Spojivá sú známe svojim širokým využitím v stavebníctve na prípravu betónov a mált používaných pri výstavbe budov, konštrukcií a iných konštrukcií. Je ich veľa druhov a dnes sa stručne dotkneme hlavných existujúcich podskupín.
Klasifikácia spojív
Pôvodom môžu patriť do organickej alebo anorganickej skupiny. Prvá zahŕňa všetky druhy bitúmenu, živíc, dechtu a smoly. Hlavnou oblasťou ich použitia je výroba strešných krytín, ktoré môžu byť valcované alebo kusové, asf altový betón a široká škála hydroizolačných materiálov. Ich hlavnou charakteristickou kvalitou je hydrofóbnosť, to znamená schopnosť zmäknúť a nadobudnúť pracovný stav počas zahrievania alebo pri interakcii s akoukoľvek organickou kvapalinou.
Druhá skupina – anorganické spojivá – pozostáva z vápna, sadry a cementu. Všetky sú žiadané v procese prípravy betónu a rôznych mált. Vzhľad anorganických spojívPredstavuje ju jemne mletý materiál, ktorý sa v procese miešania s vodou mení na tekuto-plastickú pastovitú hmotu, tvrdnúcu do stavu odolného kameňa.
Čo ich charakterizuje
Hlavnými vlastnosťami spojív anorganického pôvodu sú hydrofilnosť, plasticita pri interakcii s vodou a schopnosť prejsť do tuhého stavu z polotekutej pasty. V tom sa líšia od zástupcov prvej skupiny.
Za anorganické spojivá sa podľa spôsobu vytvrdzovania považuje vzduchové, hydraulické, kyslé a autoklávové vytvrdzovanie. Toto rozdelenie závisí od schopnosti dlhodobo odolávať prírodným klimatickým faktorom.
Vzduchové spojivá tvrdnú interakciou s vodou a po vytvorení odolného kameňa môžu zostať v tomto stave na vzduchu po dlhú dobu. Ak sú však výrobky a stavebné konštrukcie vyrobené s ich použitím pravidelne navlhčené, táto sila sa stratí dostatočne rýchlo. Budovy a stavby tohto typu sa ľahko zničia.
Čo patrí do tejto skupiny? Sem už tradične patria sadrové magnéziové spojivá – hlina, vzdušné vápno. Ak vezmeme do úvahy ich chemické zloženie, celú túto skupinu možno rozdeliť na ďalšie štyri. To znamená, že všetky vzduchové spojivá sú buď vápno (na báze oxidu vápenatého), alebo magnézia (ktoré zahŕňa žieravý magnezit), alebo sadra.spojivo, vytvorené na báze síranu vápenatého, alebo sú to tekuté sklo - kremičitan draselný alebo sodný, existujúci vo forme vodného roztoku.
Prejsť na „vodné“materiály
Teraz sa pozrime na ďalšiu skupinu - hydraulické viazače. Majú tendenciu tvrdnúť, ako aj dlhodobo si zachovávať pevnostné vlastnosti v prostredí nielen na vzduchu, ale aj vo vode. Ich chemické zloženie je pomerne zložité a je kombináciou rôznych oxidov.
Túto veľkú skupinu môžeme zas rozdeliť na cementy silikátového pôvodu, ktoré obsahujú asi 75 % kremičitanov vápenatých (hlavne portlandský cement s jeho odrodami, táto skupina tvorí základ sortimentu moderných stavebných materiálov) a ďalšia podskupina - hlinitanové cementy na báze hlinitanu vápenatého (najznámejšími predstaviteľmi sú všetky odrody hlinitanového cementu). Romance a hydraulické vápno sú zahrnuté do tretej skupiny.
Aké spojivá sú odolné voči kyselinám? Je to kyselinovzdorný kremenný cement, ktorý existuje ako jemne mletá zmes kremenného piesku a kremíka. Takáto zmes sa uzavrie vodným roztokom kremičitanu sodného alebo draselného.
Charakteristickou črtou skupiny kyselinovzdorných spojív je ich schopnosť dostatočne dlho pôsobiť proti agresívnemu pôsobeniu rôznych kyselín po prechode počiatočným štádiom tvrdnutia na vzduchu.
Organika v stavebníctve
Ďalšia veľká podskupina je organickáspojivá (pozostávajúce, ako už bolo spomenuté, hlavne z odrôd asf altu a bitúmenových materiálov) má úplne inú povahu. Rovnaký asf alt môže byť umelý alebo prírodný. V rámci nej sa bitúmen mieša so zástupcami minerálov vo forme vápenca alebo pieskovca.
V stavebníctve sa asf alt široko používa pri stavbe ciest a letísk ako zmes piesku, štrku alebo drveného kameňa s bitúmenom. Rovnaké zloženie má asf alt použitý vo forme hydroizolácie.
Čo je bitúmen? Ide o organickú látku (prírodnú alebo umelú), ktorá zahŕňa vysokomolekulárne uhľovodíky alebo ich deriváty obsahujúce dusík, kyslík a síru. Rozsah použitia bitúmenu je veľmi široký a líši sa od cestnej a bytovej výstavby až po podniky chemického priemyslu a priemyslu farieb a lakov.
Decht sa chápe ako adstringenty organického pôvodu, medzi ktoré patria aromatické vysokomolekulárne sacharidy a ich deriváty – sírové, kyslé a dusíkaté.
Ich prospešné vlastnosti
Hlavnou požiadavkou na organickú skupinu spojív je mať dostatočný stupeň viskozity v momente kontaktu s pevným povrchom, ktorý by umožnil vysoké zmáčacie a obaľovacie vlastnosti na vytvorenie vodotesného filmu. Ďalšou požiadavkou je schopnosť uchovávať kvalitné údaje počas dlhého časového obdobia.
Tieto spojivá našli uplatnenie pri kladení ciest a mestských ulíc, ktoré pokrývajúletiská a diaľnice, upravte chodníky a podlahy v pivniciach a priemyselných budovách.
Zvážte teraz hlavné typy stavebných materiálov patriacich do dvoch uvedených skupín. Pripomeňme si ešte raz - anorganická skupina sa delí hlavne na tie, ktoré tvrdnú na vzduchu a tie, ktoré to dokážu vo vodnom prostredí.
Spojivá – stavebné materiály
Známa hlina je jedným z najbežnejších spojív vytvrdzujúcich na vzduchu. Svoje uplatnenie našiel pri výstavbe rôznych budov. Je to ílovitá sedimentárna hornina, ktorá existuje ako zmes prachových častíc mikroskopickej veľkosti s pieskom a malými ílovými inklúziami. Najmenšie z nich sa nazývajú jemne rozptýlené. Práve ich prítomnosť umožňuje, keď sa dostane do vlhkého prostredia, premeniť sa na pastovitú hmotu. Po vysušení táto plastická hmota ľahko stvrdne vo forme, ktorá jej bola poskytnutá.
Ak sa takáto forma vypáli, potom má výsledný kameň umelého pôvodu dostatočne vysokú pevnosť. Rovnako ako iné minerálne spojivá, vďaka odlišnému zloženiu ílu môžu existovať rôzne odtiene. Z riešení, ktoré sú na nich založené, sa kladú krby, kachle a formujú sa aj tehly. Môžu byť chudé, tučné a stredné. Hlinený šamot má žiaruvzdorné vlastnosti, preto je nevyhnutný pri stavbe krbov a kachlí.
Čo je limetka
Ďalší veľmi známy a široko používanýspojivo sa nazýva vzdušné stavebné vápno a získava sa z hornín, a to kriedy, dolomitov, vápencov, lastúrnikov. Hlavný oxid v ňom môže byť odlišný, v závislosti od toho sa vzdušné vápno zvyčajne delí na dolomitické, horčíkové, vápenaté. Všetky tri odrody sa získavajú vypalovaním vápenca príslušného pôvodu.
Môže to byť vzdušné vápno buď nehasené alebo hasené (alebo hydratované). Ten sa tvorí v procese hasenia jedného z troch vyššie uvedených.
Ak sa pozriete na existujúcu frakciu vápna, môžete ju pripísať hrudkovitému alebo práškovému. Nehasené vápno je pomerne veľké pórovité hrudky. V procese hasenia vodou sa z nej vytvorí vápenná pasta. Na „extrahovanie“práškového vápna z kusového vápna je potrebné vykonať proces hydratácie (kalenie), prípadne hrudky rozomlieť. Môže sa použiť s prísadami alebo bez nich. Trosky, aktívne minerály a piesok kremenného pôvodu slúžia ako prísady.
Všetko o omietke
Ďalším materiálom je alabaster alias sadra. Získava sa tepelným spracovaním drveného sadrového kameňa. Sadra tuhne v troch medzistupňoch pozostávajúcich z jej rozpustenia, po ktorom nasleduje koloidácia a potom kryštalizácia. Pri prechode prvého stupňa vzniká nasýtený roztok dvojvodnej sadry. Vytvrdne, zväčší objem a získa hladký biely povrch.
Pomocou farbiacich pigmentov je možné daťsadrové výrobky akékoľvek farebné odtiene. Proces tuhnutia tohto spojiva zvyčajne začína po 4 minútach od začiatku miešania. Koniec vytvrdzovania nastáva o 6 až 30 minút neskôr.
V procese tuhnutia sa zmes sadry a vody nesmie miešať a zhutňovať, aby sa predišlo riziku straty adstringentných vlastností. Existuje pomerne veľa druhov sadry, sú označené rôznymi číslami charakterizujúcimi stupeň pevnosti v tlaku.
Predáva sa zabalený vo vreckách rôznych veľkostí. Sadra našla najširšie uplatnenie v interiérovom dizajne obytných budov a verejných budov. Už dlho bolo zvykom odlievať z neho širokú škálu kučeravých tvarov. Malo by sa skladovať výlučne v suchej miestnosti a skladovateľnosť je obmedzená z dôvodu možnej straty pevnosti ako hlavnej úžitkovej vlastnosti.
A viac o omietke
Sadrová omietka vyzerá ako sivastý až žiarivo biely prášok. Ak ju zmiešate s vodou, začne charakteristická reakcia a zmes sa zahreje. Do sadry sa zvykne pridávať špeciálne materiály nazývané retenčné prísady, ktorých účelom je zlepšiť konzistenciu a priľnavosť k povrchu pri omietaní, ako aj mierne predĺžiť dobu vytvrdzovania.
Na zväčšenie objemu materiálu bez straty pracovných vlastností sa zavádzajú plnivá (napríklad z expandovaného perlitu alebo sľudy). Špeciálna vysokopevnostná sadra sa vypaľuje pri vysokých teplotách, pričom sa z nej odstraňuje kryštálová voda. Čas vytvrdzovania sa zvýšil na 20 hodín atvrdosť je oveľa väčšia ako u iných odrôd.
Sadra sa impregnuje a získava sa mramorovanie (svetlo biela, pomaly tvrdnúca používaná na omietanie vnútorných povrchov), do ktorej sa počas výroby pridávajú rôzne plnivá a prísady. Hlavným účelom väčšiny týchto prísad je slúžiť ako spomaľovač tuhnutia. Na výrobu vnútornej omietky sa pripravuje v omietacích strojoch s možným pridaním určitých plnív, ako je piesok.
Získava sa z nej aj suchá omietka alebo sadrokartónové stavebné dosky, na vyplnenie škár medzi nimi sa používa aj sadra. Existuje sadrový tmel s podobnými vlastnosťami.
Poďme sa rozprávať o cementoch
Aké ďalšie vlastnosti majú hydraulické spojivá? Proces ich tuhnutia, ktorý sa začal na vzduchu, pokračuje aj vo vode a ich pevnosť sa udržiava a dokonca sa zvyšuje. Charakteristickými a najznámejšími predstaviteľmi rodiny hydraulických spojív sú samozrejme cementy. Sú označené v závislosti od pevnosti a značka konkrétnej vzorky je určená stanovením konečného zaťaženia pri ohybe a stlačení. Okrem toho každá zo vzoriek musí byť vyrobená v akceptovanom pomere cementu a piesku a musí prejsť testom počas určitého obdobia 28 dní.
Rýchlosť tuhnutia cementu môže byť tiež rôzna – pomalá, normálna alebo rýchla. Podobne v závislosti od rýchlosti tvrdnutia môže byť akýkoľvek cement konvenčný, rýchlotuhnúci, prípobzvlášť rýchle tvrdnutie.
Príkladom v tejto skupine je portlandský cement, ktorý existuje vo forme jemného šedého prášku s jemne zelenkastým odtieňom, s možným zavedením prísad, ktoré môžu byť z granulovanej trosky (portlandský troskový cement).
O rýchlosti vytvrdzovania
Skúšanie kvality (ako aj výroba) spojív prebieha v súlade s mnohými normami. Pre každú z existujúcich skupín boli vyvinuté obmedzenia, ktoré určujú štandardný čas začiatku a konca tuhnutia, počítaný od okamihu zmiešania vody.
Ďalším hlinitým cementom je rýchlo tvrdnúce hydraulické spojivo. Na pohľad ide o jemný prášok hnedej, šedej, zelenkavej alebo čiernej farby (v závislosti od spôsobu spracovania a počiatočných komponentov). Je o niečo jemnejší ako portlandský cement a vyžaduje o niečo viac vody.
Zmiešané typy spojív - tie, ktoré môžu tvrdnúť na vzduchu aj vo vode a používajú sa len pri výrobe nevystuženého betónu alebo m alty.
Bitúmeny a ich rozsah
Pokiaľ ide o najobľúbenejšie organické spojivá, ich rodina zahŕňa rôzne bitúmeny a dechty, ktorých farba sa pohybuje od čiernej po tmavohnedú. Tradičnou oblasťou použitia takýchto spojív sú hydroizolačné práce. Tento stavebný materiál je vodeodolný, vodeodolný, odolný voči poveternostným vplyvom a vysoko odolný. Zmäkčiť a skvapalniťstav tejto skupiny spojív môže byť zahrievaný. Keď teplota klesá, ich viskozita sa zvyšuje a môže sa úplne stratiť.
Táto skupina pozostáva predovšetkým z bitúmenu prírodného pôvodu, ako aj bitúmenu získaného pri rafinácii ropy. Ich chemické zloženie sú zlúčeniny molekúl kyslíka, vodíka, síry a dusíka. Ropný bitúmen (tekutý, pevný a polotuhý) je v stavebníctve žiadaný.
Podľa účelu ich možno zaradiť aj do jednej z troch skupín – strešné, stavebné alebo cestné. Zo strešných materiálov, strešnej lepenky a mnohých rôznych tmelov sa vyrába impregnačná kompozícia.
Priemyselné bitúmeny tvrdých a odolných-tvrdých druhov sa vyrábajú vysokovákuovou metódou s dodatočnými krokmi spracovania, pri ktorých olej vrie pri vysokých teplotách. Zvlášť odolné voči teplu a chladu sú oxidované. Existujú aj zmesi bitúmenu s polymérmi, ktoré ovplyvňujú stupeň ich viskozity. Charakteristickým znakom všetkých druhov je schopnosť meniť konzistenciu v závislosti od teploty a rôzne fázy sa môžu opakovane striedať. Na tom sú založené adhézne vlastnosti rodiny bitúmenových spojív.
Aké sú cenné
Stupeň rozťažnosti bitúmenu pod vplyvom vysokých teplôt je 20-30-krát väčší ako u minerálnych materiálov. Ich cennými vlastnosťami sú vodeodolnosť, odolnosť voči soliam, zásadám, agresívnym kyselinám a drenážom. Príkladom je soľ, ktorou sa v zime na uliciach posype sneh.
Odolnosť bitúmenu znižujú organické rozpúšťadlá, oleje a tuky zo svetla, tepla a vzdušného kyslíka, ktoré oxidujú ich zložky. Pri zahrievaní sa mäkké častice odparia a bitúmenový povrch stvrdne.
Ich výhodou je nízka horľavosť, to znamená, že tento materiál nie je horľavý. Ropný bitúmen nie je nebezpečný pre zdravie a nie je tak klasifikovaný. Ako ich ďalšie vlastnosti môžeme hovoriť o tepelnej viskozite, vysokej tepelnej izolácii, dobrej zmáčavosti.
Tvrdosť bitúmenu je určená hĺbkou prieniku ihly do nich ponorenej (meria sa v stotinách milimetra) pri normalizovanom zaťažení po určitý čas pri určitej teplote. Prechod medzi pevným a kvapalným stavom je kĺzavý a je určený teplotou mäknutia pri nízkych teplotách. Okrem toho sa vyznačujú takzvaným bodom lomu - to je termín pre teplotu, pri ktorej bitúmenová vrstva, ktorá sa má ohýbať, praskne alebo sa láme.
Iný obsah
Aké ďalšie organické spojivá viete vymenovať? Uhoľné dechtové smoly, ktoré sú viskóznou alebo pevnou čiernou látkou a slúžia ako produkt destilácie dechtu, sú impregnované strešnou lepenkou. Tento materiál je dosť nebezpečný a pri kontakte s pokožkou môže spôsobiť popáleniny. Funguje najlepšie počas zamračených dní alebo pri slabom osvetlení.
Uhoľný decht je látka, ktorá sa uvoľňuje ako vedľajší produkt pri výrobe koksu. Našieljeho použitie pri výrobe tmelu na zastrešenie a stavbu ciest.
