background image

Opracowała: dr iż. Teresa Rucińska

http://www.dolina-nidy.com.pl/main.php/gips_naturalny

Skała wapienna, Autor: Renata i Marek Kosińscy

background image

Spoiwa mineralne

Spoiwa organiczne

Spoiwa budowlane

Spoiwa 

powietrzne

Spoiwa 

hydrauliczne

Spoiwa żywiczne:

polikondensacyjne

poliaddycyjne

polimeryzacyjne

Bitumiczne:
• asfalt
• smoła

background image

Spoiwa mineralne 

- wypalony i sproszkowany 

minerał, który po wymieszaniu z wodą na skutek 
reakcji chemicznych wiąże i twardnieje.
Ze względu na zachowanie się spoiw 
mineralnych w czasie twardnienia w środowisku 
wodnym rozróżnia się:

background image

Spoiwa powietrzne

- twardnieją (uzyskują 

odpowiednią wytrzymałość mechaniczną) tylko 
na powietrzu:

wapno

(palone, gaszone), 

gips

anhydryt

(tzw. cement Keena), 

background image

spoiwo magnezjowe

(tzw. cement Sorela), 

spoiwo krzemianowe ze szkłem wodnym

- uzyskiwane przez zmieszanie szkła wodnego 
z wypełniaczem mineralnym o uziarnieniu do 
0,2 mm. Jako wypełniacza używa się np. 
mączki kwarcowej. 

background image

Szkło wodne 

(roztwór krzemianów sodowych 

lub potasowych otrzymywany przez stopienie 
piasku z węglanem sodowym lub potasowym i 
rozpuszczenie stopu w wodzie pod ciśnieniem)

background image

Betony wykonane z użyciem 

spoiw 

powietrznych 

są wrażliwe na wilgoć bądź 

całkowicie nieodporne na wodę przy stałym 
zetknięciu. Wykorzystywane są min. do 
produkcji:

betonów komórkowych, 

elementów gipsowych jak płyty G-K czy też 
Pro-Monta.

background image

Spoiwa hydrauliczne

– mogą wiązać w 

powietrzu i pod wodą: 

wapno hydrauliczne 

(cement romański),

żużel wielkopiecowy

,

cementy 

(popiołowe, popiołowo-wapienno-

gipsowe, żużlowo-wapienno-gipsowe, żużlowo-
siarczanowe, żużlowo-alkaliczne)

background image

Betony wykonane przy użyciu 

spoiw 

hydraulicznych 

są odporne na działanie wody, 

a nawet woda powoduje wzrost ich 
wytrzymałości. Dotyczy to wody nieagresywnej 
w stosunku do betonu.

background image

Spoiwa powietrzne należą do najstarszych 
spoiw. Zastosowanie 

gipsu

do celów 

budowlanych datuje się od ok. 2600 lat p.n.e
(Egipt). Był wykorzystywany do spajania bloków 
kamiennych w grobowcach oraz łączenia rur, 
białych wypraw ścian i stropów. 

background image

W Polsce 

użyto 

gipsu

min.:

do wykonania zaprawy zastosowanej w 
fundamentach przybudówki kościoła 
przedromańskiego w Wiślicy (woj. 
świętokrzyskie),

w części rotundy na Wawelu, 

czy też przy użyciu gipsu wybudowano okrągłą 
nawę w jednym z najstarszych kościołów w 
Krakowie (na Krzemionkach). 

background image

Szersze stosowanie 

gipsu

w Polsce datuje się od 

XVII w., zwłaszcza jako 

materiału do robót 

sztukatorskich

. W XX w. zaczęto stosować gips 

jako spoiwo do prefabrykatów, przy jego użyciu 
wznoszono budynki mieszkalne. Obecnie gips jest 
bardzo popularnym spoiwem stosowanym do 
wykonywania zaczynów, zapraw, betonów, gotowych 
wyrobów w postaci drobnowymiarowych elementów. 

background image

W przypadku 

wapna 

brak dokładnych danych, 

co do miejsca i początku jego stosowania na 
potrzeby budownictwa. Spoiwa wapienne 
spotyka się w budowlach Babilonu (605-562 r. 
p.n.e.). Z okresu 243-149 r. p.n.e. są znane 
receptury zapraw wapiennych i metod 
prymitywnej produkcji wapna palonego.

background image

Rzeczywiste procesy zachodzące podczas wypalania 
wapna nie były znane do czasu odkrycia tlenku 
wapnia przez 

J. Blacka

w latach sześćdziesiątych 

XVIII w. W Polsce opisy metod produkcji wapna 
datują się od opisu 

Louisa Gay-Lussaca

w 1836 r. 

Natomiast pierwsze budowle wzniesione przy użyciu 
zapraw wapiennych pochodzą z X w. (rotunda na 
Wawelu w Krakowie).

background image

Początki produkcji spoiw hydraulicznych

sięgają XVIII w., kiedy zaczęto w sposób 
świadomy stosować dodatki hydrauliczne 
(wodotrwałe) do zapraw wapiennych. 
Pierwszy cement wynalazł

Joseph Aspdin

angielski murarz, który w 1824 r. uzyskał 
patent na jego wyrób. 

background image

Spoiwo to nazwano 

cementem portlandzkim

Spoiwa hydrauliczne należą do podstawowych 
materiałów budowlanych. Charakteryzują się 
cechami technicznymi, które umożliwiają 
stosowanie ich w budownictwie w bardzo 
szerokim zakresie. 

background image
background image

Spoiwa gipsowe 

anhydrytowe

są to 

materiały wiążące, otrzymywane z naturalnych 
siarczanów wapniowych występujących w 
przyrodzie w postaci:

kamienia gipsowego  (CaSO

4

*2H

2

O)

anhydrytu (CaSO

4

)

.

background image

Produkcja tych spoiw polega głównie na obróbce 
termicznej kamienia gipsowego lub anhydrytu.

Spoiwa gipsowe

szybko wiążące otrzymuje się 

w prażarkach w niskich temperaturach 

(135 ÷

230

o

C)

. Surowcem jest mączka gipsowa.

background image

Podczas wypalania zachodzi proces 
odwodnienia według reakcji:

CaSO

4

*2H

2

O --> CaSO

4

*1/2H

2

O + 3/2H

2

O

Produkt tej reakcji 

CaSO

4

*1/2H

2

O

występuje 

w dwóch odmianach 

(alfa-

)

i

(beta-

).

background image

Odmiany 

λ

wykazują istotne różnice:

rozpuszczalności, 

czasu wiązania, 

wytrzymałości

Spoiwa tej grupy należą do spoiw powietrznych 
szybko wiążących - o 

początku wiązania 3 ÷

12 minut 

końcu wiązania 15 ÷ 20 minut

.

background image

Spoiwa gipsowe wolno wiążące produkowane są 
w wysokich temperaturach. Dzielą się one na:

spoiwa anhydrytowe 

gips hydrauliczny

background image

Spoiwa anhydrytowe

należą do grupy spoiw 

gipsowych powietrznych. 

Podstawowym składnikiem jest 

bezwodny 

siarczan wapnia 

(CaSO

4

)

.

background image

Sam siarczan

wapniowy 

nie wykazuje 

właściwości wiążących

, staje się dopiero 

spoiwem po zmieleniu i zaktywizowaniu 
pewnymi dodatkami (

tlenki alkaliczne, tlenek 

magnezowy, wapno palone i hydratyzowane, 
siarczany, cement portlandzki

).

background image

Spoiwo anhydrytowe

otrzymuje się w wyniku 

wypalania kamienia gipsowego lub anhydrytu 
naturalnego w temperaturze 

600 ÷ 700

o

zmieleniu go z aktywatorami.

background image

Gips hydrauliczny

jest spoiwem powietrznym 

wykazującym właściwości hydrauliczne. Spoiwo 
to, obok podstawowego składnika jakim jest 

CaSO

4

, zawiera pewien niewielki procent tlenku 

wapniowego 

CaO

. Gips hydrauliczny otrzymuje 

się przez wypalanie kamienia gipsowego w 
temperaturze 

800 ÷ 1000

o

C

.

background image

W takiej temperaturze gips dwuwodny 
przechodzi w siarczan bezwodny, ulegając 
częściowemu rozkładowi wg reakcji:

CaSO

4

--> CaO + SO

2

+ 1/2O

2

Początek wiązania gipsu hydraulicznego

zachodzi po upływie 

2

do 

6

godzin, 

koniec 

wiązania

po 

6

do 

30

godzin. 

background image

Zaletą tak otrzymanego spoiwa jest większa 
odporność na działanie wody i czynników 
atmosferycznych (mrozu).
Wiązanie spoiw gipsowych polega w zasadzie 
na reakcji odwrotnej do reakcji odwodnienia 
surowców stosowanych do produkcji gipsu.

CaSO

4

*

1

/

2

H

2

O + 

3

/

2

H

2

O --> CaSO

4

*2 H

2

O +14,2 kJ/mol

background image

Proces ten 

A.

przyspiesza:

dodatki chlorku sodu NaCl, siarczanu potasu 
K

2

SO

4;

zawartość anhydrytu III;

drobne uziarnienie;

background image

Proces ten 

B.

opóźnia:

ciepła woda;

duża ilość wody zarobowej;

dodatki substancji: kleje, keratyna, 
krochmal, białko, żelatyna, boraks, fosforany, 
kwas winowy, cytrynowy.

background image

Budowlane spoiwa gipsowe

Na potrzeby budownictwa produkuje się 

gips budowlany (PN-B-30041:1997)

gipsy specjalne: 

gips szpachlowy, 

gips tynkarski, 

klej gipsowy (PN-B-30042:1997).

background image

Gips budowlany  -

2 CaSO

4

*H

2

otrzymuje 

się ze skały gipsowej (

CaSO

4

*2 H

2

O

wyprażonej w temp. ok. 

200

0

C

, a następnie 

zmielonej. Podczas prażenia zachodzi 
następująca reakcja:

2 (CaSO

4

*2H

2

O)

temperatura

2 CaSO

4

*H

2

O +3 H

2

O

background image

Gips budowlany 

produkuje się w dwóch 

gatunkach/

*

GB-6

i

GB-8

. Ze względu na stopień 

rozdrobnienia rozróżnia się gips 

GB-G

(gips 

budowlany grubo mielony) i 

GB-D

(gips 

budowlany drobno mielony). Zestawienie cech 
technicznych gipsu budowlanego zawiera tabela 1.

background image

Parametry

Gips budowlany

GB-G6 GB-G8 GB-D6 GB-D8

Pozostałość na sicie o 

boku oczka 

kwadratowego (#), % 

masy gipsu

1,00 mm

0,5

-

0,75 mm

-

0

0,20 mm

15,0

2,0

Wytrzymałość na 

zginanie, MPa

po 2 godzinach

1,8

2,0

1,8

2,0

po wysuszeniu 

do stałej masy

4,0

5,0

4,0

5,0

Wytrzymałość na 

ściskanie, MPa

po 2 godzinach

3,0

4,0

3,0

4,0

po wysuszeniu 

do stałej masy

6,0

8,0

6,0

8,0

Czas wiązania, min

początek 

wiązania po

3

6

koniec wiązania 

po

30

Okres, w którym gips budowlany nie 

powinien wykazywać odchyleń od 

wymagań normy (liczba dni od daty 

wysyłki)

90

Tabela 1.

background image

Gipsy budowlane specjalne 

– w grupie tej 

produkuje się:

gips szpachlowy

typu (

B

) - do szpachlowania 

budowlanych elementów betonowych 

gips szpachlowy

typu (

G

) - do szpachlowania 

budowlanych elementów gipsowych

gips szpachlowy

typu (

F

) - do spoinowania 

płyt gipsowo - kartonowych

background image

gips tynkarski

typu (

GTM

) – do wykonywania 

wewnętrznych wypraw tynkarskich sposobem 
zmechanizowanym

gips tynkarski

typu (

GTR

) – do ręcznego 

tynkowania

background image

klej gipsowy 

typu (

P

) – do klejenia 

prefabrykatów gipsowych

klej gipsowy 

typu (

T

) – do osadzania płyt 

gipsowo - kartonowych

background image

Zestawienie cech technicznych gipsów specjalnych 

zawiera tabela 2.

Parametry

Gips szpachlowy

Gips 

tynkarski

Klej 

gipsowy

B

G

F

GTM

GTR

P

T

Dopuszczalna pozostałość 

na sicie o boku oczka 

kwadratowego, w (%):

-

1,00 mm

-

0,20 mm

0

2

-

-

0

5

-

-

Początek wiązania po 

upływie, min

60

30

90

60

25

Wytrzymałość na ściskanie, 

MPa

3,0

2,5

3,0

2,5

2,5

3,0

6,0

Okres, w którym spoiwa nie powinny wykazywać 

odchyleń od wymagań normy (liczba dni od daty 

wysyłki)

90

Tabela 2.

background image

Gips syntetyczny 

– Światowy Fundusz Ekologiczny 

propaguje i wspiera program odsiarczania spalin we 
wszystkich elektrociepłowniach opalanych węglem 
brunatnym i kamiennym. W Polsce, pierwsza 
instalacja odsiarczania spalin montowana przez 
Holendrów powstała w 

EC „Bełchatów” (1994).

Pozyskiwany jest gips dwuwodny

, który jest 

wykorzystywany w budownictwie jako substytut 
gipsu naturalnego.

background image

Spoiwa magnezjowe

Spoiwa magnezjowe, czyli tzw. cementy 
magnezjowe
,

otrzymywane są przez 

zmieszanie 

magnezytu kaustycznego

lub 

dolomitu kaustycznego z roztworami soli 
metali dwuwartościowych.

background image

Spoiwa magnezjowe charakteryzuje:

szybki proces wiązania (kilka godzin),

duża wytrzymałość na ściskanie; 

brak odporności na długotrwałe oddziaływanie 
wody. 

background image

Znajdują zastosowanie w budownictwie do 
produkcji posadzek bezspoinowych, płytek 
podłogowych, płyt izolacyjnych. 

Zaprawy magnezjowe powodują korozję betonu 
oraz silnie korodują żelazo. Działanie korodujące 
jest wynikiem obecności 

MgCl

2

w spoiwie i jest 

potęgowane przez obecność wilgoci.

background image

Spoiwa wapienne

Spoiwo wapienne należy do grupy spoiw 
powietrznych i oparte jest na tlenku wapnia 

CaO

.

Wapno palone 

(CaO

otrzymuje się przez 

wypalanie kamienia wapiennego 

(CaCO

3

piecach szybowych, bądź obrotowych w 
temperaturze 

950 ÷ 1050

o

C

.

background image

Proces wypalania

zachodzi wg reakcji:

CaCO

3

<=> CaO + CO

2

+ 165,5 kJ/mol

W czasie wypalania wapienia temperatura nie 
może być zbyt wysoka, ponieważ może wystąpić 
proces powlekania (oblepiania) ziarenek wapna 
palonego nieprzepuszczalnymi dla wody 
stopionymi tlenkami zanieczyszczeń. 

background image

Najczęściej tymi zanieczyszczeniami są: 

krzemionka, tlenki żelaza, tlenki glinu lub 
węglan magnezu

. Zbyt wysoka temperatura 

wypalania daje nam tzw. 

wapno martwe

, nie 

podatne na proces gaszenia.
Wapno palone poddaje się procesowi 

gaszenia

wg reakcji:

CaO + H

2

O --> Ca(OH)

2

- 63,5 kJ/mol

background image

W zależności od sposobu prowadzenia procesu 
gaszenia wapno dzieli się na:

ciasto wapienne 

wapno hydratyzowane 

mleko wapienne

background image

Ciasto wapienne

otrzymywane jest w dołach 

do gaszenia i stanowi układ koloidalny 
wodorotlenku wapnia w nasyconym wodnym 
roztworze tegoż wodorotlenku; zawartość wody 
wynosi ok. 50% masy ciasta wapiennego.

background image

Wapno hydratyzowane

(sucho gaszone) jest 

sproszkowanym wodorotlenkiem wapnia, który 
otrzymuje się metodą przemysłową przez 
gaszenie wapna palonego małą ilością wody (ok. 
25%).

background image

Mleko wapienne

charakteryzuje się znacznym 

nadmiarem wody w układzie koloidalnym 
wodorotlenku wapnia.

Zaprawę murarską (wapienną) otrzymuje się 
poprzez zmieszanie 1 części objętościowej
wapna gaszonego 
3-5 częściami piasku 
oraz wody.

background image

Gaszenie wapna

polega na 

reakcji chemicznej 

tlenku wapnia z wodą 

(w nadmiarze), w wyniku 

której powstaje 

wodorotlenek wapnia

. Wapno 

w kawałkach powinno być gaszone w okresie 7 dni 
od chwili dostarczenia, ponieważ szybko wchłania 
wilgoć oraz dwutlenek węgla z otoczenia i staje się 
wapnem zwietrzałym. 

background image

Jeżeli gaszenie wapna odbywa się po 
mechanicznym rozkruszeniu brył, okres gaszenia 
powinien trwać co najmniej:

2 tygodnie 

– dla wapna przeznaczonego do 

robót murarskich

,

2 miesiące  

- do robót 

tynkarskich

.

background image

Jeżeli gaszenie odbywa się 

bez uprzedniego 

rozdrabniania

, okres dojrzewania powinien być 

przedłużony do ok. 

3 miesięcy

W celu 

ochrony ciasta wapiennego 

przed 

mrozem

należy je przykryć warstwą piasku 

grubości powyżej 

20 cm 

i dodatkowo 

matami 

np. słomianymi. 

background image

cieplejszych porach roku 

również 

pokrywa się ciasto wapienne 

cienką warstwą 

piasku, ok. 15 cm

, w celu 

zabezpieczenia 

przed wysychaniem 

(zabezpieczenie przed 

nadmiernym parowaniem wody).

background image

Ciasto wapienne ma kolor 

biały

lekko żółty 

lub 

szary

. Barwa 

brązowa

oznacza, że wapno jest 

„spalone”

, tj. 

zagaszone zbyt małą ilością 

wody

Dobre ciasto wapienne 

jest 

lepkie

tłuste

jednolite

. Wyczuwalna w dotyku 

szorstkość

grudkowatość

świadczy o 

zaparzeniu

lub 

niedogaszeniu wapna

.

background image

Proces wiązania i twardnienia spoiwa 
wapiennego

(zaprawy) zachodzi w dwóch 

etapach:

pierwszy etap

(

kilka godzin

) to czas, w 

którym następuje 

proces wiązania 

krzepnięcia spoiwa

drugi etap

trwający 

bardzo długo 

(

do kilku 

lat

) to 

okres twardnienia spoiwa

.

background image

Powyższe procesy polegają na odparowaniu 
wody przy równoczesnej reakcji wodorotlenku 
wapnia z dwutlenkiem węgla znajdującym się w 
powietrzu:

Ca(OH)

2

+ CO

2

--> CaCO

3

+ H

2

O + 38 kJ/mol

background image

Proces krystalizacji 

wzrostu kryształów 

węglanu wapnia

prowadzi do powstania 

dużych wzajemnie 

poprzerastanych 

kryształów tworzących szkielet,

od którego 

zależy stwardnienie spoiwa

.

background image

Wiązanie zapraw wapiennych 

pomieszczeniach zamkniętych można 
przyśpieszyć przez spalanie koksu -

wzrost 

temperatury i wzrost stężenia 

CO

2

powietrzu

.

background image

Piasek

jest biernym pod względem chemicznym 

składnikiem (nie bierze udziału w procesie 
wiązania), jednakże ułatwia penetrację CO

2

powietrzem w głąb zaprawy, przyspieszając w 
ten sposób tworzenie się 

CaCO

3

.

background image

Spoiwo wapienne ulega stwardnieniu tylko 
na powietrzu

. Tak otrzymane spoiwo z czasem 

ulega osłabieniu w wyniku reakcji chemicznej:

CaCO

3

+ CO

2

+ H

2

O --> Ca(HCO

3

)

2

background image

Z przebiegu reakcji widzimy, że z czasem w 
wyniku oddziaływania 

wody 

dwutlenku 

węgla 

z powietrza, 

nierozpuszczalny 

CaCO

3

przekształca się w rozpuszczalny 

Ca(HCO

3

)

2

Z twardej zaprawy zostaje więc wypłukany 
najbardziej istotny składnik -

węglan wapnia

.

background image

Spoiwa wapienne stosuje się do:

budowy murów nadziemnych przy obciążeniu 
do 0,6 MPa,

zapraw w miejscach o dostatecznym dopływie 
CO

2

, zabezpieczonych przed wilgocią (nie 

nadają się do fundamentów poniżej poziomu 
wody gruntowej),

background image

wypraw zewnętrznych i wewnętrznych 
budynków mieszkalnych i przemysłowych,

produkcji pustaków i bloków ściennych – jako 
dodatek do cementów,

produkcji pustaków stropowych - jako dodatek 
do cementów,

background image

produkcji betonów komórkowych,

produkcji wyrobów wapienno-piaskowych 
(silikatowych),

jako dodatek poprawiający urabialność zapraw 
cementowych.

background image

Wapno budowlane wg PN-EN 459-1:2003

wapno wapniowe CL 

wapno palone dp, lu

wapno hydratyzowane dp, sl, pu

wapno dolomitowe DL 

wapno 

półhydratyzowane dp; wapno całkowicie 
hydratyzowane dp

background image

Oznaczenia:

dp 

proszek

sl

- zawiesina (mleko wapienne)

lu

- kawałki

pu

ciasto

background image

wapno wapniowe (CL)

– wapno zawierające 

głównie 

tlenek wapnia 

lub 

wodorotlenek wapnia bez 

żadnych dodatków materiałów hydraulicznych

lub 

pucolanowych,

wapno dolomitowe (DL) 

- wapno zawierające 

głównie 

tlenek wapnia 

tlenek magnezu 

lub 

wodorotlenek wapnia 

wodorotlenek magnezu bez 

żadnych dodatków materiałów hydraulicznych 

lub 

pucolanowych,

background image

wapno palone (Q)

-

wapno powietrzne 

składające się głównie z 

tlenku wapnia 

tlenku 

magnezu

, wytwarzane przez prażenie kamienia 

wapiennego i/lub dolomitu. Wapno palone 
wchodzi w reakcję egzotermiczna z wodą. Może 
mieć różny stan rozdrobnienia od brył do drobno 
zmielonego. Termin ten obejmuje 

wapno 

wapniowe 

wapno dolomitowe

,

background image

wapno hydratyzowane (S)

wapno 

powietrzne

wapno wapniowe 

lub 

wapno 

dolomitowe

, otrzymywane w wyniku 

kontrolowanego gaszenia wapna palonego. 
Wytwarzane w postaci suchego proszku lub ciasta, 
lub jako zawiesina (mleko wapienne),

background image

wapno dolomitowe półhydratyzowane

– wapno 

dolomitowe hydratyzowane składające się głównie z 

wodorotlenku wapnia 

tlenku magnezu,

wapno dolomitowe całkowicie 
zhydratyzowane 

wapno dolomitowe 

hydratyzowane składające się głównie z 

wodorotlenku wapnia 

wodorotlenku magnezu.

background image

W tablicy 3 przedstawiono rodzaje wapna budowlanego 

powietrznego.
Tablica 3- Rodzaje wapna budowlanego powietrznego 

a

Oznaczenie

Symbol

Wapno wapniowe 90

Wapno wapniowe 80

Wapno wapniowe 70

Wapno dolomitowe 85

Wapno dolomitowe 80

CL 90

CL 80

CL 70

DL 85

DL 80

a

Dodatkowo, wapno powietrzne jest klasyfikowane zgodnie z jego stanem 

dostawy: wapno palone (Q) lub wapno hydratyzowane (S). 
przypadku wapna dolomitowego hydratyzowanego zaznaczany jest stopień 
zhydratyzowania; S1- wapno półhydratyzowaneS2 wapno 
całkowicie zhydratyzowane

background image

Wapno powietrzne należy klasyfikować 

według zawartości 

(CaO + MgO)

.

Przykład oznaczenia wapna budowlanego

:

wapno wapniowe (

CL

90

, dostarczane jako 

wapno palone (

Q

) jest identyfikowane 

następująco:    

EN 459-1 CL 90-Q

background image

wapno dolomitowe (DL) 85 w postaci wapna 
półhydratyzowanego (S1) jest identyfikowane 
następująco: 

EN 459-1 DL 85-S1

background image

W tablicy 4 przedstawiono wymagania chemiczne 

dotyczące wapna budowlanego.
Tablica 4 - Wymagania chemiczne dotyczące wapna 

budowlanego 

a

Lp.

Rodzaj wapna 

budowlanego

CaO + MgO

MgO

CO

2

SO

3

1

CL 90

90

b

4

2

2

CL 80

80

b

7

2

3

CL 70

70

5

12

2

4

DL 85

85

30

7

2

5

DL 80

80

5

7

2

a

Wartości podano w ułamku masowym wyrażonym w procentach

b

Zawartość MgO do 7% jest akceptowana, jeżeli stałość objętości

badana wg EN 459-2:2001, p. 5.3 jest pozytywna

background image

Wymagania właściwości fizycznych 

wapna 

wapniowego hydratyzowanego, wapna 
dolomitowego hydratyzowanego i ciasta 
wapiennego (wg 

EN 459-2:2001

):

stopień zmielenia (pozostałość na sicie),

zawartość wolnej wody,

stałość objętości.

background image
background image

Spoiwa hydrauliczne 

mają zdolność wiązania 

i twardnienia 

zarówno na powietrzu jak i 

w środowisku wodnym

. Wykazują tym 

samym 

odporność na działanie wody i 

powietrza

. Spoiwa hydrauliczne są to 

materiały zawierające bezwodne i trwałe 
wobec wody tlenki nieorganiczne.

background image

Po zmieszaniu z wodą następuje proces wiązania 
i wytworzenia związków uwodnionych.
Do grupy spoiw hydraulicznych należą: 

wapno hydrauliczne 

cementy portlandzkie

cement glinowy 

cementy hutnicze, żużlowe, itp.

background image

Wapno hydrauliczne wg PN-EN 459-1:2003

wapno hydrauliczne naturalne (NHL),

wapno hydrauliczne (HL)

background image

Wapno hydrauliczne naturalne występuje 

jako:

Wapno hydrauliczne naturalne 

– wapno 

wytwarzane poprzez wypalenie bardziej lub 
mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia 
wapiennego, sproszkowane w procesie 
gaszenia, mielone lub nie mielone. 

background image

Wszystkie 

NHL

mają właściwości wiązania i 

twardnienia pod wodą. Do procesu 
twardnienia przyczynia się atmosferyczny 
dwutlenek węgla 

(CO

2

)

.

background image

Wapno hydrauliczne naturalne z 
dodatkami (Z) 

– wapno hydrauliczne 

naturalne, które może zawierać do 20% masy 
odpowiednich dodatków materiałów 
pucolanowych lub hydraulicznych. Są one 
dodatkowo oznaczone literą 

Z

background image

Wapno hydrauliczne (HL) 

– wapno składające 

się głównie z 

wodorotlenku wapnia, krzemianów 

wapnia i glinianów wapnia

, wytwarzane przez 

mieszanie odpowiednich surowców. 

Ma ono 

właściwości wiązania i twardnienia pod wodą

. Do 

procesu twardnienia przyczynia się 
atmosferyczny dwutlenek węgla 

(CO

2

)

.

background image

W tablicy 5 przedstawiono rodzaje wapna 

hydraulicznego.

Tablica 5- Rodzaje wapna hydraulicznego

Oznaczenie

Symbol

Wapno hydrauliczne 2

Wapno hydrauliczne 3,5

Wapno hydrauliczne 5

Wapno hydrauliczne naturalne 2

Wapno hydrauliczne naturalne 3,5

Wapno hydrauliczne naturalne 5

HL 2

HL 3,5

HL 5

NHL 2

NHL 3,5

NHL 5

background image

Przykład oznaczenia wapna budowlanego

:

wapno hydrauliczne 5 jest identyfikowane 
następująco: 

EN 459-1 HL 5

wapno hydrauliczne naturalne 3,5 z dodatkiem 
pucolanowym jest identyfikowane następująco:

EN 459-1 NHL 3,5-Z

background image

W tablicy 6 przedstawiono wymagania 

chemiczne dotyczące wapna Hydraulicznego

Tablica 6- Wymagania chemiczne dotyczące wapna budowlanego

a

Lp. Rodzaj wapna budowlanego

SO

3

Wapno czynne 

b

1

HL 2

3

8

2

HL 3,5

3

6

3

HL 5

3

3

4

NHL 2

3

15

5

NHL 3,5

3

9

6

NHL 5

3

3

a

Wartości podano w ułamku masowym wyrażonym w procentach

b

Zawartość MgO do 7% jest akceptowana, jeżeli stałość objętości

badana wg EN 459-2:2001, p. 5.3 jest pozytywna

background image

Wymagania dotyczące wytrzymałości 

normowej 

Wytrzymałością normową 

wapna hydraulicznego 

i wapna hydraulicznego naturalnego są wartości 
wytrzymałości na ściskanie po 28 dniach, oznaczone 
zgodnie z EN 459-2:2001, które powinny 
odpowiadać wartościom w tablicy 7.

background image

Tablica 7 - Wytrzymałością na ściskanie dla wapna hydraulicznego i 

wapna hydraulicznego naturalnego

Rodzaj wapna 

budowlanego

Wytrzymałością na ściskanie, MPa

po 7 dniach

po 28 dniach

HL 2 i NHL 2

-

2 do 

7

HL 3,5 i NHL 3,5

-

3,5 do 

10

HL 5 i NHL 5

2

5 do 

15

a

a

dla HL 5 i NHL 5 o gęstości nasypowej mniejszej niż 0,9 kg/dm

3

dopuszcza się wytrzymałość do 20 MPa

background image

Wymagania właściwości fizycznych 

wapna 

hydraulicznego i wapna hydraulicznego 
naturalnego(wg 

EN 459-2:2001

):

stopień zmielenia (pozostałość na sicie),

zawartość wolnej wody,

stałość objętości.

background image

Cementy

Wyróżnia się:

cementy powszechnego użytku,

cementy specjalne,

cement murarski,

cement portlandzki biały,

cement portlandzki ekspansywny,

cement glinowy

background image

Cementy powszechnego użytku (PN-EN 
197-1:2002) 

- hydrauliczne spoiwo mineralne, 

otrzymywane przez zmielenie klinkieru 
cementowego (K) z dodatkiem do 5% kamienia 
gipsowego lub dodatków:

background image

żużla (

S

),

pyłu krzemionkowego (

D

),

pucolany:

naturalnej (

P

)

przemysłowej (

Q

),

popiołu lotnego:

krzemionkowego (

V

),

wapniennego (

W

),

bądź wapienia (

L

LL

),

których ilości są różne i wynoszą 5-80%.

background image

Klinkier 

cementowy

– otrzymuje się przez 

wypalenie w temperaturze spiekania ok. 

1450

0

C

mieszaniny surowców (zmielonych), zawierających 

wapień

glinokrzemiany

(

wapień, wapień 

marglisty, margiel, glina, iłołupek

). W produkcji 

czystego cementu portlandzkiego do przemiału 
klinkieru dodawany jest 

gips

(do 5%) pełniący rolę 

regulatora czasu wiązania cementu

.

background image

Najważniejsze związki zawarte w produkcie 

wypalania to:

krzemian trójwapniowy (alit, 50-60%) 

3 CaO*SiO

– C

3

S

krzemian dwuwapniowy (belit, ok. 20%) 

2 CaO*SiO

– C

2

S

glinian trójwapniowy (ok. 10%) 

3 CaO*Al

2

O

– C

3

A

żelazoglinian czterowapniowy

(brownmilleryt, ok. 7%)

4 CaO*Al

2

O

3

*Fe

2

O

– C

4

AF

background image

W zależności od składu klinkieru oraz sposobu 

produkcji wyróżnia się cementy powszechnego 

użytku:

cement portlandzki czysty CEM I 

cementy portlandzkie z dodatkami CEM II

:

cement portlandzki żużlowy

CEM II/A-S i CEM II/B-S

cement portlandzki krzemionkowy 

CEM II/A-D

background image

cement portlandzki popiołowy

CEM II/A-V, CEM II/B-V

CEM II/A-W, CEM II/B-W

cement portlandzki łupkowy

CEM II/A-T, CEM II/B-T,

cement portlandzki wapienny

CEM II/A-L, CEM II/B-L,

CEM II/A-LL, CEM II/B-LL

background image

cement portlandzki wieloskładnikowy

CEM

II/A-M, CEM II/B-M

cement hutniczy CEM III

CEM III/A, CEM III/B, CEM III/C

cement pucolanowy CEM IV

CEM IV/A, CEM IV/B

cement wieloskładnikowy CEM V

CEM V/A, CEM V/B

background image

Litery 

A

B

w symbolach są przypisane różnym 

zakresom zawartości składników głównych.

Cementy portlandzkie różnią się między sobą 
cechami wytrzymałościowymi, które obrazuje 

klasa wytrzymałości cementu

.

background image

Klasa wytrzymałości cementu 

- jest to

symbol cyfrowy, który liczbowo odpowiada 
minimalnym wymaganiom wytrzymałościowym 
na ściskanie, po 28 dniach twardnienia zaprawy 
cementowej o normowym składzie i wyrażony 
jest w MPa. 

background image

Wyróżnia się trzy klasy: 

32,5

;

42,5

oraz

52,5

Cementy o szybkim przyroście wytrzymałości  
w początkowym okresie twardnienia dodatkowo 
są oznaczone literą 

R

– np.

42,5R

a normalnie 

twardniejące literą 

N

– np. 

52,5

background image

Przykład zapisu 

Cementy portlandzkie

cement portlandzki 

PN-EN 197-1 CEM I 32,5R 

cement portlandzki 

PN-EN 197-1 CEM I 42,5R 

cement portlandzki 

PN-EN 197-1 CEM I 52,5R

cement portlandzki biały 

CEM I 42,5

background image

Cementy portlandzkie wieloskładnikowe

cement portlandzki żużlowy 

PN-EN 197-1 CEM II/B-S 32,5R 

cement portlandzki żużlowy 

PN-EN 197-1 CEM II/B-S 42,5N 

cement portlandzki żużlowy 

PN-EN 197-1 CEM II/B-S 52,5N 

cement portlandzki wieloskładnikowy 

PN-EN 197-1 CEM II/B-M (V-LL) 32,5R

background image

Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów 

powszechnego użytku zawiera tablica 8.

Tablica 8 - Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów 

powszechnego użytku (PN-EN 196-1:2002)

Klasa

wytrzyma

łości 

cementu

Wytrzymałość na ściskanie, MPa

Czas wiązania

Stałość 

objęto

ści

wczesna

normowa

początek koniec

2 dni

7 dni

28 dni

min

h

mm

32,5N

32,5R

-

10

16

-

32,5

52,5

60

12

10

42,5N

42,5R

10

20

-

-

42,5

62,5

52,5N

52,5R

20

30

-

-

52,5

45

10

background image

Cementy specjalne

Według 

PN-B-19707:2003 Cement. Cement 

specjalnySkład, wymagania i kryteria zgodności

cementy specjalne są klasyfikowane w zależności od ich 
właściwości, jako:

cement o niskim cieple hydratacji - LH 

cement o wysokiej odporności na siarczany –
HSR

cement o niskiej zawartości alkaliów – NA

background image

Klasyfikacja nie jest ograniczona do jednej tylko 
cechy użytkowej a zatem możliwe jest 
zakwalifikowanie cementu jako specjalnego ze 
względu na dwie lub trzy właściwości 
specjalne np. cement specjalny o wysokiej 
odporności na siarczany i o niskiej zawartości 
alkaliów.

background image

Uwaga!

Cementy specjalne muszą spełniać 

podstawowe wymagania normowe stawiane 

cementom 

powszechnego użytku

zgodnie z normą 

PN-EN 197-

1:2002

Podstawowe wymagania dotyczą podziału 

cementu na rodzaje klasy wytrzymałości
rodzajów właściwości składnikówwłaściwości 
mechanicznych
fizycznych chemicznych oraz 

kryteriów zgodności tych właściwości

background image

Wymagany jest ten sam system oceny i 
certyfikacji zgodności

. Nowa norma określa 

wymagania dodatkowe dotyczące właściwości 
specjalnych cementu, jego składników oraz 
kryteriów zgodności.

background image

Przykład zapisu

Cementy portlandzkie wieloskładnikowe

cement portlandzki popiołowy 

PN-B 19707 CEM II/B-V 32,5R - HSR 

Cementy hutnicze

cement hutniczy 

N-B 19707 CEM III/A 32,5N - LH/HSR/NA 

cement hutniczy 

PN-B 19707 CEM III/A 42,5N - NA 

cement hutniczy 

PN-B 19707 CEM III/B 32,5N - LH/HSR/NA

background image

Ze względu na sposób i szybkość wiązania 
wyróżniamy cementy specjalne: 

cement ekspansywny, 

cement szybkotwardniejący, 

cement tamponażowy. 

background image

Inne spoiwa cementowe

cement murarski 

– otrzymuje się przez wspólne 

zmielenie klinkieru, kamienia gipsowego oraz 
nienormowanych ilości dodatków hydraulicznych, 
pucolanowych i kamienia wapiennego. 

Cement 

murarski 15 

(PN-81/B-30003, PN-81/B-30003/A1:1996 

oraz PN-81/B-30003/A2:1997) 

stosuje się do zapraw 

murarskich i tynkarskich, a także do sporządzania 
betonów niskich klas.

background image

Inne spoiwa cementowe

cement portlandzki biały

(PN-90/B-30010, PN-90/B-

30010/A1:1996 oraz PN-90/B-30010/A2:1997, PN-
90/B-30010/Az3:2002) - zawiera minimalne ilości 
tlenków żelaza, tytanu i manganu ( mniejsze jak 
0,2%). Stosuje się go do robót elewacyjnych, 
dekoracyjnych, do produkcji elementów budowlanych 
oraz produkcji cementu kolorowego. 

background image

Inne spoiwa cementowe

cement portlandzki ekspansywny

- wykazuje 

rozszerzalność (zwiększa objętość podczas wiązania). 
Stosowany do uszczelniania rur betonowych, łączenia 
elementów budowlanych. 

background image

Inne spoiwa cementowe

cement glinowy

- otrzymywany z surowca bogatego 

Al

2

O

3

(boksyt). Drugim surowcem jest wypalony 

CaO. Ma wysoką wytrzymałość, krótki czas wiązania. 
Stosowany przy pracach remontowych. Nie jest 
odporny na działanie alkaliów.