Spoiwa – ciała aktywne chemicznie, które po sproszkowaniu i wymieszaniu z wodą wiążą i twardnieją.
Spoiwa:
powietrzne – takie, które po zmieszaniu z wodą wiążą na powietrzu, w wodzie nie wiążą i nie twardnieją, po utwardzeniu nie mogą przebywać w wodzie,
wapno, gips, spoiwa magnezowe,
hydrauliczne – wiążą w powietrzu i w wodzie, są odporne na działanie wody,
cementy wszystkie, wapno hydrauliczne ( wapno hydrauliczne musi wiązać na powietrzu, przynajmniej na początku)
wiązanie – proces od zarobienia wodą do przejścia w stan stały,
twardnienie – nabieranie wytrzymałości przez zaprawy (czas twardnienia dla cementu około 28 dni)
mleko – dużo wody mało spoiwa,
Spoiwo to otrzymujemy prze wypalenie kamienia gipsowego w temperaturze 150 – 160˚C (CaSO4 ⋅ H2O) i otrzymujemy siarczan wapniowy 2CaSO4 ⋅ H2O. Gips dzielimy na dwie odmiany:
α – odwodnienie przeprowadzone w obecności pary wodnej,
β – intensywnie odprowadzane jest para wodna,
Jeżeli kamień gipsowy podgrzejemy do 200 ˚C powstanie anhydryt, który posiada lepsze właściwości wiążące gdy dalej wypalamy pogarszają się właściwości i w 800˚C otrzymujemy estrichgips, który ma wolniejszy czas wiązania (2h) i ma większą wytrzymałość 5 – 16 MPa.
szybkowiążące (gips budowlany koniec wiązanie przed 15 minutą),(zaczyna wiązanie po 3 min a kończy po 15),
gipsu normalnie wiążące (koniec wiązanie między 40 minutą),
gips wolno wiążący (koniec wiązanie nie krótszy niż 40 min (gips tynkarski)),
sierść bydlęca,
wywar z kopyt,
klej kostny,
cukier,
wywar z traw piołunu,
do tynków wewnętrznych,
do szczegółów architektonicznych,
elementy drobnowymiarowe,
pustaki,
tynki GK (gipsowo kartonowe),
zaprawy murarskie,
formy do wyrobów ceramicznych,
do ubytków ścian,
z estichgipsów wykonuje się podkłady pod podłogi,
krótki czas wiązania,
gips G3, G4 wytrzymałość od 3 – 8 MPa, po 2 godzinach od związania,
duża higroskopijność,
po związaniu zwiększa objętość,
cement portlandzki - najbardziej rozpowszechniony. Otrzymuje się przez mielenie klinkieru cementowego z dodatkiem gipsu i domieszek hydraulicznych. Klinkier powstaje przez wypalenie w piecach obrotowych margla lub gliny oraz wapienie w temperaturze 1400˚C. Klinkier mieli się na cement dodając surowego gipsu,
cement hutniczy otrzymywany przez mielenie klinkieru cementowego z żużlem wielkopiecowym i popiołami lotnymi. Dobrze sprawuje się w wodzie morskiej i wysokich temperaturach. Zawartość żużla i popiołów 30 – 80 % wagowo. W czasie mielenie dodaje się gipsu, dzięki czemu wolniej wiąże.
cement portlandzki biały – otrzymujemy z surowców bez żelaza, wypalany w 1600˚C, kolor biały, ma zastosowanie do produkcji kolorowych cementów,
cement murarski – klinkier z dopełniaczami, marki 15, grubo uziarniony, stosowany do zaprawy murarskie w celu połączenia elementów,
cement szybkotwardniejący – duża ilość alitu, początek wiązania po 40 min, koniec po 24 h, wytrzymałość uzyskuje do 20 MPa,
cement pucolanowy – do budownictwa wodnego, odporny na agresje chemiczną,
Klinkier cementowy składa się z
alit 50 – 60% - poprawia właściwości hydrauliczne,
belit – 20% - przyrost wytrzymałości,
glinian trójwapniowy 10% - opóźnia wiązanie,
brownmilleryt 7% - żelazo glinian cztero wapniowy,
Po zmieszaniu cementu z wodą następuje proces wiązania (hydroliza i hydratacja). Proces wiązania od 2 do 4 h. Twardnienie po 7 dniach, a wytrzymałości nabiera po 28 dniach.
Uzyskuje się przez wypalenie kamienia wapiennego CaCO3, proces przeprowadzany w wysokiej temperaturze, uzyskane wapno to ciało porowate o kolorze białym lub szarym.
Wapno palone w formach zbrylonych lub proszku, łatwo przechodzi w dwutlenek, dlatego powinno się chronić przed zawilgoceniem.
szybko gaszące poniże 15 min,
średnio 15 – 30 min,
wolnogaszone ponad 30 min,
Może się rozpadać po gaszeniu na proszek. W procesie gaszenia wydziela się ciepło. W zależności od sposobu gaszenie dzielimy na:
mokrogaszone – ciasto wapienne, gaszone mechanicznie lub ręcznie w skrzyniach, mieszane z wodą i przez spust spuszczane do dołu, powinno poleżeć 14 dni do zaprawy murarskiej, 2 miesiące do zaprawy tynkarskie, dół przykrywa się piaskiem,
suchogaszone, wody około 65% ciężaru wapna do aby bryły rozpadły się na proszek, proszek ten mieli się je w młynach kulowych i pakuje do worków, nie wymaga gaszenia i dołowania,
Wiązanie wapna gaszone przebiega w dwóch sposobach:
karboniazacja – polega na łączeniu się wodorotlenku wapnia Ca(OH)2 z CO2 znajdującym się w powietrzu,
tworzenie krzemianów w autoklawach przy wyrobach betonów komórkowych i silikatach,
wapno hydrauliczne otrzymywane z wapieni marglistych, twardnieje bez dostępu powietrza, może być poddane działaniu wody podczas twardnienia, stosowane do prac murarskich, tynkarskich, długi czas wiązania, duża wytrzymałość,
wapno pokarbidowe (acetylenowe) – barwa jasno szara, zapach gaszące się jeszcze karbidu, stosuje się w połączeniu z ciastem wapiennym,
wapno hydratyzowane – sucho gaszone,
wapno zwykłe palone i gaszone,
Zalety:
dobra urabialność,
zdolność łączenie się z domieszkami hydraulicznymi (tlenki żelaza, glin, krzem),
zdolność tworzenia krzemianu wapniowego,
Wady:
mała wytrzymałość od 0,5 do 2 MPa, mała wytrzymałość na działanie wody, duża energochłonność,