5. Przegląd wybranych spoiw powietrznych i hydraulicznych

Tworzywa, które po wypaleniu i rozdrobnieniu, a następnie wymieszane z wodą dzięki reakcjom chemicznym wiążą i twardnieją

spoiwa powietrzne - po rozdrobnieniu może wiązać i twardnieć tylko na powietrzu

wapienne - wapno palone, gaszone, ciasto wapienne, wapno sucho gaszone

gipsowe (anhydrytowe) - gips budowlany, sucho palony, tynkarski, klej gipsowy, specjalny, fosfogips, gips syntetyczny

spoiwa hydrauliczne - po rozdrobnieniu i wymieszaniu woda może wiązać i twardnieć zarówno na powietrzu jak i pod wodą bez powietrza

wszystkie rodzaje cementów, powszechnego użytku.

SPOIWA WAPIENNE

Surowce: skały wapienne, węglan wapnia (kalcyt, aragonit), dolomity (węglan magnezu), margle (kalcyt, minerały ilaste)

Zalety:

- nadawanie dobrej urabialności

- możliwość chemicznego łączenia się z domieszkami hydraulicznymi

-tworzenie krzemianów wapniowych w środowisku pary wodnej

Wady:

- niskie wytrzymałości mechaniczne

- brak odporności na działanie wody

- wysoka energochłonność procesu produkcyjnego

WAPNO PALONE CaO

Rozkład węglanu wapnia 950-10500C w zależności od procesu produkcyjnego w lekko pne o dużej aktywności w ostro palone o małej aktywności

Zastosowanie:

- wyprawy murarskie, inżynierskie (szybkie wiązanie)

- produkcja wyrobów do izolacji ścian i stropów

- wyroby wapienno-piaskowe

WAPNO HYDRATYZOWANE (gaszenie wapna palonego)

50-60% wody w postaci proszku o bardzo rozwiniętej powierzchni właściwej , dojrzewa 4-5dni

Zastosowanie:

- przygotowanie suchych mieszanek do tynków zwłaszcza szlachetnych

- wyprawy murarskie i tynkarskie - Apinio cementowe, gipsowo wapienne

- produkcja betonów komórkowych

- wyroby wapienno-piaskowe

CIASTO WAPIENNE

Gaszone (lasowanie) wapna palonego kawałkowanego, duża ilością wody, w postaci zawiesiny w kolorze biały do szarego zawartość wody 50%, ciasto powinno być lepkie, tłuste i jednolite

PROKARBIDOWE

Produkt uboczny produkcji acetylenu o barwie jasno szarej, nie powinno mieć ostrego nieprzyjemnego zapachu amoniaku lub gaszącego się karbidu

Zawartość Ca+MgO ok.60% należy magazynować w dołach

Zastosowanie:

- zaprawy murarskie

- produkcja farb

- wyroby wapienno-piaskowe

- betony komórkowe

HYDRAULICZNE

Wypalane z wapnieni marglistych z domieskza gliniastych wapieni krzemionkowych, trudno gaszone, twardnieje powietrznie i hydraulicznie

Zastosowanie:

- zaprawy murarskie,

- do tynków zewnętrznych,

- mury fundamentowe (nie w praktyce),

- farby wapienne

SPOIWA GIPSOWE

częściowa dehydratacja lub gips półodny

anhydrytacja całkowita dehydratacja, bezwodny

surowce : skały gipsowe (selenit, alabaster), skały anhydrytowe, wapienne, odpady przemysłowe, fosfogips, gips syntetyczny

fosfogips produkt uboczny w wielu procesach chemicznych zwłaszcza przy produkcji kwasu fosforowego

gips syntetyczny reagips - produkt uboczny odsiarczania skały

Właściwości

- bardzo szybkie wiązanie 3-6min/10min, konieczność stosowania opóźniaczy

- wytrzymałość na ściskanie 3-4/6-8MPa

- nasiąkliwość 25-40%

- higroskopijność 0,1-0,2% przy 60% wilgotności

- mrozoodporność 15 cykli

- wodoodporność 0,3%, niska izolacyjność

- aktywność korozyjna, przyspiesza korozje stali

- odporność ogniowa, materiał niepalny

Klasyfikacja i zastosowanie

Spoiwo gipsowe dla budownictwa, gips budowlany, szpachle tynkarskie

Uziarnienie

Grubomielony GB-G

Drobnomielony GB-D

Wytrzymałość na ściskanie GB-6, GB-8

Przeznaczenie

Szpachlowy B betonowy, G gipsowy, f elementy G-K gipsowo-kartonowe

Tynkarski GPM do wypraw zewnętrznych maszynowych

SPOIWA HYDRAULICZNE

Minerały nieorganiczne zdolne do wiązania i twardnienia w wyniku zachodzenia reakcji chem, zarówno na powietrzu jak i pod wodą

CEMENT

Drobno zmielony materiał nieorganiczny, który po zmieszaniu z woda tworzy zaczyn wiążący i twardniejący w wyniku reakcji i procesów hydratacji, a po stwardnieniu pozostaje wytrzymały także pod wodą

Rodzaje: portlandzki, portlandzki wieloskładnikowy, hutniczy, pucolanowy, wieloskładnikowy, cementy specjalne: o niskim cieple hydratacji, wysokiej odporności na siarczany, biały, glinowy

Produkcja:

mokra - przemiał z duża ilością wody

sucha - przemiał z 6% ilością wody

spiekanie mieszaniny surowców wapieni i glinokrzemianów w temp. 14500C otrzymywanie klinkieru cementowego

hydratacja cementu reakcja przyłączenia wody bez rozkładu związku z uwzględnieniem wzajemnego wpływu reagujących z woda różnych faz klinkierowych

przebieg procesu hydratacji zależy od:

- składu chemicznego i wewnętrznego

- skład ziarnowy, stopień zmielenia

- stosunek zawartości wody do cementu

- temp. hydratacji

- dodatki wprowadzone do zaczynu

CEMENT PORTLANDZKI CEM I

Powszechnie stosowany w budownictwie 40%

Otrzymywany ze zmielonego klinkieru portlandzkiego z dodatkiem ok. 5% dwuwodnego siarczanu wapnia lub anhydrytu

CEM I 32,5N beton klasy C8/10 do C25/30 zaprawy murarskie, tynkarskie

CEM I 32,5R beton klasy C20/25 do C40/50 beton towarowy, komórkowy, elementy prefabrykowane, zaprawy tynkarskie i murarskie

CEM I 42,5N beton klasy C20/25 do C40/50 konstrukcje i elementy prefabrykowane, betonowanie w obniżonej temp.

CEM I 42,5R beton klasy C20/37 do C40/50 beta BWW o wymaganej wytrzymałości wczesnej

CEM I 52,5N/R C25/30 do C40/50 konstrukcje i elementy prefabrykowane, sprężone betonowanie w warunkach zimowych BWW

PORTLANDZKI WIELOSKŁĄDNIKOWY CEM II

Zwiększona odporność na środowisko agresywne, zmniejszone ciepło hydratacji, niski skurcz, większy procent dodatków

CEMENT HUTNICZY CEM III

Dodatek granulowany żużel wielkopiecowy

A - 36-65%, B - 66-80%, C - 81-95%

Bardzo niskie ciepło uwadniania, powolny narastanie wytrzymałości, bardzo dobre późniejsze twardnienie

Betony klas C8/10 do 25/30 konstrukcje , odporność na siarczany, zaprawy murarskie i tynkarskie

CEMENT PUCOLANOWY CEM IV

Otrzymywany przy wspólnie zmieleniu klinkieru portlandzkiego z dodatkiem pucolany i gipsu

A - 11-35% pucolana naturalna B - 36-55% pucolana i krzemionkowy

Bardzo niskie ciepło hydratacji, powolne twardnienie, bardzo dobre późniejsze narastanie wytrzymałości

Betony klasy C8/10 do 25/45 konstrukcje, odporne na siarczany, zaprawy murarskie i tynkarskie,

CEMENT WIELOSKŁADNIKOWY CEM V

Otrzymywany przez wspólne zmielenie klinkieru portlandzkiego z dodatkiem żużlu, pucolany, popiołu krzemionkowego i gipsu

A - 36-60%, B 62-80%, C - 81-95%

Właściwości zależą od zawartości dodatków np. zmniejszenie ciepła hydratacji, niski skurcz, zwiększona odporność na środowisko agresywne, zastosowanie jw.

CEMENT PORTLANDZKI BIAŁY

Otrzymywany z surowców (głównie krzemianów wapnia) o ograniczonej ilości tlenków barwiących

Zastosowanie: beton architektoniczny, ozdobna galanteria betonowa, zaprawa murarka i tynkarska , surowce do produkcji cementów kolorowych

CEMENT GLINOWY

Otrzymywany po wypaleniu surowców (kamień wapienny i boksyt), a następnie prze zmielenie klinkieru glinowego spiekanego bez dodatku gipsu

Właściwości: normalny czas wiązania, bardzo duża dynamika narastania wytrzymałości początkowej, wysokie ciepło twardnienia odporność na wysokie temp. 1200-14000C

Zastosowanie: betony ogniotrwałe, odporne na agresję siarczanów, specjalne mieszanki, w naprawach konstrukcji wzmacniających