Ogólna nazwa „spoiwa mineralne” dotyczy grupy tworzyw, które po rozdrobnieniu do postaci pyłu i zarobione wodą dają plastyczny zaczyn, łatwo układający się i formujący, a takŜe wiąŜący po pewnym czasie i twardniejący na powietrzu lub w wodzie. Powierzchnia właściwa około 3200cm2/g Surowce do produkcji cementu (klinkieru) to kopaliny naturalne: wapień (kamień wapienny), margiel, glina, kreda, które stanowią źródło węglanu wapnia (CaCO3). Podstawowymi minerałami klinkieru cementowego są: - alit; 50 ¸ 65%. (3CaO·SiO2) krzemian trójwapniowy - belit; 15 ¸ 25%; (2CaO·SiO2) krzemian dwuwapniowy - celit; 8 – 12%. (3CaO·Al2O3) glinian trójwapniowy, - brownimelleryt. 8 ¸ 12%. (4CaO·Al2O3·Fe3O3) żelazoglinian czterowapniowy Alit jest najwaŜniejszym minerałem klinkieru cementowego. Odznacza się dobrymi właściwościami wiąŜącymi w początkowym, a takŜe końcowym okresie twardnienia. Belit materiały o matrycy cementowej uzyskują znaczne wytrzymałości w późniejszym okresie twardnienia. Celit reaguje najszybciej ze wszystkich minerałów z wodą. Cementy CEM I oraz CEM II produkowane są w trzech klasach wytrzymałościowych: 32.5; 42.5 oraz 52.5. Pozostałe rodzaje cementów produkowane są w dwóch klasach wytrzymałościowych: 32.5 oraz 42.5. DO 5% dodatków nieklink. CEM II: - A (dodatki w ilości od 6 do 20%); - klinkieru - B (dodatki w ilości od 21 do 35%).- klinkieru Dodatkami mineralnymi do cementów CEM II są: - granulowany ŜuŜel wielkopiecowy (S), - pył krzemionkowy (D), - pucolana naturalna (P) - pucolana sztuczna (Q), - popiół lotny krzemionkowy (V), - popiół wapienny (W), - łupek palony (T) - wapień (L). JeŜeli ilość dodatku w postaci Żużla wielkopiecowego przekroczy wartość 35 % - mamy do czynienia z cementem hutniczym CEM III. - CEM III/A zawiera ŜuŜel od 36 do 65%, - CEM III/B zawiera ŜuŜel w ilości od 66 do 80%. Dodanie do cementu Żużla (S) lub popiołu lotnego (V lub W) powoduje: - wydłuŜenie czasu wiązania; - obniŜenie początkowej wytrzymałościowi w stosunku do cementów czystych. Cement ten jednak ma inne zalety, mianowicie: - charakteryzuje się mniejszym ciepłem hydratacji; - mniejszym skurczem; - zwiększoną odpornością na działanie wód agresywnych Cementy hutnicze CEM III charakteryzują się: - wysoką odpornością siarczanową oraz alkaliczną, - nie naleŜy ich stosować w okresie zimowym - niskim ciepłem hydratacji (twardnienia), dzięki czemu są przydatne do wykonywania duŜych elementów betonowych i obiektów hydrotechnicznych, niskim skurczem,	- betony wykonane na bazie tych cementów charakteryzują się mała przepuszczalnością), - bardzo dobra dynamika narastania wytrzymałości w długich okresach twardnienia (do kilkunastu miesięcy, a nawet kilku lat). Cement pucolanowy CEM IV A(do 35%) i B(do 55%) Cement pucolanowy produkowany jest ze wspólnego zmielenia klinkieru portlandzkiego z dodatkami pucolanowymi oraz gipsu. Cement wieloskładnikowy CEM V Cement ten otrzymuje się przez zmielenie klinkieru portlandzkiego z dodatkiem ŜuŜla wielkopiecowego, pucolany naturalnej, popiołu lotnego krzemionkowego oraz gipsu. Dla kaŜdej klasy wytrzymałościowej odpowiadają dwie klasy wytrzymałości wczesnej: -klasy o normalnej wytrzymałości wczesnej oznacza się symbolem N, - natomiast klasy wysokiej wytrzymałości wczesnej jako R. Proces hydratacji cementu Po zarobieniu cementu wodą dochodzi do: -rozpuszczenia się niektórych minerałów w wodzie, -następnie dochodzi do hydrolizy, czyli reakcji chemicznej minerału z wodą, której towarzyszy rozpad minerału na części składowe, - a następnie mamy do czynienia z uwodnieniem (hydratacją), czyli przyłączeniem wody przez minerał. • Okres I – wstępnego dojrzewania (przedindukcyjny) Woda zarobowa zmienia w tym czasie swój odczyn z obojętnego o pH=7 na silnie alkaliczny o pH>12. Najwcześniej rozpoczyna hydratację: - glinian trójwapniowy (C3A – celit), - z kolei krzemian trójwapniowy (C3S – alit), - a krzemian dwuwapniowy (C2S – belit) reaguje znacznie wolniej. Reakcjom chemicznym towarzyszy silne wydzielanie się ciepła. •Okres II – okres indukcji (okres wiązania) Okres ten rozpoczyna się w chwili, gdy woda całkowicie nasyci się wapnem oraz gdy na ziarnach cementu zaczną tworzyć się pierwsze narosty krystaliczne, które tworzy głównie etryngit oraz CSH (Ŝel krzemianowo wapniowy). •Okres III – okres tęŜenia Po upływie 24 godzin od zarobienia zaczynu wyczerpuje się zapas gipsu i tym samym następuje intensywnie hydratacja celitu, w wyniku czego powstają hydraty drobnych prostopadłościennych kryształków C4AH13. Zagęszczają one strukturę i zmniejszają wielkość porów w zaczynie cementowym. Wiadomości końcowe: - Gęstość cementu: 3,1 – 3,15 t/m3; - Gęstość nasypowa cementu: 0,9 – 1,2 t/m3; - Stopień zmielenia (rozdrobnienia, miałkości): X= 3000-5500 cm2/g w zaleŜności od klasy cementu; Wytrzymałość na ściskanie Fcl=F/s (s=2,5m2 25cm2)
Ceramika budowlana Ceramika to wyroby, które zostały uformowane z gliny naturalnej lub ich mieszaniny (tzw. mas ceramicznych), a następnie wysuszone i wypalone w temperaturze powyŜej 800 oC, w wyniku czego uzyskały wymagane właściwości mechaniczne, fizyczne oraz chemiczne. MASA CERAMICZNA Surowce plastyczne: - gliny (tłuste oraz chude), - iły (tłuste oraz chude), - kaolin, - łupki pylaste. Surowce nieplastyczne (schudzające): - piaski kwarcowe, - łupki kwarcytowe, - gruz ceglany mielony, - topniki: glinokrzemiany potasu,sodu, wapnia, tlenki Ŝelaza, tlenek wapnia i magnezu. Surowce plastyczne Po zarobieniu wodą moŜna je formować, pod obciąŜeniem odkształcają się plastycznie oraz zachowują nadany im kształt. Topniki stosuje się w celu obniŜenia temperatury spiekania mas i topienia szkliwa. W zaleŜności od wilgotności rozróŜnia się: -masy lejne o wilgotności powyŜej 30%, z których produkowana jest ceramika sanitarna - metodą odlewania w formach gipsowych; -masy plastyczne o wilgotności 18-30%, z których produkowane są cegły, pustaki niektóre dachówki - metodą ciągnienia – metodą pasmową w prasach ślimakowych; - masy sypkie – o wilgotności 2-12%, z których produkowane są płytki oraz wyroby ogniotrwałe – metodą prasowania. Klasyfikacja ceramiki ze względu na strukturę: 1. WYROBY O CZEREPIE POROWATYM Są to wyroby o porowatości do 22%, zwane ceramiką czerwoną, do których zalicza się wyroby: (22% nasiakliwosci)	- ceglarskie: cegły pełne, cegły kratówki, cegły dziurawki, pustaki ścienne i stropowe, pustaki do przewodów dymowych, dachówki, gąsiory dachowe, rurki drenarskie; - wyroby szkliwione: płytki ścienne i elewacyjne; - wyroby ogniotrwałe: cegły i kształtki szamotowe. 2. WYROBY O STRUKTURZE SPIECZONEJ Są to wyroby o nasiąkliwości od 6 do 12%. Zalicza się do nich: cegły kominowe, klinkier drogowy, płytki klinkierowe, kształtki kamionkowe kanalizacyjne. 3. Wyroby z ceramiki półszlachetnej Są to wyroby: fajansowe (płytki ścienne), wyroby sanitarne (umywalki) (do 6% nasiakliwosci) TYPY: Z(3,5-25),L(10-25) – od spos wyk. Powierzchni bocznych, zwykła i licowa, M,N – odporna na mróz i nie Cegły typu B (bez otworów)– nie posiadają Ŝadnych otworów Cegły typy P (cegły typu pełnego) mogą mieć drąŜenia (otwory), których łączna powierzchnia przekroju nie jest większa niŜ 10% Cegły typu D (drąŜone) i S (szczelinowe) mają drąŜenia, których łączna powierzchnia przekroju poprzecznego nie powinna byś mniejsza niŜ 10% i nie większa niŜ 40% powierzchni podstawy. Wymagania normowe dla cegieł dziurawek: Klasy cegieł dziurawek: 3,5 (minimalna wytrzymałość na ściskanie 4,3MPa); 5 (minimalna wytrzymałość na ściskanie 6,2MPa); 7,5 (minimalna wytrzymałość na ściskanie 9,3MPa); Masa przeciętnie około 2,3 kg Nasiąkliwość: od 6 do 22% dla klas 5 i 7,5; dla klas 3,5 nie określa się nasiąkliwości Z – do murowania zwykłego S – do murowania na suchy styk W – do murowania na wpust i wypust P – do murowania z cienkimi spoinami
Drewno Wlgotnosc: 6 – 12%, 10 – 15% Podstawowymi pierwiastkami wchodzącymi w skład drewna są: Węgiel ( 49,5%), Tlen (43,8%), Wodór (6,0%), Azot (0,2%) i inne. Tworzą one związki organiczne: Celulozę Hemicelulozę Ligninię są to związki podstawowe. Ponadto w drewnie występują też: cukier, białko, skrobia, garbniki, olejki eteryczne, guma oraz substancje mineralne, które po spaleniu dają popiół. Drewno okrągłe – surowiec drzewny pozyskiwany w stanie okrągłym, z zachowaniem kształtu pobocznicy pnia lub elementów korony drewno łupane – surowiec drzewny wyrabiany z drewna okrągłego przez dzielenie go wzdłuż włókien, drewno rozdrobnione – surowiec drzewny wyrabiany z drewna za pomocą rozdrabniarek grubiznę: do której zaliczamy drewno wielkowymiarowe i średniowymiarowe drobnicę: do której zaliczamy drewno małowymiarowe Ze względu na wytrzymałość: drewno wielkowymiarowe (W) klasy A (WA0), B (WB0), C (WC0), D (WD) drewno średniowymiarowe (S) grupy: S1, S2 (podgrupy a i b), S3 (podgrupy a i b), S4 drewno małowymiarowe (M) grupy: M1 i M2 Drewno klejone (klejonka) - stosowane jako materiał konstrukcyjny pozwalający na wykonywanie przekryć o dużej rozpiętości, nawet ponad 100m (wiązar) oraz stosowany wtedy gdy konieczna jest wysoka jednorodność materiału (np. stolarka okienna). Drewno klejone powstaje poprzez sklejenie ze sobą warstw drewna o grubości zwykle od 5 do 50 mm. Grubość tych warstw zależy od przeznaczenia i od koniecznego promienia wygięcia elementu końcowego. Drewno klejone jest często w trakcie klejenia formowane w krzywizny, jakich nie można osiągnąć z drewna litego. Poszczególne warstwy tworzą połączone wzdłużnie na złącze palczaste deski.	Fornir - jest to cienki płat drewna o grubości do 5 mm. Cienkie forniry o grubości do 1 mm są używane do produkcji sklejki oraz jako okleiny (obłogi) drewna i płyt w celu nadania im ładniejszego, szlachetniejszego wyglądu. Forniry otrzymywane są przez skrawanie obwodowe, mimośrodowe lub płaskie większych kawałków drewna. Wybór techniki skrawania ma wpływ na rysunek, w jaki układają się słoje. Sklejka - płyta sklejona z nieparzystej liczby fornirów. Podczas klejenia kolejne warstwy forniru układa się tak, aby włókna przebiegały pod kątem prostym. Daje to znaczną poprawę parametrów mechanicznych sklejki. W budownictwie sklejkę stosuje się przede wszystkim przy wykonywaniu robót stolarskich i przy wykonywaniu deskowania elementów betonowych. Płyty pilśniowe - to materiał płytowy o gr. 1,5 mm i większej wytwarzany z zastosowaniem ciepła lub ciśnienia, przy czym wiązania w tym materiale uzyskuje się w wyniku spilśnienia włókien i ich naturalnych właściwości adhezyjnych oraz przez dodanie kleju syntetycznego Płyty wiórowe - warstwowe tworzywo drzewne. Powstałe przez sprasowanie przy podwyższonej temperaturze i ciśnieniu z małych cząstek drewna jak; wióry drzewne , strugarskie, trociny , wafer, wióry pasmowe lub innych cząstek lignocelulozowych np. paździerzy konopnych, lnianych przy użyciu środków klejących Wady: kształtu, w budowie anatomicznej, Zabarwienie Porażenia przez grzyby, Pęknięcia, Zranienia, przez owady Wady budowy anatomicznej Nienormalne zabarwienie Zmiany barwy naturalnej, Plamy garbnikowe ,Zaszarzenie Powierzchni, Sinizna, Fałszywy twardziel, Czerwień bielu Korozja – Gnicie i wpływ grzybów, butwienie, niszczenie Przez owady. Drzewa stosowane: sosna pospolita, świerk, dąb, jesion, Buk, olcha brzoza. Właściwości mechaniczne: na ściskanie (40-60), Na rozciąganie (90-135), na zginanie (60-105)