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