Мінеральними в'яжучими матеріалами називаються порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластичну масу
- тісто і при застиганні створюють штучний камінь. Залежно від застосовуваного сировини вяза-жущіе матеріали поділяються на мінеральні - цемент, гіпс, вапно (сировиною для їх про-ництва служать гірські породи) і органічні - бітуми, дьогті, рослинні і тваринні клеї, синтетичні смоли і т.д. (Сировиною для виробництва служать органічні речовини рослинного і тваринного походження). У будівництві переважно застосовують в'яжучі матеріали мінерального походження.
За здатністю зберігати міцність в різних середовищах в'яжучі матеріали поділяють на два види: повітряні - застигають і зберігають свої властивості тільки на повітрі і гідравлічні - продовжують застигати, збільшувати і зберігати свої властивості у вологому середовищі і воді. До повітряних в'язких матеріалів ставляться повітряне вапно, гіпс, магнезіальні в'яжучі і розчинна (рідке) скло, до гідравлічних в'язким - гідравлічна вапно і більшість цементів.
Гідравлічні в'яжучі застосовуються в надземних і підземних частинах будівель і споруд при будь-якої вологості і в гідротехнічних спорудах.
Повітряні в'яжучі. Технологічний процес отримання повітряної вапна складається з видобутку вапняку, його дроблення, сортування і випалу. Отримана після випалу окис кальцію або комове негашене вапно піддається помолу з отриманням порошкоподібної ізвестікіпелкі (СаО) або гаситься водою. При гасінні (з'єднанні з водою) вона перетворюється в гашене вапно. При цьому, в залежності від кількості води, виходить або порошок - пушонка, або вапняне тісто, або вапняне молоко.
З повітряної вапна готують будівельні розчини кладок, які використовуються в су-ХІХ умовах, розчини для штукатурних розчинів і побілки, а також її використовують у виробництві силікатних автоклавних виробів, в тому числі силікатної цегли (біла цегла). Їх виготовляють із суміші кварцового піску і повітряної вапна (8%) під тиском в автоклавах.
Гіпсові в'яжучі матеріали являють собою продукт випалу гіпсового каменю. В за-лежно від випалу виходить формувальний будівельний гіпс (алебастр) або ангідридового цемент.
Розчинна (рідке) скло являє собою повітряний в'яжучий, що отримується при сплаву в скловарних печах чистого кварцового піску з содою №2С03 або поташом К2СОз з наступним розчиненням отриманого розплаву парою до консистенції в'язкого розчину. За со-ставу воно буває натриевое і калиевое. З натрієвого рідкого скла готують жаротривкі бетони і розчини, вогнезахисні обмазки, а з калієвого рідкого скла - силікатні фарби, ки-слотостойкіе бетони і розчини.
Гідравлічні в'яжучі матеріали. До гідравлічним в'яжучим матеріалами відносять: гідравлічну вапно, цементи, бітумінозні матеріали (для гідроізоляційних обмазок, уст-ройства температурних швів) і деякі інші.
Г ідравліческая вапно - продукт випалу мергелистих (що містять глинисті домішки) вапняків. При випалюванні окис кальцію вступає в реакцію з оксидами алюмінію (головний компонент глини), заліза, кремнію.
Гідравлічне вапно, зачинена водою, після попереднього затвердіння на воз-дух, продовжує тверднути у воді. Гідравлічну вапно застосовують в тонко подрібненому вигляді для приготування будівельних розчинів, призначених для сухого та вологого середовища, бетонів низьких марок і т.д.
Цементи (нім. Zement, від лат. Caementum - щебінь, битий камінь) - збірна назва групи найважливіших будівельних матеріалів. За своїм складом він підрозділяється на кілька видів: портландцемент і його різновиди, шлакові і пуцоланові цементи, глиноземистий цемент, цемент, що розширюється і ін. Спеціальні цементи.
Портландцемент (від англ. Portland - півострів на півдні Англії) - порошкоподібний гідравлічний в'яжучий матеріал, що твердне на повітрі і продовжує тверднути у воді. Він є найбільш використовуваним гідравлічним в'яжучим матеріалом. За виробництвом і примі-рівняно займає перше місце серед всіх інших в'яжучих матеріалів. Технологічний процес через виготовлених портландцементу складається з операцій: видобутку вапняку і глини, підготовки сировинних матеріалів і добавок, приготування з них однорідної суміші, випалу суміші і подрібнення напів-ченного після спікання напівфабрикату - клінкеру в тонкий порошок разом з гіпсом та іншими добавками. Від якості суміші залежать найважливіші властивості цементу: міцність і швидкість її нарас-вання, довговічність, стійкість в різних експлуатаційних умовах. Гіпс додається для ре-вання термінів схоплювання цементу.
Відповідно до Держстандарту, міцність цементу характеризується межею міцності при стисненні і вигині через 28 діб після змішування з водою. Важливою властивістю є швидкість схоплювання (початку затвердіння). У звичайних цементів схоплювання починається не раніше 45 хвилин після замішування і закінчується не пізніше 12 годин.
Пластифікований портландцемент виходить шляхом введення поверхнево добавок, що підвищують пластичність цементів і легкоукладальність суміші.
Швидкотвердіючий портландцемент - відрізняється підвищеною твердістю через 3 доби твердіння, зазвичай застосовується при укладанні на морозі, для виготовлення збірних конструкцій з підвищеною міцністю.
Пуцолановий цемент - марки М400 і МЗ00 виходить введенням активних мінеральних добавок - застиглої вулканічної лави, туфу, пемзи, золи ТЕЦ та ін.
речовин. Він відрізняється більш високими гідравлічними властивостями і застосовується для гідротехнічного будівництва, підземних і підводних споруд.
Жужільний портландцемент виготовляють спільним помелом клінкеру, доменних шлаків і гіпсу, більш водостійкий. Його недолік - більш низька морозостійкість.
Білий портландцемент отримують з білих каолінових глин і чистих вапняків або крейди. На його основі готують різні кольорові цементи, які використовуються на оздоблювальних роботах.
Бетони. Бетон - штучний кам'яний матеріал, отриманий в результаті формування і твердіння раціонально підібраної суміші в'яжучого матеріалу, води і заповнювачів - піску, щебеню або гравію. Суміш цих матеріалів до затвердіння називають бетонною сумішшю.
Пісок і щебінь утворюють кам'яну основу бетону, а цемент їх пов'язує і заповнює порожнечі.
Бетони класифікуються:
по виду в'яжучого - на цементні, гіпсові, вапняні бетони, полімербетони ;?
по міцності - межею міцності на стиск і визначаються відповідним класом; по щільності - особливо важкий (2500 кг / м3), важкий - (від 2500), полегшений (від 1800) і легкий (від 500 кг / м3 і нижче).
Крім перерахованих факторів бетон може класифікуватися по довговічності, виду заповнювача, за призначенням.
Приготування бетонної суміші складається з двох операцій - дозування вихідних продуктів і їх перемішування. Бетонну суміш в бетоносмесителях готують або безпосередньо на об'єкті, або на бетонних заводах, звідки вона транспортується спецтранспортом до місця укладання.
Приготована бетонна суміш укладається в опалубку (форму) і починається її ущільнення. В залежності від легкоукладальності суміші використовують різні способи ущільнення - вібрація, віброштамповку, вакуумирование і ін. Найбільш поширеним є вібрація. Укладання і ущільнення бетонної суміші є найважливішими процесами, забезпечують-вающими якісне заповнення сумішшю всіх проміжків між арматурою і опалубкою. При вібрації жорстка бетонна суміш як би перетворюється в важку рідину і заповнює всі частини опалубки, а повітря, що міститься в бетонної суміші, піднімається вгору і йде. Догляд за бетонною сумішшю складається в забезпеченні водного режиму - періодичного зволоження, укриття теплозахисні щитами, зволоженою мішковиною, покриття пленкообразующими складами і т.д. Твердіння бетонної суміші полягає не в висиханні вологи, а в протіканні ряду складних хімічних і фізичних процесів, в яких кожен з мінералів при замішуванні водою реагує з нею і дає різні хімічні новоутворення.
Крім звичайних бетонів можуть застосовуватися різні спеціальні бетони, що досягається використанням різних добавок. Наприклад, теплоізоляційні газобетони отримують добав-ленням алюмінієвої пудри, яка при реакції з кальцієм виділяє водень і утворює пори. Пінобетони виходять при змішуванні бетону з піноутворювальний добавками.
Залізобетон. Залізобетон являє собою будівельний матеріал, в якому поєднані в єдине ціле спільно працюють затверділий бетон і сталева арматура.
матеріалів: при вигині конструкції бетон добре пручається стиску, а арматура має зна-ве міцністю на розтягнення. Арматура - це різного профілю прокат, сталеві стрижні, дріт, канати, сітка і т.д. закладаються в бетон для отримання залізобетонних конструкцій.
(Форми), установка в ній арматури, приготування і укладання суміші, ущільнення суміші, догляд за твердеющим бетоном.
Будівельний розчин. Будівельним розчином називають затверділу або свіжо-приготовлену суміш в'яжучого матеріалу, дрібного заповнювача та води. Як заповнювач застосовують пісок. По виду в'яжучого матеріалу розчини поділяють на цементні, гіпсові, через вестковие і змішані, за призначенням - на кладочні (для кладки стін), оздоблювальні або штукатурні та спеціальні (акустичні, рентгенозахисні і т.д.).
Марка розчину визначається випробуванням на стиск зразків, виготовлених з розчину у вигляді кубиків зі стороною 7,07 см, які тверднуть в розрахунковий термін відповідно до стандарту. Марки раство-рів прийняті наступні: 1; 4; 10; 25; 50; 75; 100; 200; 300. Низькі марки розчинів застосовують для штукатурних і кладок розчинів в малоповерховому будівництві, в багатоповерховому будівництві кладку здійснюють на розчинах марок 25, 50, 75 і 100. Для особливо відповідальних конструкцій застосовують більш високі марки розчинів. Кладочні розчини розрізняють по виду в'яжучого ма-териала і по застосуванню.
Для кладки стін використовують цементно-вапняні і цементно-глинисті розчини. Міцність, монолітність і довговічність кам'яної кладки в значній мірі залежать від якості застосованого розчину. Марки, вид і склади розчинів для різних видів кам'яних і монтажних робіт встановлюються з урахуванням вимог міцності, характеру конструкцій і умов їх експлуатації. У сучасному цивільному і промисловому будівництві найчастіше застосовують будівельні розчини марок 25; 50; 75 і 100. Для кам'яної кладки зовнішніх стін будівель використовують переважно змішані цементно-вапняні і цементно-глиняні розчини з мінімальними марками від 25 до 50 в залежності від виду використовуваного матеріалу і необхідного ступеня довговічності конструкцій.
Оздоблювальні розчини підрозділяються на штукатурні та декоративні. Їх готують на цементній, цементно-вапняної, вапняної і на вапняно-гіпсовій основі.