Мінеральними в'яжучими речовинами називають тонкі порошки, одержувані з різних порід і мінералів, які після змішування з водою твердіють до камневидное стану. Вони діляться на дві групи: повітряні і гідравлічні. Повітряні в'яжучі твердіють і зберігають свою марочну міцність тільки в повітряному середовищі. Гідравлічні в'яжучі можуть тверднути і зберігати міцність як на повітрі, так і у воді.
До повітряних в'язким відносяться гіпс, ангідридні і магнезіальні в'яжучі, а також повітряне вапно і кислототривкий цемент. До гідравлічним в'яжучим відносять всі інші, досить численні види цементу і гідравлічну вапно. Тут розглядаються тільки ті в'яжучі, які можуть знайти застосування в індивідуальному будівництві.
Гіпс випускають декількох видів: будівельний (іноді його неправильно називають «алебастр»), формувальний, високоміцний і, крім того, ангідритовий цемент і його різновид естріх-гіпс. Особливість гіпсу - дуже швидке твердіння: початок схоплювання через 2-4 хв, а завершення пізніше 30 хв. Тому його треба готувати тільки в тій кількості, яке можна витратити до початку схоплювання. Це не завжди буває зручно. Для уповільнення зчеплення в розчин вводять добавки (кератиновий або вапняно-кератиновий клей), але їх не завжди можна придбати. Тому передбачено випуск різних марок гіпсу з різними термінами схоплювання: тип А - швидкотверднучий гіпс з початком схоплювання через 2 хв і завершенням через 1 5 хв; тип Б - нормальнотвердею-щий, 6 і 30 хв; тип В - повільнотвердіючими, з початком схоплювання не раніше 20 хв.
Для замішування гіпсу води беруть не більше 60-80% від маси сухого порошку. Підвищення температури (але не більше 60 °) збільшує міцність гіпсу, яка у кращих сортів досягає марки 180-200 (через сім діб).
Після твердіння обсяг маси збільшується на 0,5-1% і не утворює тріщин, тому гіпс зручно застосовувати для дрібного ремонту оштукатурених стін, а також для виливків у формах.
Високоміцний і формувальний гіпс застосовують для виготовлення форм в металургії і форфор-фаянсової промисловості, але вони цілком можуть заміняти будівельний гіпс, забезпечуючи високу якість ремонту і виливків. У цих сортів міцність на стиск досягає через тиждень марки 1 50-400.
Ангідритовий цемент - медленносхвативаю-щееся гіпсове в'язке з початком схоплювання не раніше 30 хв і завершенням не пізніш 24 годину. Марки 50, 100, 150 і 200. Застосовують для ремонту і виготовлення оздоблювальних плит під штучний мармур. Естріх-гіпс - різновид ангідритного цементу, застосовувана для декоративно-штукатурних робіт і виливки архітектурних деталей. У порівнянні з іншими гіпсовими в'яжучими має підвищену водостійкість і морозостійкість.
Магнезіальні в'яжучі та кислотостойкий цемент мають обмежене застосування для спеціальних цілей у виробництві ксилоліту і фіброліту та в обробці цехів хімічних підприємств.
Повітряна вапно широко застосовується в будівництві і виробництві будівельних матеріалів. Розрізняють декілька різновидів: комове і мелене негашене вапно, гашене вапно - пушонка, вапняне тісто і вапняне молоко. Їх застосовують для приготування розчинів (чисто вапняних і в суміші з гіпсом або цементом), у виготовленні бетонів і штучних каменів, а також в якості добавок е виробництві інших в'яжучих і для фарбування стін і стель.
У кладок розчинах гашене вапно твердне повільно, і міцність їх виходить невисока (М5-10), тому в чистому вигляді вона застосовується рідко.
Гідравлічне вапно проводиться у вигляді порошку і буває двох сортів - слабогідравліческая і сільногідравліческая. Застосовується для тих же цілей, що і повітряна (крім забарвлення), але набирає міцність як на повітрі, так і у воді, після попереднього повітряного твердіння. Розчини з гідравлічною вапном більш жорсткі, швидше схоплюються і мають більшу, ніж з повітряної, міцність (10-20 для слабогідравліческой вапна і 25-50 для сільногідравліческой).
Портландцемент - найпоширеніший вид в'яжучого, що має найбільше застосування в будівництві. Область використання цементу обширна: штукатурні та кладочні розчини (зазвичай в суміші з вапном і іншими добавками), виробництво бетону та залізобетону, дрібних і великих блоків, штучного каменю, плит та облицювальних плиток, цементних фарб, покриттів підлог і т. Д.
Портландцемент являє собою дуже тонкий порошок зеленувато-сірого кольору. Випускається декількох марок - 300, 400, 500, 600 і вище. Початок схоплювання розчину не раніше 45 хв, кінець - не пізніше 6 годину після змішування з водою. Потрібне кількість води 25-30% від маси сухого цементу. Через три дні розчин досягає половини марочної міцності, через тиждень - 60-70% і 100% -через місяць (на 28-й день), але наростання міцності в подальшому не припиняється і через кілька років може перевищити марочну в два-три рази. Для цього необхідно правильно зберігати цемент (в сухих умовах) і не дуже довго, так як через рік його активність падає приблизно на третину. Нормальні умови твердіння цементу можливі тільки у вологому середовищі і при позитивних температурах (+ 15-25 ° С). Підвищення температури і вологості сприяє прискореному набору міцності. При негативних температурах (до - 10 °) в розчин додають хлористий кальцій або натрій (кухонна сіль) в кількості до 5% від маси цементу - це знижує температуру замерзання розчину і прискорює твердіння цементу. У залізобетонні конструкції зазначені солі можна додавати в кількості не більше 2%, інакше можлива корозія арматури.
ВНЕСЕННЯ ЗМІН ДО портландцемент отримують, вводячи в нього різні добавки в дуже малих кількостях, які впливають на властивості цементу і одержуваних з нього розчинів і бетонів. Є кілька різновидів портландцементу: пластифікований, гідрофобний, бистротвердеющий, сульфатостойкий, білий і кольорові цементи.
Пластифікований портландцемент забезпечує кращу рухливість розчинів і підвищену морозостійкість. Застосовується як звичайний цемент і допускає деяку економію (10-15%) при складанні розчинів і бетонів. Міцність 300-500. Гідрофобний портландцемент допускає більш тривале зберігання в несприятливих умовах. Має ті ж властивості, що і попередній. Марки 300, 400. Швидкотвердіючий - (БТЦ) прискорено твердне в перші три доби. Міцність 400 і 500. Різновид - особливо швидкотверднучий цемент (ОБТЦ), що має ще більшу швидкість росту міцності, яка досягає марки 600-700. БТЦ і ОБТЦ зручно застосовувати в монолітних конструкціях для прискорення перестановки опалубки. Сульфатостойкий цемент краще чинить опір агресивним водам, і його застосування виправдане при спорудженні фундаментів у вологих грунтах. Марки 300, 400. Білий і кольорові портландцем-менти мають підвищену вартість, але володіють хорошими декоративно-естетичними властивостями і використовуються в зовнішній і внутрішній обробці. Міцність 300, 400, 500.
Спеціальні цементи отримують на основі портландцементу з різної сировини і мінеральних добавок - це велика група в'яжучих з різноманітними властивостями, визначальними область їх застосування.
Пуцолановий портландцемент відрізняється підвищеною водостійкістю і водонепроникністю, повільним твердением в початковий період. Марки 200, 300, 400. Можна застосовувати для спорудження фундаментів, але для стін його використання недоцільне через знижену морозостійкість. Шлакопортландцемент має добавки доменного шлаку і гіпсу, що визначають його основні характеристики. Різновиди: бистротвердеющий, з підвищеною хімічною стійкістю. Рекомендується застосовувати у вологому середовищі. Марки 200-500. Існують і інші варіанти: вапняно-шлаковий, гіпсо-шлаковий, сульфатно-шлаковий, шлаковий бесклінкерного. Ці дешеві в'яжучі рекомендується застосовувати в сільському будівництві для кладки стін і виготовлення дрібних блоків. Марки 50, 100, 150.
Глиноземистий цемент стоїть осібно серед інших видів цементів. Його основа - боксити і вапняк. Це нормально схоплюється (не раніше 30 хв), але швидкотвердіюче в'яжучий - через три доби досягає марочної міцності - 400, 500 або 600. Майже за всіма показниками (хімічна стійкість, водонепроникність, жаростійкість і морозостійкість) перевершує всі інші в'яжучі речовини, але має два нестачі - нестійкий до лугів і доріг (вартість в 3-4 рази вище, ніж портландцементу).
Ще одна група - розширюються цементи, -состоящая з чотирьох видів: водонепроникний, гіпсоглиноземистий, напружує і розширюється портландцемент. Їх зручно застосовувати для ремонту стін, цоколів і фундаментів, закладення тріщин в конструкціях і в виробництві залізобетонних виробів з напруженою арматурою. Марки цементів 300, 400, 500, а у останнього виду 400, 500, 600.