I Harmonogram wykonywania badań

Nr.	Data	Badanie
1	20.10.08	Badanie substancji
2	24.11.08	Badanie konsystencji zaprawy. Wykonanie dwóch walcy oraz sześcianu do ścieralności.
3	1.12.08	Odsiewanie
4	8.12.08	Badanie gęstości cementu
5	15.12.08	Wykonanie beleczek z piaskiem normowym.
6	22.12.08	Zbadanie konsystencji zaczynu normowego badanego cementu.
7	12.01.09	Badanie wytrzymałości walcy z zaprawy nr 5c

II Część teoretyczna

2.1 Rodzaje zapraw i jej właściwości.

Definicja zaprawy. Klasyfikacja

Zaprawy budowlane są to materiały otrzymywane z mieszaniny spoiwa lub lepiszczy (względnie obu tych materiałów), drobnego kruszywa, wody lub innej cieczy zarobowej oraz ewentualnie dodatków i domieszek poprawiających właściwości zaprawy świeżej lub stwardniałej.

Woda jako składnik zapraw i betonów umożliwia proces wiązania spoiwa oraz twardnienia lepiszczy i pozwala uzyskać odpowiednią konsystencje mieszanki

Zaprawy budowlane dzielą się na dwie podstawowe grupy:

• Zaprawy budowlane zwykłe

• Zaprawy budowlane specjalne, modyfikowane

Właściwości zapraw budowlanych zwykłych określone sa w normie PN-90/B-14501.Norme należy stosować przy projektowaniu i wykonywaniu zapraw metodami tradycyjnymi na budowie. Zaprawa budowlana zwykła to mieszanina spoiwa (cementowego, wapiennego, gipsowego i mieszanki tych spoiw jak również cementowo- glinianej),piasku i wody oraz ewentualnie domieszek i dodatków, stosowana do robót ogólnobudowlanych.

Składniki zapraw budowlanych zwykłych

Woda Wymagania techniczne są zawarte w PN-88/B-32250 i dotyczą cech fizycznych i chemicznych wody przeznaczonych do zapraw budowlanych; rozróżnia się następujące klasy wody:

I klasa - pochodząca ze źródeł poboru wody dopuszczonej do celów pitnych( oprócz mineralnej)

II klasa- pobierana z rzek, jezior statków, jak również wód podziemnych ( np. studni) oraz woda uzdatniana.

Woda zaliczana do II klasy nie może wykazywać zabarwienia żółtego lub brunatnego, nie powinna też wydzielać zapachy glinianego świadczącego o zawartości np. humusu oraz zawierać zawiesin( np. grudek lub kłaczków). Wartość wskaźnika pH wyznaczana papierkiem wskaźnikowym powinna wynosić nie mniej niż 4. Ilość siarkowodoru nie może przekraczać wartości mg/l a siarczanów 600mg/l. Ilość suchych substancji pozostających po odparowaniu wody nie powinna przekroczyć 1000mg/l. Obecność cukru w wodzie zarobowej może spowodować znaczne opóźnienie wiązania zapraw cementowych.

Piasek- Wymagania techniczne stawiane piaskom mineralnym, naturalnym i łamanym, o uziarnieniu do 2 mm, zawarte są w PN-79/B-06711.

Rozróżnia się dwie klasy petrograficzne piasków:

-naturalne- występujące w złożu w stanie naturalnego rozdrobnienia,

-łamane- uzyskiwane w wyniku rozdrobnienia skały litej.

Rozróżnia się dwie odmiany pisaków oraz dwa gatunki. Normowe podziały kruszyw zawierają tabela 1 i 2 zamieszczone w normie PN-79/B-06711.Piasek należy transportować przechowywać w takich warunkach , zey nie dopuścić do jego zanieczyszczenia , zmieszania z innymi jego klasami petrograficznymi, odmianami lub gatunkami , a także innymi kruszywami .Dla użytkownika prowadzącego bieżąca produkcje zapraw budowlanych istotnie sa niepełne badania właściwości kruszywa (oddzielnie dla każdej partii do 2500t i 1000t), obejmujące sprawdzenie składu ziarnowego ( wg tab 5.1 ) skontrolowanie wskaźnika uziarnienia , płynów mineralnych i zanieczyszczeń obcych. (tab 5.2)

Piaski naturalne są wykorzystywane przede wszystkim do produkcji zwykłych zapraw budowlanych. Piaski łamane ze skał naturalnych są stosowane głównie do zapraw, które maja spełniać pewne wymagania. Tynki szlachetne mogą być wykonywane z marmurów łamanych, posadzki trudnościeralne- z bazaltów łamanych, tynki ciepłochronne - z rozdrobnionego pumeksu czy tufów wulkanicznych.

Tabela 1; Odmiany piasku wg PN-79/B -06711

Podział	Granice przesiewu %							Badanie wg
		Wymiary boku oczka kwadratowego sit kontrolnych, mm
		0,063	0,125	0,25	0,5	1,0	2,0	4,0
Odmiana 1 Odmiana 2	0-8 0-5	0-20 0-25	0-40 0-50	20-80 20-95	50-100 95-100	90-100 100	100 -	PN-78/B-06714.15

Tabela 2 ; Cechy fizyczne i chemiczne pisaków wg PN-79/B-06711

Cecha	Wymaganie				Badanie wg
		Odmiana 1		Odmiana 2
		Gatunek I	Gatunek II	Gatunek I	Gatunek II
Wskaźnik uziarnienia	2,8- 3,8	-	2,4- 3,4	-	PN-79/B-06711
Zawartoścć pyłow mineralnych , nie wiecej niż %	5	8	4	5	PN-78/B-06714.13
Zawartość zanieczyszczeń obcych nie wiecej niż, %	0,10	0,25	0,10	1,00	PN-76/B-6714.12
Zawarosc zanieczyszczen organicznych	Barwa nie ciemniejsza niż wzorcowa				PN-78/B-06714.26
Zawartość siarki, nie wiecej niż , %	1,0				PN-78/b-06714.28

Spoiwa Ogólnie można powiedzieć , ze do wykonywania zapraw służą takie spoiwa jak : cement , wapno , gips i zawiesina gliniana oraz mieszaniny tych materiałów.

Cement. Ze względu na zastąpienie w 1997 r. zbioru norm dotyczących cementu jedną PN-B/19701 : 1997 producent zapraw cementowych , cementowo- wapiennych czy cementowo - glinianych ma do dyspozycji cementy o klasie wytrzymałościowej 32,5 czyste lub z dodatkami mineralnymi żużla wielkopiecowego, popiołu lotnego krzemionkowego i wapiennego, pucolany naturalnej, pucolany przemysłowej , wapienia i pyłu krzemionkowego.

Cementy różnią się barwą, składem chemicznym, czasem początku i końca wiązania, cechami mechanicznymi i odporności na korozji. W zależności od przeznaczenia zaprawy, wymagań odnoszących się do cech mechanicznych i obciążeń środowiskowych należy dokonać wyboru albo cementu portlandzkiego zwykłego, albo modyfikowanego dodatkami mineralnymi.

Rodzaje cementów wykorzystywanych w budownictwie i ich właściwości

CEM I (cement portlandzki)

Składa się głównie z klinkieru portlandzkiego (ponad 95%)

Zastosowanie:

• konstrukcje i elementy monolityczne lub prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych

• konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury

• drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych

• beton komórkowy

• betonowanie w warunkach obniżonej temperatury

• zaprawy murarskie i tynkarskie

CEM II (cement portlandzki wieloskładnikowy)

Cement portlandzki żużlowy:

	Klinkier	Żużel wielkopiecowy	Pył krzemionkowy	Inne składniki
CEM II/AS	80 - 94%	6 - 20%	-	0 - 5%
CEM II/BS	65 - 79%	21 - 35%	-	0-5%
CEM II/AD	90 - 94%	-	6 - 10%	-

Zastosowanie:

• konstrukcje hydrotechniczne i hydroenergetyczne

• produkcja betonu do konstrukcji narażonych na działanie czynników agresywnych

• produkcja zapraw murarskich i tynkarskich

• produkcja galanterii betonowej

• stabilizacja gruntów

Cement portlandzki pucolanowy:

	Klinkier	Pucolana naturalna	Pucolana wypalana
CEM II/AP	80 - 94%	6 - 20%	-
CEM II/BP	65 - 79%	21 - 35%	-
CEM II/AQ	80 - 94%	-	6 - 20%
CEM II/BQ	65 - 79%	-	21 - 35%

Zastosowanie:

• konstrukcje i elementy monolityczne lub prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych

• konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury

• drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych

• beton komórkowy

• betonowanie w warunkach obniżonej temperatury

• zaprawy murarskie i tynkarskie

Cement portlandzki popiołowy:

	Klinkier	Popiół lotny krzemiankowy	Popiół lotny wapienny
CEM II/AV	80 - 94%	6 - 20	-
CEM II/BV	65 - 79%	21 - 35%	-
CEM II/AW	80 - 94%	-	6 - 20%
CEM II/BW	65 - 79%	-	21 - 35%

Zastosowanie:

• wykonywanie skomplikowanych i masywnych budowli hydrotechnicznych i hydroenergetycznych

• wykonywanie konstrukcji betonowych w budownictwie morskim

• produkcja zapraw murarskich i tynkarskich

• produkcja betonu komórkowego

• stabilizacji gruntów i budowa dróg

Cement portlandzki łupkowy:

	Klinkier	Łupek palony
CEMII/AT	80 - 94%	65 - 79%
CEM II/BT	6 - 20%	21 - 35%

Cement portlandzki wapienny:

	Klinkier	Wapień L	Wapień LL
CEM II/AL	80 - 94%	6 - 20%	-
CEM II/BL	65 - 79%	21 - 35%	-
CEM II/ALL	80 - 94%	-	6 - 20%
CEM II/BLL	65 - 79%	-	21 - 35%

Zastosowanie:

• produkcja betonów samozagęszczalnych SCC

• produkcja prefabrykatów wielko- i drobnowymiarowych

• produkcja galanterii betonowej (kostka brukowa, krawężniki)

• produkcja dachówki cementowej

• wykonywanie betonów posadzkowych

• wykonywanie konstrukcji i elementów sprężonych

• betonowanie w warunkach obniżonych temperatur

• produkcja zapraw murarskich i tynkarskich

Cement portlandzki wieloskładnikowy:

Zawiera wszystkie składniki oprócz żużlu

	Klinkier	Inne składniki
CEM II/AM	80 - 94%	6 - 20%
CEM II/BM	65 - 79%	21 - 35%

Zastosowanie :

• beton komórkowy

• betonowe elementy prefabrykowane

• zaprawy murarskie, tynkarskie

• beton o podwyższonej odporności na korozję chemiczną

CEM III (cement hutniczy)

	Klinkier	Żużel wielkopiecowy
CEM III/A	36 - 64%	36 - 65%
CEM III/B	20 - 34%	66 - 80%
CEM III/C	5 - 19%	81 - 95%

Zastosowanie :

• konstrukcje masywne, zbrojone : tamy, zapory, śluzy, nabrzeża, tunele, zbiorniki

• beton narażony na działanie środowisk agresywnych: oczyszczalnie ścieków, składowiska odpadów

• elementy i konstrukcje w budownictwie mostowym i drogowym

• prefabrykaty betonowe, posadzki przemysłowe

• prefabrykaty betonowe w konstrukcjach ekologicznych i instalacjach przemysłowych

• beton komórkowy, zaprawy tynkarskie i murarskie

CEM IV (cement pucolanowy)

Bez żużlu, łupku i wapienia

	Klinkier	Inne
CEM IV/A	68 - 89%	11 - 35%
CEM IV/B	45 - 64%	35 - 55%

Zastosowanie :

• wykonywania masywnych konstrukcji betonowych

• produkcji betonu komórkowego

• produkcji zapraw murarskich i tynkarskich

• możliwość zastosowania kruszyw potencjalnie reaktywnych z alkaliami

• stabilizacja gruntów

CEM V (cement wieloskładnikowy)

	Klinkier	Żużel	Pucolana
CEM V/A	40 - 64%	16 - 30%	18 - 30%
CEM V/B	20 - 36%	31 - 50%	31 - 50%

Zastosowanie:

• wykonywanie betonów narażonych na działanie środowisk agresywnych,

• wykonywanie fundamentów,

• wykonywanie konstrukcji masywnych,

• produkcja prefabrytkatów drobnowymiarowych

• produkcja elementów poddanych niskociśnieniowej obróbce cieplnej,

• stabilizacja gruntu w budownictwie drogowym,

• produkcja zapraw murarskich i tynkarskich.

Wapno. Zaprawy cementowo -wapienne, wapienne oraz gipsowo- wapienne mogą być wykonane z:

-wapna niegaszonego i suchogaszonego (hydratyzowanego)

-wapna hydraulicznego do zapraw narażonych na działnie wilgoci

-wapna pokarbidowego, z wyłączeniem zastosowań do tynków wewnętrznych

-ciasta wapiennego

Gips Do zaprawy gipsowych i gipsowo- wapiennych należy stosować;

- gips budowlany grubo - drobnomielony odmiany 6 i 8 MPa.

-gips szpachlowy, gips tynkarski i klej gipsowy poprzednio klasyfikowane jako spoiwa gipsowe specjalne.

Zawiesina gliniana. Do zapraw cementowo glinianych należy dodawać zawiesinę glinianą o konsystencji wg opadu stożka pomiarowego 15cm.

Domieszki i dodatki do zapraw cementowych. Do zapraw budowlanych zwykłych, zwłaszcza na spoiwie cementowym, dodaje się kilka grup domieszek w celu uplastycznienia zapraw lub przyspieszenia ich twardnienia . Skład chemiczny domieszek jest skomplikowany i zależy przedewswzystkim od oczekiwanego efektu ich działania. Na placu budowy dozuje się głównie plastyfikatory , środki uszczelniające i superplastyfikatory przyśpieszający twardnienie.

Dodatki dozowane do zapraw stanowią przede wszystkim taki substancje mineralne, jak różnego rodzaju maczki kamienne , mielony żużel , popioły lotne z węgla kamiennego itp. o ile nie sa one już składnikiem cementu. Do zapraw cementowych dopuszcza się dozowanie do 15 % ciasta wapiennego w stosunku do masy cementu.

Dopuszcza się także dozowanie dodatków np. utwardzających, barwiących , hydrofobizujacych, napowietrzających. itp. pod warunkiem, że nie pogarsza wymagania właściwości zapraw. Domieszki i dodatki znalazły szczególnie zastosowanie przy produkcji fabrycznej zapraw gotowych, odpowiednio modyfikowanych. Stosowanie dodatku łącznie z domieszkami wymaga zbadania ich wpływu a właściwości zaprawy.

Ze względu na rodzaj spoiwa rozróżnia się obecnie sześciu rodzajów zapraw;

• zaprawę cementową-c

• -zaprawę wapienna -w

• zaprawę cementowo-wapienna -cw

• -zaprawę gipsową -g

• -zaprawę gipsowo-wapienna- gw

• -zaprawę cementowa-glinianą- cgl

W starszych normach i podręcznikach wyróżniano dodatkowo jako odrębną grupę zaprawy gliniane.

Zaprawy różnicuje się ze względu na ich cechy mechaniczne. Wytrzymałość zapraw na ściskanie stopniuje się od 0,3 do 20MPa nadając im symbol literowo-liczbowy Mn. Litera M oznacza markę zaprawy, symbol liczbowy n=0,3 ; 0,6; 1;2;4;7;12;15;20 określa wytrzymałość ba ściskanie w MPa oznaczona wg PN-85/B-04500. W prEN 998-2:2000 i nawiązującej do niej PB-B-03002:1999 podana jest klasyfikacja zapraw budowlanych wdług klas. Stosuje się symbol Literowy M oraz liczbowy n=1;2;5;1;;20 dla zapraw o zakresie zmian wytrzymałościowych w MPa odpowiednio : M1=1,0-1,5

M2= 1,5-3,5 M5=3,6-7,5 M10=7,6-15,0 M20=15,1-30,0

Wartości gęstości objętościowej zaprawy wapiennej , cementowo- wapiennej i cementowej przyjmować można jako równe:

-zaprawy wapiennej 1700 kg /m³

-zaprawy cementowo-wapiennej 1850 kg/ m³

-zaprawy cementowej 2000 kg / m³

Obok tradycyjnie wykonywanych zwykłych zapraw budowlanych stosuje się coraz częściej zaprawy specjalne , modyfikowane. Dostępne SA one w postaci produkowanych fabrycznie suchych zapraw budowlanych ( workowanych) lub w postaci gotowych upłynnionych. W zaprawach suchych spoiwem najczęściej jest cement, wapno i gips a wypełniaczami drobne kruszywo lub inne substancje mineralne oraz dodatki i domieszki chemiczne . W gotowych płynnych zaprawach budowlanych spoiwo stanowią wodne dyspersje żywic syntetycznych, np. dyspersje akrylów, wysokiej jakości wypełniacze i modyfikatory. Zaprawy specjalne nowej generacji nie maja jednoznacznego nazewnictwa i trudno dokonać ich klasyfikacji. Zaprawy workowane określane są jako zwykle jako suche mieszanki, zaprawy pocienione i zaprawy klejowe. Zaprawy płynne nazywane są często wyprawami tynkarskimi, klejami, pastami lub nawet kremami.

Pojęcia te znacznie odbiegają od podanej na wstępie definicji zaprawy budowlanej. W moim sprawozdaniu za zaprawy ( suche lub płynne) będą uważane te wyroby, które zawieraj spoiw ( mineralne lub syntetyczne) wypełniacze mineralne lub syntetyczne oraz modyfikatory cech. Przy tak określonej definicji zaprawy modyfikowanej i zastrzeżeniach patentowanych przypisanych zaprawom produkowanym fabrycznie trudno dokonywać podziałów ze względu na rodzaj używanych składników. Na pewno można dokonać podziału na zaprawy suche i płynne oraz ze względu ma ich cechy użytkowe

Zaprawy wapienne

Do zapraw wapiennych należy stosować ciasto wapienne, stanowiące jednolitą i jednobarwną masę (bez grudek) niegaszonego wapna, bez obcych zanieczyszczeń. Ciasto należy przechowywać u odbiorcy, zabezpieczając je przed zanieczyszczeniem, przemarznięciem, wysuszeniem i nadmiernym zawilgoceniem. Zaleca się trzymanie ciasta wapiennego w dołach o ścianach zabezpieczonych przed usuwaniem się ziemi i dnie zabezpieczonym przed mieszaniem się ciasta z ziemią. Dno dołu powinno być umieszczone powyżej poziomu wody gruntowej, w miejscu wolnym od odpływu zanieczyszczeń.

W ostatnich latach najczęściej do wykonywanie zapraw wapiennych używa się wapna sucho gaszonego (hydratyzowanego). W praktyce często przed użyciem zalewa się je wodą, w celu dogaszenia cząstek nieuwodnionych. Ostatnio produkowane wapno hydratyzowane, wchodzące także w skład gotowych zapraw tynkarskich, nie wymaga wcześniejszego uwodnienia.

Zaprawy wapienne charakteryzują się długim okresem twardnienia, przy czym najszybciej twardzieją przy dostępie powietrza, a całymi latami w głębi muru. Charakteryzują się one dobrą urabialnością i plastycznością. Są to cechy szczególnie korzystne przy mechanicznym podawaniu i narzucaniu zapraw.

Orientacyjny skład zapraw wapiennych w zależności od marek zaprawy i rodzaju wapna wg PN-90/B-14501

Marka zaprawy	Proporcje objętościowe wapno : piasek
		Wapno hydratyzowane	Ciasto wapienne
M0,3 M0,6 M1	1:3 do 1:4 1:1 do 1:2,5 -	1:3,5 do 1:4,5 1:2 do 1:3 1:1,5

Ilość składników w zaprawach z wapna hydratyzowanego i ciasta wapiennego

Skład objętościowy wapno : piasek	Wapno hydratyzowane (konsystencja: 7 cm)			Ciasto wapienne (konsystencja: 12 cm)
		Wapno, kg	Piasek, m^3	Woda, l	Wapno, kg	Piasek, m^3	Woda, l
1:1 1:2 1:3 1:4	480 275 190 150	0,80 0,92 0,96 1,00	320 300 300 300	0,70 0,44 0,32 0,26	0,70 0,88 0,96 1,00	30 50 100 160

Zaprawy cementowe i cementowo-wapienne.

Zaprawy cementowe i cementowo-wapienne należą nadal do najczęściej stosowanych na budowie, zarówno do murowania fundamentów i ścian budynków, wykonywania obrzutek, i warstw zewnętrznych tynków, jak i podłoży pod posadzki, i samych posadzek. W literaturze oraz PN-90/B-14501 do wykonywanie tych zapraw zalecano stosowanie cementów klas 15, 25, i 35. Proponowane marki i proporcje zapraw nawiązuję do tych trzech rodzajów cementu. Po zastąpieniu cementów niższych klas cementem 32,5 wg PN-EN 197-1:2002 należało zmienić sposób określenia marek zaprawy. Posługując się wzorami

Ustalono krzywe graniczne składów dla cementów 25 i 35 i przez aproksymację wartości między nimi podano proporcje cement : piasek dla cementu 32,5.

Orientacyjny skład objętościowy zapraw cementowych w zależności od marki zaprawy.

Klasa cementu	Proporcje objętościowe suchych składników Cemet : piasek przy marce zaprawy
		M2	M4	M7	M12	M15	M20
32,5	1:6	1:5,5	1:4,5	1:3,25	1:2,75	1:1,75

Podany w normie skład objętościowy dotyczy zapraw o konsystencji określanej wg stożka pomiarowego 7 cm. Przy konsystencji poniżej 7 cm (gęstszej) można przyjmować skład jak dla marki o jeden stopień niższej, a w przypadku konsystencji powyżej 7 cm (rzadszej) skład jak dla kolejnej marki wyższej.

Do zapraw cementowych zaleca się dolewać ciasto wapienne rozrobione w wodzie (w postaci mleka wapiennego) w następujących ilościach:

- do zapraw chudych o proporcji od 1:4 do 1:6 - ok. 17 l ciasta na 100 kg cementu

- do zapraw tłustych o proporcjach od 1:1 do 1:3 - ok. 8 l ciasta na 100 kg cementu

Ze względu na uplastyczniające właściwości wapna niezwykle popularne są nadal zaprawy cementowo-wapienne.

Orientacyjny skład objętościowy zapraw cementowo-wapiennych w zależności od marki zaprawy

Klasa cementu	Proporcje objętościowe suchych składników Cement : wapno : piasek przy marce zaprawy
		M1	M2	M4	M7
32,5	1:2:11,5	1:1:7	1:1:5,5	1:0,5:4,25

W celu polepszenia urabialności zapraw można dodawać firmowe plastyfikatory i superplastyfikatory w proporcjach 0,3-1,5% w stosunku do masy cementu. Dodanie domieszek chemicznych reguluje procosy wiązanie zapraw cementowych, wpływa także na opóźnianie skurczu.

Używając współcześnie produkowanych cementów do zapraw cementowych, należy wykorzystać szerokie możliwości dostosowania ich właściwości do wpływów środowiskowych. W przypadku zagrożenia części podziemnych budowli, np. siarczanami, można do produkcji zapraw użyć cementu o podwyższonych cechach odpornościowych i uniknąć kosztownych izolacji powierzchniowych.

Zaprawy gipsowe i gipsowo-wapienne

Zaprawy z gipsu budowlanego są rzadko wykorzystywane i używane bezpośrednio na budowie ze względu na szybkie wiązanie gipsu i stosunkowo wysoki koszt.

W PN-90/B-14501 zaleca się dozowanie do zapraw gipsowych domieszek opózniających wiązanie w postaci kleju kostnego lub kreatyny w ilościach jak w tabl.3

Fabrycznie produkowane gipsy tynkarskie zostały wzbogacone o dodatki opózniające wiązanie w średnim, a często dłuższym przedziale czasu.

Niewielki dodatek wapna do zapraw gipsowych (np. 2% w stosunku do masy gipsu) polepsza urabialność i wpływa na opóźnienie wiązania

Tablica. 3 Dozowanie opózniaczy wg PN-90/B-14501

Opóznienie początku wiązania, min	Klej kostny. Cm3	Kreatyna cm3
30	10-12	0,2-0,5
60	14-20	0,6-1,0

Zaleca się przygotowywanie zapraw gipsowych przez mieszanie wszystkich składników w stanie sproszkowanym na sucho w ciągu 4-5 min. Kruszywo musi być w tym przypadku należycie suche. Otrzymaną suchą mieszaninę dostarcza się do skrzynek z nalaną wodą, gdzie się ją miesza w ciągu 2-3min Konsystencja zapraw w chwili użycia do robót powinna wynosić 6-8cm wg stożka pomiarowego. Zaprawa gipsowa, nawet jeśli stwardniała tylko częściowo, nie nadaje się do użycia.

Lepsze cechy użytkowe wykazuje zaprawa gipsowo wapienna będąca plastyczną mieszaniną gipsu , wapna i piasku oraz wody i środków opózniających wiązanie. Kolejność mieszania składników jest następująca : do odmierzonej ilości wody dodaje się piasku i wapna mieszając mechanicznie po 1 min, a następnie gipsu i miesza dalsze 2min.

Orientacyjny skład zapraw gipsowych i gipsowo-wapiennych produkowanych na placu budowy podano w tabl. 4

Tablica 4 orientacyjny skład zapraw gipsowych i gipsowo-wapiennych w zależności od marek zaprawy i rodzaju spoiwa wg PN-90/B-14501

Marka zaprawy	Proporcje objętościowe dla zaprawy gipsowej i gipsowo-wapiennej gips : piasek	Proporcje objętościowe dla zaprawy gipsowej i gipsowo-wapiennej gips:wapno:piasek
M1	-	1:1,5:4,5
M2	1:3	1:0,5:3 do 1:2:4
M4	1:2	1:0,5:1 do 1:0,5:2

Zaprawy gliniane i gliniano-cementowe

W drugiej połowie XX wieku. Nastąpił zmierzch zastosowania zapraw glinianych i pochodnych. Wydawało się , że tendencja ta będzie trwała i zaprawy tego rodzaju ulegną zapomnieniu. Tak najprawdopodobniej byłoby , gdyby nie promowana , głownie w Europie Zachodniej idea budownictwa ekologicznego przyjaznego dla środowiska i człowieka.

Na nowo ożyło budownictwo z drewna i materiałów drewnopodobnych , pojawiły się strzechy słomiane i trzcinowe. Naturalna koleją rzeczy potrzebne stały się także zaprawy gliniane , głównie do wykonywania tynków. Są to zaprawy produkowane fabrycznie , modyfikowane . którym podstawowym lepiszczem jest glina. Zakres zastosowań fabrycznie produkowanych zapraw glinianych najprawdopodobniej nie będzie duży , jednakże sam fakt ich pojawienia się na rynku skłania do podania podstawowych informacji na temat tradycyjnych zapraw glinianych.

Zaprawy budowlane stosowano głównie w budownictwie wiejskim do wykonywania polep, podkładów pod podłogi , wypełnień ścian w konstrukcjach szachulcowych oraz w budynkach mieszkalnych z drewnianymi stropami do wypełnienia przestrzeni międzylegarowych . Glina w stanie naturalnym rzadko kiedy ma skład i właściwości pozwalające na bezpośrednie zastosowanie w budownictwie. Tradycyjnie dodawano do niej dodatki bierne, takie jak piasek, sieczkę ze słomy pazdzierze lniane itp. oraz dodatki stabilizujące, takie jak cement, wapno zwykłe lub hydrauliczne , bitumy, które uodparniają zaprawę na mięknienie i pęcznienie pod wpływem wody opadowej i wilgoci.

Propozycje glinianych domieszek biernych w zależności gliny mogą przybierać wartości :

• gliny tłuste-glina piasek 1:3-1:4

• gliny średnie-glina piasek 1:2-1:3

• gliny chude -glina piasek 1:0-1:2

Glina tłusta zawiera do 2% piasku, glina średniotłusta 3-15 % ,glina chuda 15 -30%

Glina powinna mieć postać zawiesiny o konsystencji 15cm stożka pomiarowego. Przygotowanie zawiesiny ręcznie lub mechanicznie (PN-90/B-14501)

Glinę tłustą moczoną przez 24 godziny należy umieścić w skrzyni i zalać wodą w ilości nieco mniejszej niż objętość załadowanej gliny. Mieszanie ręczne powinno tak długo aż otrzyma się jednolita (bez grudek) zawiesinę o konsystencji gęstej śmietany. Przy mieszaniu mechanicznym np. w betoniarce objętość gliny i objętość wody powinny być w przybliżeniu równe. Mieszanie powinno trwać 4-6min.

Glinę średnio tłustą (wysuszoną i rozdrobnioną) grudki do 4cm należy umieścić w skrzyni z wodą. Glina ma stanowić 1/3wody.Po rozmięknięciu glinę należy mieszać ręcznie

Do otrzymania zawiesiny o konsystencji gęstej śmietany. Nie zaleca się stosowania mieszania mechanicznego.

Glinę chudą (przesianą przez siatkę o oczkach 10-15mm) należy stopniowo wsypywać do skrzyni z wodą , równocześnie mieszając, aż do otrzymania zawiesiny o konsystencji gęstej śmietany. Przy mieszaniu mechanicznym ilości gliny i wody powinny w przybliżeniu równe , a mieszanie powinno trwać 4-6 min . Po rozmieszaniu gliny zawiesinę należy przelać przez sito o oczkach 8-10 mm , a następnie przez drugie o oczkach 2-3mm. Zawiesinę należy zlać do osadników.

Zaprawy z gliny z domieszkami biernymi osiągają niskie marki , najczęściej mniejsze od M0,6. Dodanie cementu do zawiesiny glinianej pozwala uzyskać zaprawy o wyższych markach do M7 włącznie. Przykładowe receptury zapraw gliniano-cementowych podano w tabl. 5

Zaczyny i zaprawy budowlane

Tablica 5 Orientacyjny skład zapraw gliniano - cementowych w zależności od marek

Zaprawy i przeznaczenia wg.PN-90/B-14501

Marka zaprawy	Orientacyjny skład objętościowy cement: zawiesina gliniana : piasek Zapraw murarskich i tynkarskich	Orientacyjny skład objętościowy cement: zawiesina gliniana : piasek zapraw wodoszczelnych
M0,3	1:4:16	-
M0,6	1:3:12	-
M1	1:2:10	-
M2	1:1:5:8	-
M4	1:1:6	1:2:3 do 1:2:4
M7	1:0:5:4	1:1:5:2:5

Wyraźnie różnią się miedzy sobą:

• zaprawy elewacyjne i ścienne ( zwykłe, pocienione, ciepłochronne)

• zaprawy pocienione ( klejące) do płytek mineralnych i płyt izolacyjnych

• zaprawy do rekonstrukcji i napraw elementów betonowych i ceramicznych

• zaczyny i zaprawy iniekcyjne

,

.

Klasyfikacje w grupach można dalej rozwijać, przyjmując na przykład podział zapraw tynkarskich wg prEN 998-1:2000

• zaprawa normalna do ogólnego stosowania - GP

• zaprawa do tynków lekkich - LW

• zaprawa do jednowarstwowych tynków zewnętrznych - OC

• zaprawa do tynków renowacyjnych -R

• zaprawa do tynków termoizolacyjnych -T

Właściwości zaprawy:

dla zapraw świeżo zarobionych:

• -urabialność,

• wydajność objętościowa próbnego zarobu

• plastyczność

• gęstość objętościowa

• czas zachownia właściwości roboczych,

• zdolność utrzymania wody

• podatność do samoczynnego wydzielania wody

• podatność na rozwarstwienie się

• zawartość powietrza

dla zapraw stwardnialych:

• wytrzymałość na zginanie

• wytrzymałość na ściskanie

• wytrzymałość na rozciaganie

• nasiąkliwość

• wilgotność

• gęstość objetościowa

• kapilarne podciąganie wody

• mrozoodporność

• skurcz

• współczynnik rozmiekania

• przyczepność zaprawy do podłoża

2.2 Teoretyczne zasady hydratacji cementu

Cement po zarobieniu z wodą ulega hydratacji, czyli uwodnieniu. Ilość wody niezbędna do hydratacji cementu waha się od 20 do 25% jego masy. W początkowym okresie gliniany wapniowe (CA) uwadniają się bardzo szybko - zjawisko to należy hamować tak, aby nie dopuścić do przedwczesnego tężenia zaczynu. Dodatek siarczanu wapniowego (gips lub anhydryt) powoduje spowolnienie tych procesów poprzez utworzenie uwodnionych siarczano-glinianów wapniowych  otaczających ziarna glinianów. Krzemiany wapniowe (CS) ulegają wolniej uwodnieniu niż gliniany, a procesowi hydratacji towarzyszy powstawanie wodorotlenku wapniowego i bardzo trwałej struktury uwodnionych krzemianów wapniowych (CSH). Żużel wielkopiecowy i popiół lotny wchodzą w reakcję chemiczną z utworzonym wodorotlenkiem wapniowym tworząc także uwodnione krzemiany wapniowe. Powstałe hydraty zagęszczają strukturę wpływając korzystnie na trwałość zaczynu cementowego. Procesom hydratacji towarzyszy wydzielanie ciepła. Cementy portlandzkie wysokich klas w porównaniu z cementami zawierającymi dodatki, wydzielają znacznie większe ilości ciepła. W przypadku wznoszenia dużych masywów betonowych należy stosować cementy o niskim cieple hydratacji, by nie dopuścić do powstania naprężeń termicznych prowadzących do powstania rys i mikrospękań. W warunkach obniżonej temperatury, zdolność do samonagrzewania betonu jest bardzo pożądana, gdyż prowadzi do znacznego przyspieszenia procesu wzrostu jego wytrzymałości. Natomiast stosowanie cementów o niskim cieple hydratacji w temperaturach poniżej +5°C prowadzi do bardzo wyraźnego spowolnienia procesów hydratacji, a w efekcie do niskiej dynamiki narastania wytrzymałości betonu.

Proces hydratacji głownych minerałow klinkierowych przebiega wg następujących reakcji chemicznych

2(3CaO^.SiO₂) +6H₂O 3CaO^.SiO₂^.3H₂O+3Ca(OH)₂ +Q

2(2CaO^.SiO₂) +5H₂O 3CaO^.2SiO₂^.4H₂O+Ca(OH)₂ +Q

2(3CaO^. Al ₂O ₃) +21H₂O 4CaO ^.Al ₂ O ₃^.13H₂O+2CaO ^.Al ₂ O ₃ ^.8H₂O +Q

2.3 Technologia produkowania zaprawy

Zasady projektowania i ustalania składu zapraw.

W odróżnieniu od skomplikowanych i różnorodnych metod projektowania składu mieszanek betonowych ustalaniu składu zapraw nie poświecono dotąd większej uwagi. W przypadku zapraw cementowo-wapiennych, cementowo- glinianych, wapiennych i gipsowych przyjmuje się ustalone doświadczalnie przez wieki lub dziesięciolecia receptury. O trafności doboru składników tych receptur świadczy często ich długowieczność. Zaprawy wapienne i sztukaterie gipsowe zastosowane przy budowie katedr w Gnieźnie i Poznaniu przetrwały 300lat.

Analityczna metodę ustalania składu zapraw można odnieść jedynie do zapraw cementowych. W 1950r. przedstawiono przybliżona, ale stosowaną nadal metodę projektowania zapraw.

Korzysta się ze wzoru na wytrzymałość zapraw cementowych

gdzie f_z - wytrzymałość zaprawy na ściskanie MPa

f_c- klasa wytrzymałościowa cementu MPa

n- stosunek objętościowy pisaku do cementu ( p/c)

Przekształcając wzór względem n, otrzymuje się

gdzie p- ilość pisaku w jednostkach objętościowych na 1m³ zaprawy

c- ilość cementu w jednostkach objętości na 1 m³ zaprawy

Jeśli przyjmuje Sue założenie ze w 1 m³ zaprawy znajduje sie 1 m³ pisaku luźno nasypanego to objętość cementu

Przykładowo w zaprawie M10 wykonanej z cementu CEM I 32,5 powinien znaleźć się 1 m³ pisaku oraz 0,345 m³ cementu.

Zakładając gęstość nasypową cementu 1200kg/m³,otrzymuje sie potrzebna ilość cementu równa 414 kg. Przy plastycznej konsystencji zaprawy należałoby dozować ok. 220l wody. Uważa się, że przy zastosowaniu cementów krajowych rzeczywista wytrzymałość zaprawy będzie ok. 20% większa od obliczonej wg wzoru. Można byłoby wiec zmniejszać ilość zaprawy.

W celu poprawienia urabialność zaprawy można dodać do niej pewną ilość ciasta wapiennego lub zawiesiny glinianej. Ilość tę wylicza się z wzoru empirycznego

gdzie c - masa cementu obliczona ze wzoru ,kg

D- objętość ciasta wapiennego o konsystencji 12 cm lub zawiesiny glinianej o konsystencji 15 cm, które należy dodać w celu poprawienia urabialności zaprawy,1.

W ostatnich latach pojawiły się w handlu gotowe preparaty uplastyczniające dodawane do zapraw cementowej zamiast ciasta wapiennego. Produkowane sa w postaci płynów lub proszków .Płyny dodaje się w ilości 140-280 ml wody do wody zarobowej na 50 kg cementu, proszki w ilości 25g rozniez na 50kg cementu.

2.4 Wykorzystanie w budownictwie

Zastosowanie zapraw

Zalecane konsystencje zaprawy i jej marki właściwe dla danej grupy zastosowań, tabela. Marka i skład zaprawy powinny być wyznaczone przez projektanta lub podane przez producenta elementów do wykonywania ścian, by osiągnąć deklarowaną nośność muru. Plastyczność i konsystencja zapraw zmieniają się z czasem, w związku z czym poszczególne zaprawy powinny być wbudowane nie później niż po:

• zaprawa wapienna - 8 godz.

• Zaprawa cementowo-wapienna - 5 godz.

• Zaprawa cementowa - 2 godz.

• Zaprawa cementowo-gliniana - 2 godz.

• Zaprawa wapienno-gipsowa - 0,5-1 godz.

• Zaprawę gipsową (bez opóźniacza) należy użyć bezpośrednio po zarobieniu wodą.

Skład zapraw powinien być dobierany doświadczalnie w zależności od wymaganej marki, rodzaju i konsystencji zaprawy. W normach przedmiotowych są podane orientacyjne składy zapraw (stosunki objętościowe spoiwa i piasku).

Przeznaczenie zaprawy				Rodzaj zaprawy	Konsystencja wg stożka pomiarowego cm	Marka zaprawy
Murowanie fundamentów	Bez ograniczeń			c	6-8	M4-M12
		W gruntach podmokłych			Cgl	6-8	M4-M7
		W gruntach suchych budynków jednokondygnacyjnych mieszkalnych lub gospodarczych oraz budynków prowizorycznych			W, cw	6-8	M0,6-M1
	Murowanie ścian budynków	Bez ograniczeń			c	6-8	M4-M12
		W pomieszczeniach o wilgotności względnej większej niż 60% oraz w pomieszczeniach podlegających wstrząsom, mury poniżej izolacji poziomej położone w gruntach nasyconych wodą			cw	6-8	M4-M7
		Ściany nadziemne nośne w budynkach do 2 kondygnacji, mieszkalnych lub gospodarczych			cw	6-8	M2-M4
		Ściany z przewodami dymowymi i wentylacjami, z gliny i żużlobetonu			cgl	6-8	M2-M4
		Ściany wypełniające oraz nadziemne ściany nośne w budynkach jednokondygnacyjnych mieszkalnych lub gospodarczych			w	6-8	M0,3-M1
Wykonywanie filarów nośnych oraz murów, łuków i sklepień narażonych na obciążenia				C Cw cgl	6-8	M12-M20 M4-M7 M4-M7
Murowanie sklepień cienkościennych przy grubości		¼ cegły		c	6-8	M7-M20
						½ cegły				M4-M15
		Wykonywanie posadzek			Podłoża pod posadzki		c	5-7	M12-M20
					Warstwa wyrównawcza pod posadzki			4-6	M2-M7
Wykonywanie izolacji pionowej ścian budynków i poniżej zwierciadła wody oraz izolacji zbiorników przeciwpożarowych				cgl	7-8	M4-M7
Kładzenie tynków		Obrzutka pod tynki	Zewnętrzna	C Cw	9-11	M4-M15 M2-M7
						Wewnętrzne	C Cw W G Gw Cgl	9-10	M4-M15 M1-M7 M0,6-M1 M4 M4 M2
					Narzut dla tynków	Zewnętrznych	C Cw	6-9	M4-M7 M2-M7
						wewnętrznych	W G cw	6-9	M0,3-M1 M2-M4 M1-M7
					Warstwa wierzchnia tynków zwykłych	Zewnętrznych	C Cw Cgl	6-8 9-10	M2-M4
						wewnętrznych	C Cw G Gw cgl	6-8 9-10	M4-M7 M1-M4 M1-M2 M1-M2 M0,6-M2
				Tynki pocienione		G gw	6-11	M2-M4
		Układanie posadzek kamiennych		Z piaskowca		W	4-7	M0,6-M1
				Z innych materiałów kamiennych		cw	4-7	M1-M7
		Osadzanie okładziny kamiennej		Pionowej		Cw	7-12	M7
				poziomej		cw	4-12	M4-M7
		Mocowanie elementów kotwiących i wykonywanie zalewki lub podkładu		Roboty kamieniarskie		C	4-12	M4-M7
				Inne roboty budowlane		c	4-12	M7-M15
Wykonywanie podkładu (warstwy wyrównawczej) pod podokiennik, nakrywy, okładzinę stopni schodowych (stpnie i podstopnie) z kamienia naturalnego				c	4-7	M4-M7

Literatura

- Budownictwo ogolne Materiały i wyroby budowlane tom 1 „Arkady”

- http://pl.wikipedia.org/wiki/Zaprawa_(budownictwo)

---