Materiały wiążące

Materiały wiążące

Materiały wiążące powstają ze skał naturalnych o konkretnym składzie chemicznym. Zdarza się też i tak, że wytwarza się je z materiałów sztucznych. Są to takie tworzywa, które można rozdrobnić na pył. Po dodaniu do nich wody powstaje plastyczny zaczyn. Można go łatwo formować, a po upływie czasu twardnieje. Istnieje wiele materiałów wiążących, które różnią się od siebie składem chemicznym i właściwościami. Do podstawowych surowców zalicza się:

– wapienie,

– margle i gliny,

– martwice wulkaniczne,

– boksyty,

– żużle wielkopiecowe,

– gips.

Spoiwa proste powstają z jednego surowca. Mają one prostą budowę chemiczna. Mowa tu np. o wapnie czy gipsie (uprawnienia architektoniczne 2021). Z kolei spoiwa złożone powstają w przypadku, gdy skała z natury zawiera potrzebne składniki i to w potrzebnym stosunku (wapna hydrauliczne, cementy naturalne).

Podział materiałów wiążących

Najczęstszym podziałem materiałów wiążącym jest ten określający sposób ich zachowania się w wodzie. W związku z tym uzyskuje się dwie grupy materiałów wiążących:

powietrzne,

hydrauliczne.

Materiały z pierwszej grupy, które zostaną zarobione wodą, wiążą się i twardnieją tylko na powietrzu. Po skończonym procesie wiązania i początkowym twardnieniu traci własności wiążące i wytrzymałość. Takie materiały można podzielić ze względu na użyty surowiec w produkcji (pytania na egzamin ustny do uprawnień). Wyróżnia się wówczas:

– wapno palone (powietrzne),

– magnezyt kaustyczny,

– dolomit kaustyczny,

– spoiwa gipsowe.

Te materiały stosuje się z powodzeniem w nadziemnym budownictwie. Spowodowane jest to tym, że nie mogą być one narażone na dłuższe lub stale działanie wody.

Spoiwo hydrauliczne po zarobieniu wodą wiąże i następnie twardnieje na powietrzu lub w wodzie bez dostępu powietrza.

W przypadku spoiwa hydraulicznego jest tak, że po zarobieniu wodą, wiąże się ono i twardzieje na powietrzu bądź w wodzie bez dostępu powietrza (informacje na temat egzamin na uprawnienia budowlane). Materiały hydrauliczne można podzielić na dwie grupy ze względu na sposób wypalania:

– tworzywa otrzymane przez wypalanie surowca w temperaturze niższej od temperatury spiekania, np. wapno hydrauliczne i stosowany dawniej cement romański,

– tworzywa otrzymane przez wypalanie w temperaturze spiekania lub stopienia odpowiednio do zestawionej mieszaniny surowcowej.

Do ostatniej grupy wliczają się cementy. Cementy również można podzielić ze względu na wykorzystane podczas produkcji surowce i mówi się wówczas o cemencie:

– portlandzkim,

– glinowym,

– żużlowym (hutniczym),

– pucolanowym,

– mieszanym,

– specjalnym (np. ekspansywny).

W ciągu roku produkuje się w Polsce ok. 400 mln ton.

Składniki spoin

Jest tak, że spora część składników spoin musi być przygotowana w specjalnych cyklach technologicznych (uprawnienia budowlane 2021). Poniżej znajduje się schemat przygotowanie takiej spoiny:

a) wydobycie i transport surowców,

b) rozdrobnienie surowców na mączkę (mokrą lub suchą),

c) nadanie mączce określonego składu chemicznego przez dozowanie i mieszanie,

d) wypalenie mączki w odpowiedniej temperaturze,

e) odpowiedni przebieg chłodzenia produktu wypalania,

f) zmieszanie i przemielenie (może być w odwrotnej kolejności) wszystkich składników.

Szczegóły technologiczne są różne dla produkcji poszczególnych materiałów wiążących. Schemat procesu jest jednak podobny.

Surowiec wydobywa się najczęściej w kamieniołomach, rzadko kiedy ma to miejsce w kopalniach podziemnych. Polega to na odspajaniu skał od ścian wyrobiska poprzez odstrzał.

W kamieniołomach montuje się urządzenia, które są odpowiedzialne za sortowanie i rozdrabnianie. Do ich podstawowych elementów zalicza się:

– kruszarki (łamacze),

– sita sortujące połączone przenośnikami taśmowymi.

Podstawową, najważniejszą zasadą transportu surowca z kamieniołomy do cementowni jest unikanie przeładunków. Nie jest określone jakim konkretnie rodzajem transportu ma się to odbyć. Najważniejsza jest ta zasada.

Zdarza się tak, że surowiec rozdrabnia się w dwóch etapach. Jest tak np. w przemyśle cementowym. Pierwszym stadium polega na rozdrabnianiu surowca w kruszarkach. Drugi etap to mielenie w młynach (testy uprawnienia budowlane).

Istnieją cementownie, w których produkuje się cement metodą mokrą z surowca miękkiego. Wówczas do wstępnego rozdrabniania dodaje się proces szlamowania w basenach szlamowch (inaczej szlamatory). Ma to na celu rozprowadzenie surowca do postaci zawiesiny wodnej (szlamu),z równoczesnym oddzieleniem od niego niepożądanych domieszek (kamienie, żwir, piasek itp.).