применяется также добавка микроасбеста низших сортов. В целях повышения звуко- и теплоизоляционных свойств могут быть введены и органические заполнители в виде древесной муки и опилок.
Красителями для магнезиального вяжущего служат те же минеральные пигменты, что и для окрашивания портландцемента, за исключением ультрамарина.
Магнезиальная штукатурка отличается эластичностью, высокой сопротивляемостью истирающим усилиям и хорошей способностью к полировке. Свойство магнезиального цемента связывать органический заполнитель может быть использовано в производстве теплых штукатурок.
В зависимости от состава штукатурки и вида заполнителя временное сопротивление растяжению колеблется в пределах 40—100 кг/см2. Водопоглощаемость — от 5 до 25%. Плотность материала штукатурки 3,0—3,4 г/см3.
Цвет штукатурки может быть от белого или светлокремового до темных колеров. Каустический магнезит по светлоте приближается к белому портландцементу и хорошо окрашивается минеральными пигментами.
Магнезиальная штукатурка быстро схватывается и быстро твердеет при очень незначительной отдаче воды.
Прочность штукатурного раствора находится в прямой зависимости от количественных соотношений между вяжущим — каустическим магнезитом и затворителем — раствором соли; она повышается с повышением концентрации затворителя. В остальном прочность, плотность и т. д. штукатурок на магнезиальном цементе зависит от тех же факторов, что и каменных штукатурок на портландцементе.
Концентрация раствора соли в штукатурках может колебаться от 16 до 26° Be,— последняя граница относится к штукатуркам с минеральным заполнителем. Необходимо избегать применения высоких концентраций растворов соли, так как это ведет к получению штукатурок с повышенной гигроскопичностью, с явлениями выцветов или высолов.
Потребность в МgСОз • 6Н2О по весу заполнителя и вяжущего (по данным американской литературы) колеблется от 10 до 24%.
Магнезиальную штукатурку можно наносить в один или два слоя. Один из них является подготовительным и может быть выполнен на тощих составах с кварцевым песком (1 : 3,5) или с древесными опилками {1 :2,5 по объему).
В верхний слой, помимо минерального заполнителя, для большей эластичности можно вводить древесную муку. В лабораторных условиях на макете размером 1 X 1 м хорошие результаты были получены на следующих составах:
1) Штукатурка типа терраццо
подготовительный слой:
каустический магнезит: древесные опилки = 1 :2,5 по объему; раствор хлористого магния 18° Вё;
накрывочный слой:
каустический магнезит: заполнитель= 1 :3 (по весу);
заполнитель:
мраморная крошка (мрамора Биюк-Янкой) крупностью 0,6—10 мм;
окраска:
сурик (5°/о от веса вяжущего).
2) Рецептура теплой штукатурки
подготовительный слой — того же состава, что и для типа терраццо;
накрывочный слой:
каустический магнезит: заполнитель = 1 :3,5 (по весу)
заполнитель:
кварцевый песок — 65%, древесная мука — 25% (по весу);
окраска:
сурик (10% по весу).
Концентрация хлористого магния для подготовительного слоя 18° Вё, для накрывочного слоя 26° Вё; дозировка раствора хлористого магния — до пластичной консистенции. По данным американской литературы, для фасадов применяют штукатурку на магнезиальном цементе следующего состава — магнезит : кремень : песок = 1 : 2 : 5 (но весу); удельный вес раствора хлористого магния 1.179
Рецептура штукатурки на магнезиальном цементе по ее применению должна устанавливаться путем экспериментирования в каждом отдельном случае; определение состава ее сводится к выбору соотношения между заполнителем и цементным тестом и между каустическим магнезитом и раствором хлористого или сернокислого магния.
