http://www.dolina-nidy.com.pl/main.php/gips_naturalny
Skała wapienna, Autor: Renata i Marek Kosińscy
Opracowała: dr iż. Teresa Rucińska
Spoiwa budowlane
Spoiwa mineralne Spoiwa organiczne
Spoiwa żywiczne:
Spoiwa
Bitumiczne:
powietrzne
" asfalt
" polikondensacyjne
" smoła
" poliaddycyjne
Spoiwa
hydrauliczne
" polimeryzacyjne
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:
Spoiwa powietrzne - twardnieją (uzyskują
odpowiednią wytrzymałość mechaniczną) tylko
na powietrzu:
ż� wapno (palone, gaszone),
ż� gips,
ż� anhydryt (tzw. cement Keena),
ż� spoiwo magnezjowe (tzw. cement Sorela),
ż� 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.
ż� Szkło wodne (roztwór krzemianów sodowych
lub potasowych otrzymywany przez stopienie
piasku z węglanem sodowym lub potasowym i
rozpuszczenie stopu w wodzie pod ciśnieniem)
Betony wykonane z użyciem spoiw
powietrznych są wrażliwe na wilgoć bądz

całkowicie nieodporne na wodę przy stałym
zetknięciu. Wykorzystywane są min. do
produkcji:
ć% betonów komórkowych,
ć% elementów gipsowych jak płyty G-K czy też
Pro-Monta.
Spoiwa hydrauliczne  mogą wiązać w
powietrzu i pod wodą:
ż� wapno hydrauliczne (cement romański),
ż� żużel wielkopiecowy,
ż� cementy (popiołowe, popiołowo-wapienno-
gipsowe, żużlowo-wapienno-gipsowe, żużlowo-
siarczanowe, żużlowo-alkaliczne)
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.
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.
W Polsce użyto gipsu min.:
ż� do wykonania zaprawy zastosowanej w
fundamentach przybudówki kościoła
przedromańskiego w Wiślicy (woj.
świętokrzyskie),
ż� w części rotundy na Wawelu,
ż� czy też przy użyciu gipsu wybudowano okrągłą
nawę w jednym z najstarszych kościołów w
Krakowie (na Krzemionkach).
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.
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.
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).
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.
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.
Spoiwa gipsowe i anhydrytowe są to
materiały wiążące, otrzymywane z naturalnych
siarczanów wapniowych występujących w
przyrodzie w postaci:
}� kamienia gipsowego (CaSO4*2H2O)
}� anhydrytu (CaSO4).
Produkcja tych spoiw polega głównie na obróbce
termicznej kamienia gipsowego lub anhydrytu.
Spoiwa gipsowe szybko wiążące otrzymuje się
w prażarkach w niskich temperaturach (135 �
230oC). Surowcem jest mączka gipsowa.
Podczas wypalania zachodzi proces
odwodnienia według reakcji:
CaSO4*2H2O --> CaSO4*1/2H2O + 3/2H2O
Produkt tej reakcji CaSO4*1/2H2O występuje
w dwóch odmianach (alfa-a�) i (beta-b�).
Odmiany  i b� wykazują istotne różnice:
ż� rozpuszczalności,
ż� czasu wiązania,
ż� wytrzymałości.
Spoiwa tej grupy należą do spoiw powietrznych
szybko wiążących - o początku wiązania 3 �
12 minut i końcu wiązania 15 � 20 minut.
Spoiwa gipsowe wolno wiążące produkowane są
w wysokich temperaturach. Dzielą się one na:
ż� spoiwa anhydrytowe
ż� gips hydrauliczny
Spoiwa anhydrytowe należą do grupy spoiw
gipsowych powietrznych.
Podstawowym składnikiem jest bezwodny
siarczan wapnia (CaSO4).
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).
Spoiwo anhydrytowe otrzymuje się w wyniku
wypalania kamienia gipsowego lub anhydrytu
naturalnego w temperaturze 600 � 700oC i
zmieleniu go z aktywatorami.
Gips hydrauliczny jest spoiwem powietrznym
wykazującym właściwości hydrauliczne. Spoiwo
to, obok podstawowego składnika jakim jest
CaSO4, zawiera pewien niewielki procent tlenku
wapniowego CaO. Gips hydrauliczny otrzymuje
się przez wypalanie kamienia gipsowego w
temperaturze 800 � 1000oC.
W takiej temperaturze gips dwuwodny
przechodzi w siarczan bezwodny, ulegając
częściowemu rozkładowi wg reakcji:
CaSO4 --> CaO + SO2 + 1/2O2
Początek wiązania gipsu hydraulicznego
zachodzi po upływie 2 do 6 godzin, koniec
wiązania po 6 do 30 godzin.
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.
CaSO4*1/2 H2O + 3/2 H2O --> CaSO4*2 H2O +14,2 kJ/mol
Proces ten
A. przyspiesza:
}� dodatki chlorku sodu NaCl, siarczanu potasu
K2SO4;
}� zawartość anhydrytu III;
}� drobne uziarnienie;
Proces ten
B. opóz
nia:
}� ciepła woda;
}� duża ilość wody zarobowej;
}� dodatki substancji: kleje, keratyna,
krochmal, białko, żelatyna, boraks, fosforany,
kwas winowy, cytrynowy.
Budowlane spoiwa gipsowe
Na potrzeby budownictwa produkuje się
ż� gips budowlany (PN-B-30041:1997)
ż� gipsy specjalne:
�� gips szpachlowy,
�� gips tynkarski,
�� klej gipsowy (PN-B-30042:1997).
Gips budowlany - 2 CaSO4*H2O  otrzymuje
się ze skały gipsowej (CaSO4*2 H2O)
wyprażonej w temp. ok. 2000C, a następnie
zmielonej. Podczas prażenia zachodzi
następująca reakcja:
temperatura
��
2 (CaSO4*2H2O) 2 CaSO4*H2O +3 H2O
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.
Tabela 1.
Gips budowlany
Parametry
GB-G6 GB-G8 GB-D6 GB-D8
Pozostałość na sicie o 1,00 mm Ł� 0,5 -
boku oczka 0,75 mm - 0
kwadratowego (#), %
0,20 mm Ł� 15,0 Ł� 2,0
masy gipsu
po 2 godzinach ł� 1,8 ł� 2,0 ł� 1,8 ł� 2,0
Wytrzymałość na
po wysuszeniu
zginanie, MPa ł� 4,0 ł� 5,0 ł� 4,0 ł� 5,0
do stałej masy
po 2 godzinach ł� 3,0 ł� 4,0 ł� 3,0 ł� 4,0
Wytrzymałość na
po wysuszeniu
ściskanie, MPa ł� 6,0 ł� 8,0 ł� 6,0 ł� 8,0
do stałej masy
początek
ł� 3 ł�6
wiązania po
Czas wiązania, min
koniec wiązania
Ł� 30
po
Okres, w którym gips budowlany nie
powinien wykazywać odchyleń od
90
wymagań normy (liczba dni od daty
wysyłki)
Gipsy budowlane specjalne  w grupie tej
produkuje się:
ż�gips szpachlowy typu (B) - do szpachlowania
budowlanych elementów betonowych
ż�gips szpachlowy typu (G) - do szpachlowania
budowlanych elementów gipsowych
ż�gips szpachlowy typu (F) - do spoinowania
płyt gipsowo - kartonowych
ż�gips tynkarski typu (GTM)  do wykonywania
wewnętrznych wypraw tynkarskich sposobem
zmechanizowanym
ż�gips tynkarski typu (GTR)  do ręcznego
tynkowania
ż�klej gipsowy typu (P)  do klejenia
prefabrykatów gipsowych
ż�klej gipsowy typu (T)  do osadzania płyt
gipsowo - kartonowych
Zestawienie cech technicznych gipsów specjalnych
zawiera tabela 2.
Tabela 2.
Gips Klej
Gips szpachlowy
tynkarski gipsowy
Parametry
B G F GTM GTR P T
Dopuszczalna pozostałość
na sicie o boku oczka
kwadratowego, w (%):
- 1,00 mm 0 - 0 -
- 0,20 mm 2 - 5 -
Początek wiązania po
upływie, min ł� 60 ł� 30 ł� 90 ł� 60 ł� 25
Wytrzymałość na ściskanie,
MPa ł� 3,0 ł� 2,5 ł� 3,0 ł�2,5 ł� 2,5 ł� 3,0 ł� 6,0
Okres, w którym spoiwa nie powinny wykazywać
odchyleń od wymagań normy (liczba dni od daty
90
wysyłki)
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.
Spoiwa magnezjowe
Spoiwa magnezjowe, czyli tzw. cementy
magnezjowe, otrzymywane są przez
zmieszanie magnezytu kaustycznego lub
dolomitu kaustycznego z roztworami soli
metali dwuwartościowych.
Spoiwa magnezjowe charakteryzuje:
ż� szybki proces wiązania (kilka godzin),
ż� duża wytrzymałość na ściskanie;
ż� brak odporności na długotrwałe oddziaływanie
wody.
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 MgCl2 w spoiwie i jest
potęgowane przez obecność wilgoci.
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 (CaCO3) w
piecach szybowych, bądz
obrotowych w
temperaturze 950 � 1050oC.
Proces wypalania zachodzi wg reakcji:
CaCO3 <=> CaO + CO2 + 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.
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 + H2O --> Ca(OH)2 - 63,5 kJ/mol
W zależności od sposobu prowadzenia procesu
gaszenia wapno dzieli się na:
ż�ciasto wapienne
ż�wapno hydratyzowane
ż�mleko wapienne
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.
Wapno hydratyzowane (sucho gaszone) jest
sproszkowanym wodorotlenkiem wapnia, który
otrzymuje się metodą przemysłową przez
gaszenie wapna palonego małą ilością wody (ok.
25%).
Mleko wapienne charakteryzuje się znacznym
nadmiarem wody w układzie koloidalnym
wodorotlenku wapnia.
Zaprawę murarską (wapienną) otrzymuje się
poprzez zmieszanie 1 części objętościowej
wapna gaszonego z 3-5 częściami piasku
oraz wody.
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.
Jeżeli gaszenie wapna odbywa się po
mechanicznym rozkruszeniu brył, okres gaszenia
powinien trwać co najmniej:
ż� 2 tygodnie  dla wapna przeznaczonego do
robót murarskich,
ż� 2 miesiące - do robót tynkarskich.
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.
W cieplejszych porach roku również
pokrywa się ciasto wapienne cienką warstwą
piasku, ok. 15 cm, w celu zabezpieczenia
przed wysychaniem (zabezpieczenie przed
nadmiernym parowaniem wody).
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 i
jednolite. Wyczuwalna w dotyku szorstkość i
grudkowatość świadczy o zaparzeniu lub
niedogaszeniu wapna.
Proces wiązania i twardnienia spoiwa
wapiennego (zaprawy) zachodzi w dwóch
etapach:
ż�pierwszy etap (kilka godzin) to czas, w
którym następuje proces wiązania i
krzepnięcia spoiwa.
ż�drugi etap trwający bardzo długo (do kilku
lat) to okres twardnienia spoiwa.
Powyższe procesy polegają na odparowaniu
wody przy równoczesnej reakcji wodorotlenku
wapnia z dwutlenkiem węgla znajdującym się w
powietrzu:
Ca(OH)2 + CO2 --> CaCO3 + H2O + 38 kJ/mol
Proces krystalizacji i wzrostu kryształów
węglanu wapnia prowadzi do powstania
dużych wzajemnie poprzerastanych
kryształów tworzących szkielet, od którego
zależy stwardnienie spoiwa.
Wiązanie zapraw wapiennych w
pomieszczeniach zamkniętych można
przyśpieszyć przez spalanie koksu - wzrost
temperatury i wzrost stężenia CO2 w
powietrzu.
Piasek jest biernym pod względem chemicznym
składnikiem (nie bierze udziału w procesie
wiązania), jednakże ułatwia penetrację CO2 z
powietrzem w głąb zaprawy, przyspieszając w
ten sposób tworzenie się CaCO3.
Spoiwo wapienne ulega stwardnieniu tylko
na powietrzu. Tak otrzymane spoiwo z czasem
ulega osłabieniu w wyniku reakcji chemicznej:
CaCO3 + CO2 + H2O --> Ca(HCO3)2
Z przebiegu reakcji widzimy, że z czasem w
wyniku oddziaływania wody i dwutlenku
węgla z powietrza, nierozpuszczalny CaCO3
przekształca się w rozpuszczalny
Ca(HCO3)2.
Z twardej zaprawy zostaje więc wypłukany
najbardziej istotny składnik - węglan wapnia.
Spoiwa wapienne stosuje się do:
ż�budowy murów nadziemnych przy obciążeniu
do 0,6 MPa,
ż�zapraw w miejscach o dostatecznym dopływie
CO2, zabezpieczonych przed wilgocią (nie
nadają się do fundamentów poniżej poziomu
wody gruntowej),
ż�wypraw zewnętrznych i wewnętrznych
budynków mieszkalnych i przemysłowych,
ż�produkcji pustaków i bloków ściennych  jako
dodatek do cementów,
ż�produkcji pustaków stropowych - jako dodatek
do cementów,
ż�produkcji betonów komórkowych,
ż�produkcji wyrobów wapienno-piaskowych
(silikatowych),
ż�jako dodatek poprawiający urabialność zapraw
cementowych.
Wapno budowlane wg PN-EN 459-1:2003
ż� wapno wapniowe CL  wapno palone dp, lu;
wapno hydratyzowane dp, sl, pu
ż� wapno dolomitowe DL  wapno
półhydratyzowane dp; wapno całkowicie
hydratyzowane dp
Oznaczenia:
ż� dp - proszek
ż� sl - zawiesina (mleko wapienne)
ż� lu - kawałki
ż� pu - ciasto
ż�wapno wapniowe (CL)  wapno zawierające
głównie tlenek wapnia lub wodorotlenek wapnia bez
żadnych dodatków materiałów hydraulicznych lub
pucolanowych,
ż�wapno dolomitowe (DL) - wapno zawierające
głównie tlenek wapnia i tlenek magnezu lub
wodorotlenek wapnia i wodorotlenek magnezu bez
żadnych dodatków materiałów hydraulicznych lub
pucolanowych,
ż�wapno palone (Q) - wapno powietrzne
składające się głównie z tlenku wapnia i 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 i wapno dolomitowe,
ż�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),
ż�wapno dolomitowe półhydratyzowane  wapno
dolomitowe hydratyzowane składające się głównie z
wodorotlenku wapnia i tlenku magnezu,
ż�wapno dolomitowe całkowicie
zhydratyzowane - wapno dolomitowe
hydratyzowane składające się głównie z
wodorotlenku wapnia i wodorotlenku magnezu.
W tablicy 3 przedstawiono rodzaje wapna budowlanego
powietrznego.
Tablica 3- Rodzaje wapna budowlanego powietrznego a
Symbol
Oznaczenie
Wapno wapniowe 90 CL 90
Wapno wapniowe 80 CL 80
Wapno wapniowe 70 CL 70
Wapno dolomitowe 85 DL 85
Wapno dolomitowe 80 DL 80
a
Dodatkowo, wapno powietrzne jest klasyfikowane zgodnie z jego stanem
dostawy: wapno palone (Q) lub wapno hydratyzowane (S). W
przypadku wapna dolomitowego hydratyzowanego zaznaczany jest stopień
zhydratyzowania; S1- wapno półhydratyzowane; S2 - wapno
całkowicie zhydratyzowane
Wapno powietrzne należy klasyfikować
według zawartości (CaO + MgO).
Przykład oznaczenia wapna budowlanego:
ż� wapno wapniowe (CL) 90, dostarczane jako
wapno palone (Q) jest identyfikowane
następująco: EN 459-1 CL 90-Q
ż� wapno dolomitowe (DL) 85 w postaci wapna
półhydratyzowanego (S1) jest identyfikowane
następująco:
EN 459-1 DL 85-S1
W tablicy 4 przedstawiono wymagania chemiczne
dotyczące wapna budowlanego.
Tablica 4 - Wymagania chemiczne dotyczące wapna
budowlanego a
Rodzaj wapna
Lp. CaO + MgO MgO CO2 SO3
budowlanego
1 CL 90 ł� 90 Ł� 5 b Ł� 4 Ł� 2
2 CL 80 ł� 80 Ł� 5 b Ł� 7 Ł� 2
3 CL 70 ł� 70 Ł� 5 Ł� 12 Ł� 2
4 DL 85 ł� 85 Ł� 30 Ł� 7 Ł� 2
5 DL 80 ł� 80 Ł� 5 Ł� 7 Ł� 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
Wymagania właściwości fizycznych wapna
wapniowego hydratyzowanego, wapna
dolomitowego hydratyzowanego i ciasta
wapiennego (wg EN 459-2:2001 ):
ż� stopień zmielenia (pozostałość na sicie),
ż� zawartość wolnej wody,
ż� stałość objętości.
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.
Po zmieszaniu z wodą następuje proces wiązania
i wytworzenia związków uwodnionych.
Do grupy spoiw hydraulicznych należą:
ż�wapno hydrauliczne
ż�cementy portlandzkie
ż�cement glinowy
ż�cementy hutnicze, żużlowe, itp.
Wapno hydrauliczne wg PN-EN 459-1:2003
ż�wapno hydrauliczne naturalne (NHL),
ż�wapno hydrauliczne (HL)
Wapno hydrauliczne naturalne występuje
jako:
ż�Wapno hydrauliczne naturalne  wapno
wytwarzane poprzez wypalenie bardziej lub
mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia
wapiennego, sproszkowane w procesie
gaszenia, mielone lub nie mielone.
Wszystkie NHL mają właściwości wiązania i
twardnienia pod wodą. Do procesu
twardnienia przyczynia się atmosferyczny
dwutlenek węgla (CO2).
ż�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
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 (CO2).
W tablicy 5 przedstawiono rodzaje wapna
hydraulicznego.
Tablica 5- Rodzaje wapna hydraulicznego
Oznaczenie Symbol
Wapno hydrauliczne 2 HL 2
Wapno hydrauliczne 3,5 HL 3,5
Wapno hydrauliczne 5 HL 5
Wapno hydrauliczne naturalne 2 NHL 2
Wapno hydrauliczne naturalne 3,5 NHL 3,5
Wapno hydrauliczne naturalne 5 NHL 5
Przykład oznaczenia wapna budowlanego:
ż�wapno hydrauliczne 5 jest identyfikowane
następująco:
EN 459-1 HL 5
ż�wapno hydrauliczne naturalne 3,5 z dodatkiem
pucolanowym jest identyfikowane następująco:
EN 459-1 NHL 3,5-Z
W tablicy 6 przedstawiono wymagania
chemiczne dotyczące wapna Hydraulicznego
Tablica 6- Wymagania chemiczne dotyczące wapna budowlanegoa
Lp. Rodzaj wapna budowlanego SO3 Wapno czynne b
1 HL 2 Ł� 3 ł� 8
2 HL 3,5 Ł� 3 ł� 6
3 HL 5 Ł� 3 ł� 3
4 NHL 2 Ł� 3 ł� 15
5 NHL 3,5 Ł� 3 ł� 9
6 NHL 5 Ł� 3 ł� 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
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.
Tablica 7 - Wytrzymałością na ściskanie dla wapna hydraulicznego i
wapna hydraulicznego naturalnego
Wytrzymałością na ściskanie, MPa
Rodzaj wapna
budowlanego
po 7 dniach po 28 dniach
HL 2 i NHL 2 - ł� 2 do Ł� 7
HL 3,5 i NHL 3,5 - ł� 3,5 do Ł� 10
HL 5 i NHL 5 ł� 2 ł� 5 do Ł� 15a
a
dla HL 5 i NHL 5 o gęstości nasypowej mniejszej niż 0,9 kg/dm3
dopuszcza się wytrzymałość do 20 MPa
Wymagania właściwości fizycznych wapna
hydraulicznego i wapna hydraulicznego
naturalnego(wg EN 459-2:2001 ):
ż� stopień zmielenia (pozostałość na sicie),
ż� zawartość wolnej wody,
ż� stałość objętości.
Cementy
Wyróżnia się:
ż�cementy powszechnego użytku,
ż�cementy specjalne,
ż�cement murarski,
ż�cement portlandzki biały,
ż�cement portlandzki ekspansywny,
ż�cement glinowy
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:
ż�żużla (S),
ż�pyłu krzemionkowego (D),
ż�pucolany:
ż�naturalnej (P)
ż�przemysłowej (Q),
ż�popiołu lotnego:
ż�krzemionkowego (V),
ż�wapniennego (W),
ż�bądz
wapienia (L, LL),
których ilości są różne i wynoszą 5-80%.
Klinkier cementowy  otrzymuje się przez
wypalenie w temperaturze spiekania ok. 14500C
mieszaniny surowców (zmielonych), zawierających
wapień i 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.
Najważniejsze związki zawarte w produkcie
wypalania to:
ż�krzemian trójwapniowy (alit, 50-60%)
3 CaO*SiO2  C3S
ż�krzemian dwuwapniowy (belit, ok. 20%)
2 CaO*SiO2  C2S
ż�glinian trójwapniowy (ok. 10%)
3 CaO*Al2O3  C3A
ż�żelazoglinian czterowapniowy
(brownmilleryt, ok. 7%)
4 CaO*Al2O3*Fe2O3  C4AF
W zależności od składu klinkieru oraz sposobu
produkcji wyróżnia się cementy powszechnego
użytku:
ż�cement portlandzki czysty CEM I
ż�cementy portlandzkie z dodatkami CEM II:
ż�cement portlandzki żużlowy
CEM II/A-S i CEM II/B-S
ż�cement portlandzki krzemionkowy
CEM II/A-D
ż�cement portlandzki popiołowy
CEM II/A-V, CEM II/B-V
CEM II/A-W, CEM II/B-W
ż�cement portlandzki łupkowy
CEM II/A-T, CEM II/B-T,
ż�cement portlandzki wapienny
CEM II/A-L, CEM II/B-L,
CEM II/A-LL, CEM II/B-LL
ż�cement portlandzki wieloskładnikowy
CEM II/A-M, CEM II/B-M
ż�cement hutniczy CEM III
CEM III/A, CEM III/B, CEM III/C
ż�cement pucolanowy CEM IV
CEM IV/A, CEM IV/B
ż�cement wieloskładnikowy CEM V
CEM V/A, CEM V/B
Litery A i B w symbolach są przypisane różnym
zakresom zawartości składników głównych.
Cementy portlandzkie różnią się między sobą
cechami wytrzymałościowymi, które obrazuje
klasa wytrzymałości cementu.
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.
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
Przykład zapisu
Cementy portlandzkie
ż�cement portlandzki
PN-EN 197-1 CEM I 32,5R
ż�cement portlandzki
PN-EN 197-1 CEM I 42,5R
ż�cement portlandzki
PN-EN 197-1 CEM I 52,5R
ż�cement portlandzki biały
CEM I 42,5
Cementy portlandzkie wieloskładnikowe
ż� cement portlandzki żużlowy
PN-EN 197-1 CEM II/B-S 32,5R
ż� cement portlandzki żużlowy
PN-EN 197-1 CEM II/B-S 42,5N
ż� cement portlandzki żużlowy
PN-EN 197-1 CEM II/B-S 52,5N
ż� cement portlandzki wieloskładnikowy
PN-EN 197-1 CEM II/B-M (V-LL) 32,5R
Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów
powszechnego użytku zawiera tablica 8.
Tablica 8 - Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów
powszechnego użytku (PN-EN 196-1:2002)
Stałość
Wytrzymałość na ściskanie, MPa Czas wiązania
Klasa
objęto
wytrzyma
wczesna normowa początek koniec
ści
łości
cementu
2 dni 7 dni 28 dni min h mm
32,5N - ł� 16
ł� 32,5 Ł� 52,5
32,5R ł� 10 -
ł� 60 Ł� 12
42,5N ł� 10 -
Ł� 10
ł� 42,5 Ł� 62,5
42,5R ł� 20 -
52,5N ł� 20 -
ł� 52,5 ł� 45 ł� 10
52,5R ł� 30 -
Cementy specjalne
Według PN-B-19707:2003 Cement. Cement
specjalny. Skład, wymagania i kryteria zgodności
cementy specjalne są klasyfikowane w zależności od ich
właściwości, jako:
ż�cement o niskim cieple hydratacji - LH
ż�cement o wysokiej odporności na siarczany 
HSR
ż�cement o niskiej zawartości alkaliów  NA
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.
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 i klasy wytrzymałości,
rodzajów i właściwości składników, właściwości
mechanicznych, fizycznych i chemicznych oraz
kryteriów zgodności tych właściwości.
Wymagany jest ten sam system oceny i
certyfikacji zgodności. Nowa norma określa
wymagania dodatkowe dotyczące właściwości
specjalnych cementu, jego składników oraz
kryteriów zgodności.
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
Ze względu na sposób i szybkość wiązania
wyróżniamy cementy specjalne:
ż�cement ekspansywny,
ż�cement szybkotwardniejący,
ż�cement tamponażowy.
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.
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.
Inne spoiwa cementowe
cement portlandzki ekspansywny - wykazuje
rozszerzalność (zwiększa objętość podczas wiązania).
Stosowany do uszczelniania rur betonowych, łączenia
elementów budowlanych.
Inne spoiwa cementowe
cement glinowy - otrzymywany z surowca bogatego
w Al2O3 (boksyt). Drugim surowcem jest wypalony
CaO. Ma wysoką wytrzymałość, krótki czas wiązania.
Stosowany przy pracach remontowych. Nie jest
odporny na działanie alkaliów.