MURARSTWO I TYNKARSTWO

Transkrypt

1 Edward Szymański MURARSTWO I TYNKARSTWO Materiały

2 Spis treści 1. Wiadomości ogólne Przepisy dotyczące wyrobów budowlanych Klasyfikacja wyrobów budowlanych do robót murarskich i tynkarskich Nazwy i definicje wybranych cech wyrobów murarskich i tynkarskich Właściwości fizyczne Właściwości wytrzymałościowe Wyroby do robót murarskich i tynkarskich Mineralne spoiwa budowlane Klasyfikacja spoiw mineralnych Spoiwa powietrzne Spoiwa hydrauliczne Składowanie spoiw Kruszywa budowlane Klasyfikacja techniczna i pojęcia podstawowe dotyczące kruszyw do zapraw i betonów Kruszywa naturalne do zapraw Kruszywa naturalne do betonu Kruszywa lekkie do betonu Składowanie kruszyw Woda do zaczynów, zapraw i betonów Zaczyny i zaprawy budowlane Klasyfikacja Zaczyny budowlane Zaprawy budowlane Zaprawy ciepłochronne Zaprawy do podkładów podłogowych Zaprawy do spoinowania płytek okładzinowych ściennych i podłogowych Wyroby murowe Klasyfikacja wyrobów murowych i pojęcia podstawowe dotyczące ich zastosowania Ceramiczne wyroby murowe Wyroby z autoklawizowanego betonu komórkowego Silikatowe wyroby murowe Wyroby murowe z betonu z kruszywami zwykłymi i lekkimi Wyroby murowe z kamienia naturalnego

3 4. Wyroby towarzyszące robotom murarskim i tynkarskim Wyroby do budowy stropów Stropy ceramiczno-żelbetowe Stropy Teriva Beton zwykły Wiadomości wstępne Składniki mieszanki betonu zwykłego Wybrane cechy mieszanki betonowej i wykonanego z niej betonu zwykłego Zasady sporządzania, transportowania, układania i zagęszczania mieszanki betonowej Zasady pielęgnowania i ochrona twardniejącego betonu Wykonywanie mieszanek betonowych z kruszywami lekkimi Domieszki i dodatki do betonów Wyroby ze stopów żelaza Wyroby do zbrojenia betonu Wyroby różne ze stopów żelaza Wyroby z drewna Uwagi ogólne Drewno okrągłe i tarcica Płytowe wyroby z drewna Wyroby do izolacji cieplnych Wyroby z tworzyw sztucznych Wyroby do izolacji cieplnych z surowców skalnych Materiały izolacyjne z surowców szklarskich Okna i drzwi z tworzyw sztucznych Wyroby do izolacji przeciwwilgociowych, przeciwwodnych i parochronnych Klasyfikacja lepiszczy bitumicznych i wyrobów, które się z nich produkuje Asfaltowe wyroby płynne Papy Wyroby z tworzyw sztucznych Wyroby z kamienia naturalnego Wykaz literatury

4 3 Wyroby do robót murarskich i tynkarskich 3.1. Mineralne spoiwa budowlane Klasyfikacja spoiw mineralnych Spoiwa mineralne są to wypalone i sproszkowane materiały, które po zarobieniu wodą (tzn. po wymieszaniu z wodą) wiążą i twardnieją dzięki reakcjom chemicznym. Ze względu na zachowanie się spoiw mineralnych w czasie twardnienia w środowisku wodnym rozróżnia się spoiwa hydrauliczne i powietrzne. Spoiwa powietrzne (opisane w p ) po zarobieniu wodą wiążą, twardnieją i osiągają właściwe cechy wytrzymałościowe tylko na powietrzu. Do ich twardnienia przyczynia się atmosferyczny dwutlenek węgla. Do tej grupy spoiw zalicza się wapienne spoiwa powietrzne (wapno powietrzne), a także spoiwa gipsowe (patrz p ) i magnezytowe (patrz p ). Spoiwa hydrauliczne (opisane w p ) po zarobieniu wodą wiążą i twardnieją zarówno na powietrzu, jak i pod wodą, dzięki czemu należą do podstawowych materiałów budowlanych. Do spoiw hydraulicznych zalicza się wapno hydrauliczne i wszystkie odmiany cementów portlandzkich, m.in.: cementy powszechnego użytku, cement murarski, cement portlandzki biały oraz cementy specjalne (w technice murarskiej rzadziej stosowane). Wapienne spoiwa powietrzne, nazywane też wapnem powietrznym, to grupa spoiw powietrznych składających się głównie z tlenku wapnia CaO lub wodorotlenku wapnia Ca(OH) 2. Zgodnie z PN-EN 459-1:2003 rozróżnia się trzy rodzaje wapna powietrznego: wapno wapniowe (oznaczane symbolem literowym CL) wytwarzane z wapieni czystych, tj. zawierających głównie tlenek wapnia bez żadnych dodatkowych materiałów hydraulicznych lub pucolanowych: wapno palone składające się głównie z tlenku wapnia (CaO) i tlenku magnezu (MgO); wytwarzane w wyniku prażenia kamienia wapiennego i/lub dolomitu; oferowane w różnych stanach rozdrobnienia od brył (oznaczane 25

5 3. Wyroby do robót murarskich i tynkarskich. jest wtedy symbolem literowym CL dp ) do drobno zmielonego proszku (CL lu ); wchodzi w reakcję egzotermiczną z wodą; wapno hydratyzowane wytwarzane w wyniku kontrolowanego gaszenia wapna palonego; dostarczane jako: wapno suchogaszone, czyli suchy proszek (CL dp ) wodorotlenku wapnia Ca(OH) 2, zawiesina (CL sl ) mleko wapienne lub lepkie ciasto (CL pu ); wapno dolomitowe (oznaczane symbolem literowym DL) wytwarzane z wapieni zdolomityzowanych, to znaczy zawierających % dolomitu CaCO 3 MgCO 3 : wapno dolomitowe półhydratyzowane wapno dolomitowe hydratyzowane składające się głównie z wodorotlenku wapnia Ca(OH) 2 i tlenku magnezu MgO; dostarczane jako suchy proszek (DL dp ); wapno dolomitowe całkowicie zhydratyzowane wapno dolomitowe hydratyzowane składające się głównie z wodorotlenku wapnia Ca(OH) 2 i wodorotlenku magnezu Mg(OH) 2 ; dostarczane jako suchy proszek (DL dp ); wapno pokarbidowe hydratyzowane wapno wapniowe powstające jako produkt uboczny podczas produkcji acetylenu z karbidu. W zależności od zawartości CaO + MgO (tlenku wapnia i tlenku magnezu) rozróżnia się: trzy odmiany wapna wapniowego (90, 80 i 70), dwie odmiany wapna dolomitowego (85 i 80). Właściwości spoiw powietrznych opisano w p Zgodnie z PN-EN 459-1:2003 wapienne spoiwa hydrauliczne (wapno hydrauliczne) to: wapno hydrauliczne naturalne (oznaczane symbolem literowym NHL) wytwarzane metodą wypalania bardziej lub mniej ilastego lub krzemionkowego kamienia wapiennego (wapieni marglistych lub margli), a następnie zgaszone ograniczoną ilością wody, sproszkowane podczas tego gaszenia i oferowane w handlu jako mielone (NHL dp ) lub niemielone; wapno hydrauliczne naturalne z dodatkami (oznaczane symbolem literowym Z) tj. z materiałami pucolanowymi lub hydraulicznymi 1, które mogą stanowić do 20% masy tego wyrobu; wapno hydrauliczne (oznaczane symbolem literowym HL) składające się głównie z wodorotlenku wapnia, krzemianów wapnia i glinianów wapnia, wytwarzane w wyniku mieszania odpowiednich surowców; dostarczane jako proszek (HL dp ) lub ciasto (HL pu ). Podstawą klasyfikacji wapna hydraulicznego jest wytrzymałość na ściskanie (2, 3,5 lub 5 MPa) zaprawy normowej (1 cz. wapnia : 3 cz. piasku normo wego : 0,6 cz. wody). Właściwości spoiw hydraulicznych opisano w p Materiały pucolanowe odznaczają się zdolnością do wiązania wapna w spoiwie, a materiały hydrauliczne zdolnością do uodporniania spoiwa na działanie wody. 26

6 Mineralne spoiwa budowlane 3.1. Cementy portlandzkie to spoiwa hydrauliczne otrzymywane z klinkieru cementowego portlandzkiego (tzn. wypalonych w temperaturze spiekania zmielonych surowców głównie wapieni marglistych i glinokrzemianów) zmielonego z dodatkiem gipsu. Do cementów portlandzkich zalicza się: cementy powszechnego użytku, cement murarski i cement portlandzki biały. Cementy powszechnego użytku (wg PN-EN 197-1:2002 PN-EN 197-1:2002/ /A1:2005 i PN-EN 197-1:2002/A3:2007) to spoiwa otrzymywane w wyniku zmielenia klinkieru cementowego z kamieniem gipsowym (w ilości do 5%) i dodatkowymi składnikami hydraulicznymi (żużel wielkopiecowy, pył kamionkowy, pucolany, popiół lotny, wapienie oraz łupek palony), których ilości są różne i wynoszą 6 20% i 81 95%. Cementy te dzieli się na pięć rodzajów: CEM I cement portlandzki, CEM II cement mieszany, CEM III cement hutniczy, CEM IV cement pucolanowy (do 2009 r. nieprodukowany w Polsce), CEM V cement wieloskładnikowy. Cementy portlandzkie powszechnego użytku różnią się między sobą: cechami wytrzymałościowymi na ściskanie oznacza się je za pomocą sym- boli cyfrowych, tzw. klas, które liczbowo odpowiadają minimalnym wymaganiom dotyczącym wytrzymałości zaprawy normowej na ściskanie, wyrażonej w MPa po 28 dniach wiązania i twardnienia, szybkością przyrostu wytrzymałości zaprawy normowej na ściskanie (istnieją cementy N normalnie twardniejące lub R szybkotwardniejące). Cement murarski (wg PN-EN 413-1:2005 oznaczany symbolem MC) to spoiwo uzyskiwane z klinkieru cementowego zmielonego z razem z kamieniem gipsowym oraz dodatkami pucolanowymi (wiążącymi w czasie wiązania wolnego wapna) i kamieniem wapiennym. Cement portlandzki biały (wg PN-B-30010:1990, PN-90/B-30010/A1:1996, PN-90/B-30010/A2:1997, PN-90/B-30010/Az3:2002) produkuje się z białego klinkieru (o małej zawartości tlenku żelaza(iii) Fe 2 O 3 oraz innych tlenków barwiących) wypalanego przy użyciu paliw bezpopiołowych (np. gazu ziemnego), a potem zmielonego z dodatkiem kamienia gipsowego (do 5%) oraz dodatkami wybielającymi. Wytwarza się też cement bez dodatków wybielających. Cementy specjalne (PN-EN 19707:2003/Az1:2006 oraz PN-EN 19707:2003) to spoiwa hydrauliczne spełniające specjalne wymagania dotyczące odporności na siarczany oraz zawartości alkaliów. Zgodnie z normami cement o wysokiej odporności na siarczany ma symbol HSR, a niskoalkaliczny NA. 27

7 3. Wyroby do robót murarskich i tynkarskich Spoiwa powietrzne Wapienne spoiwa powietrzne Budowlane wapno niegaszone (PN-EN i -3:2003) to wapno powietrzne (CaO), które otrzymuje się z kamienia wapiennego (CaCO 3 ), wypalanego w temperaturze C. Podczas wypalania zachodzi następująca reakcja: 28 CaCO CaO + CO temp. 3 2 (3-1) W zależności od rodzaju surowca rozróżnia się dwa rodzaje wapna powietrznego: wapno wapniowe i dolomitowe (patrz p ). Wapno niegaszone mielone jest używane do produkcji cegły silikatowej i betonów komórkowych, natomiast wapno w bryłach jest stosowane do otrzymywania wapna gaszonego (ciasta wapiennego). Gaszenie wapna polega na reakcji chemicznej tlenku wapnia (CaO) z wodą (w nadmiarze), wskutek czego powstaje wodorotlenek wapnia [Ca(OH) 2 ]: CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + Q (3-2) Czas gaszenia wapna niegaszonego wynosi min, a temperatura gaszenia nie może być mniejsza niż 60 C. Wapno w bryłach powinno być gaszone w okresie do 7 dni od chwili dostarczenia, gdyż szybko wchłania wilgoć oraz dwutlenek węgla i staje się wapnem zwietrzałym. Doły do gaszenia wapna kopie się w gruntach spoistych, nieprzepuszczalnych do głębokości nie większej niż do poziomu wody gruntowej. W razie przenikania wody gruntowej ściany i dno dołu wykłada się cegłą. Jeżeli gaszenie wapna odbywa się po mechanicznym rozkruszeniu brył to ciasto wapienne może być stosowane do robót murarskich po upływie 2 tygodni, do robót tynkarskich po upływie 2 miesięcy. Jeśli gasi się wapno bez uprzedniego rozdrabniania, okres dojrzewania trzeba przedłużyć do ok. 3 miesięcy. Ciasto wapienne (PN-EN 459-1:2003) trzeba chronić przed mrozem, przykrywając dół do gaszenia wapna warstwą piasku grubości minimum 20 cm i dodatkowo matami, np. słomianymi. W cieplejszych porach roku dół również przykrywa się cienką (ok. 15 cm) warstwą piasku, aby ciasto nie wysychało. Ciasto wapienne ma kolor biały, lekko żółty lub szary. Barwa brązowa oznacza, że wapno jest spalone, tj. zgaszone zbyt małą ilością wody. Dobre ciasto jest lepkie, tłuste i jednolite. Wyczuwalna w dotyku szorstkość i grudkowatość świadczy o tym, że wapno jest zaparzone lub niedogaszone. Zgodnie z PN-EN 459-1:2003 wydajność ciasta wapiennego z wapna wapniowego powinna być większa niż 2,6 dm 3 ciasta/1 kg wapna. Wymagane są też pozytywne wyniki oznaczeń stałości objętości (wg PN-EN 459-2:2001) wapna wapniowego i dolomitowego. Wapno suchogaszone, czyli przemysłowo hydratyzowane (PN-EN 459-1:2003), jest sproszkowanym wodorotlenkiem wapnia Ca(OH) 2, który uzyskuje się w wyniku gaszenia małą ilością wody (ok. 65% masy wapna) wapna palonego:

8 Mineralne spoiwa budowlane 3.1. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 + Q (3-3) W badaniu stopnia zmielenia wapna mielonego wapniowego (CL) i dolomitowego (DL) pozostałość na sicie 0,09 mm nie powinna być większa niż 7% masy spoiwa, a na sicie 0,2 mm niż 2%. Wapno suchogaszone jest dostarczane w workach papierowych (po 33 do 35 kg od 2005 r.), które należy przechowywać w pomieszczeniach suchych w warunkach opisanych w p Zasady pobierania i przygotowywania próbek spoiw wapiennych oraz oznaczanie ich cech chemicznych są opisane w PN-EN 459-2:2003. Spoiwa wapienne stosuje się do: budowy murów nadziemnych podlegających naprężeniom do 0,6 MPa, zapraw w miejscach o dostatecznym dopływie CO2, zabezpieczonych przed wilgocią (nie można ich stosować do fundamentów poniżej poziomu wody gruntowej), wypraw zewnętrznych i wewnętrznych budynków mieszkalnych i przemysłowych, produkcji pustaków i bloków ściennych jako dodatek do cementu, produkcji pustaków stropowych jako dodatek do cementu, produkcji autoklawizowanej cegły wapienno-piaskowej, produkcji wyrobów z autoklawizowanych betonów komórkowych, jako dodatek poprawiający urabialność zapraw cementowych Budowlane spoiwa gipsowe Budowlane spoiwa gipsowe (PN-EN :2007) są przeznaczone do: bezpośredniego stosowania na budowie, dalszego przetwarzania na: wyroby sypkie, jak kleje lub mieszanki gipsowe, spoiwo do podkładów gipsowych, zaprawy gipsowe, płyty (gipsowe, gipsowo-kartonowe, warstwowe gipsowo-kartonowe oraz do robót wykończeniowych). Gips do bezpośredniego stosowania na budowie (2CaSO 4 H 2 O) jest to spoiwo powietrzne otrzymywane ze skały gipsowej (CaSO 4 2H 2 O) wyprażonej w temperaturze ok. 200 C, a następnie zmielonej. Podczas prażenia zachodzi następująca reakcja chemiczna: 2 (CaSO 4 2H 2 O) temp. 2CaSO 4 H 2 O + 3H 2 O (3-4) Gips do stosowania na budowie musi spełniać wymagania dotyczące odpowiedniej reakcji na ogień gipsowe spoiwo budowlane, a także tynki z tego spoiwa mogą być uznane za niepalne (nieprzyczyniające się do rozprzestrzeniania ognia). 29

9 3. Wyroby do robót murarskich i tynkarskich. Tabela 3.1 zawiera wartości współczynnika przewodnictwa ciepła (λ) stwardniałych zaczynów gipsowych oraz tynków z tych spoiw i klejów gipsowych w zależności od ich gęstości pozornej. Tabela 3.1. Wartości współczynnika λ w zależności od gęstości pozornej stwardniałych suchych zaczynów gipsowych, tynków gipsowych i klejów gipsowych Gęstość pozorna ρ p [kg/m 3 ] Współczynnik przewodzenia ciepła λ w temp. 23 C w warunkach 50% wilgotności względnej [W/(m C)] ,18 0,22 0,26 0,30 0,34 0,39 0,43 0,47 0,51 0,56 Gips powoduje korozję stali, dlatego nie może być stosowany do produkcji wyrobów mających styczność ze stalą, która nie została odpowiednio zabezpieczona. Na podkreślenie zasługuje zdolność zapraw gipsowych do szybkiego wchłaniania wilgoci z otoczenia i jej szybkiego wydzielania. Cecha ta sprawia, że gips jest oceniany jako dobry regulator wilgotności powietrza w pomieszczeniach. Pod wpływem wilgoci gips traci również cechy wytrzymałościowe, a zatem nie powinien być stosowany w miejscach o stale podwyższonej wilgotności (np. w fundamentach lub pralniach). Gips budowlany powinien być magazynowany w suchych pomieszczeniach. Zgodnie z PN-EN 12860:2002 głównym składnikiem klejów gipsowych do łączenia płyt gipsowych lub innych kształtek gipsowych jest siarczan wapnia (CaSO 4 ) oraz dodatki. Zawartość ziaren większych niż 0,2 mm nie powinna przekraczać 10% wagowo, a pozostałość na sicie o oczku 0,4 mm musi wynosić 0. Początek wiązania zaczynu powinien nastąpić nie wcześniej niż po 45 minutach Spoiwa magnezytowe Spoiwo magnezytowe (PN-EN :2004) składa się z dwóch komponentów: chlorku magnezu (MgCl2), dostępnego w postaci stałej lub roztworu wodnego, tlenku magnezu (MgO), tzw. magnezji technicznej, którą uzyskuje się dzięki wypalaniu węglanu magnezu (MgCO 3 ). Wymagania dotyczące chlorku magnezu zamieszczono w tabeli 3.2. Magnezja techniczna powinna zawierać minimum 80% tlenku magnezu, do 14% tlenku wapnia i nie więcej niż 14% (wagowo) zanieczyszczeń nierozpuszczalnych w wodzie. Gęstość nasypowa magnezji jest mniejsza niż 1000 kg/m 3, a pozostałość na sicie o oczku 0,09 mm mniejsza niż 30%. 30

10 Mineralne spoiwa budowlane 3.1. Tabela 3.2. Skład chlorku magnezu Postać Główny składnik MgCl 2 [%] Substancje nierozpuszczalne w wodzie [%] Substancje rozpuszczalne w wodzie NaCl [%] CaCl 2 [%] MgSO 4 [%] Wartość ph Roztwór wodny Stała sól ,05 0, ,5 1 0, Czas wiązania zaczynu magnezytowego powinien rozpocząć się nie wcześniej niż 30 minut od zarobienia i zakończyć najpóźniej po 5 godzinach. Po upływie 3 dni wytrzymałość zaprawy normowej na ściskanie powinna wynosić około 50 MPa. Po 28 dniach wartość ta powinna wynosić co najmniej 50 MPa. Spoiwa magnezytowe są przeznaczone przede wszystkim do sporządzania podkładów pod wykładziny podłogowe. Zaprawy z tego spoiwa przyspieszają korozję wyrobów stalowych. Metody badań spoiw magnezytowych opisano w PN-EN : Spoiwa hydrauliczne Wapno hydrauliczne Wapno hydrauliczne (PN-EN 459-1:2003) otrzymuje się z wapieni marglistych lub margli, które w tym celu trzeba najpierw wypalić, a potem zgasić ograniczoną ilością wody i zemleć. Rodzaje i odmiany wapna hydraulicznego (wg klasyfikacji podanej w p ) oraz ich oznaczenia zestawiono w tabeli 3.3 zgodnie z PN-EN 459-1:2003. Tabela 3.3. Rodzaje i odmiany wapna hydraulicznego oraz wymagania dotyczące ich składu chemicznego i wytrzymałości na ściskanie Rodzaj i odmiana wapna hydraulicznego Zawartość * Nazwa oznaczenie wapna czynnego [% wag.] Wytrzymałość na ściskanie [MPa] po 7 dniach po 28 dniach Wapno hydrauliczne 2 Wapno hydrauliczne 3,5 Wapno hydrauliczne 5 HL2 HL3,5 HL , ** Wapno hydrauliczne naturalne 2 Wapno hydrauliczne naturalne 3,5 Wapno hydrauliczne naturalne 5 NHL2 NHL3,5 NHL ,5 l ** * Zawartość CaO + MgO, MgO i CO 2 nie jest określona w normie. ** Dopuszcza się, aby wapno rodzaju HL 5 i NHL 5 o gęstości nasypowej mniejszej niż 0,90 kg/dm 3 miało wytrzymałość nie większą niż 20 MPa. 31

11 3. Wyroby do robót murarskich i tynkarskich. Do najważniejszych cech technicznych wapna hydraulicznego należy także stopień zmielenia: pozostałość na sicie o wymiarach oczek 0,2 mm powinna stanowić najwyżej 5% (wagowo), a pozostałość na sicie 0,09 mm najwyżej 15% (wagowo). Początek wiązania wapnia hydraulicznego powinien nastąpić nie wcześniej niż po 1 godzinie, a koniec nie później niż po 15 godzinach (PN-EN 459-2:2003). Wapno hydrauliczne pakuje się w worki papierowe. Należy przechowywać je w warunkach suchych, takich samych jak cement (patrz p ). Cechy techniczne wapna hydraulicznego powinny być oznaczane zgodnie z zaleceniami zamieszczonymi w PN-EN 459-2:2003. Z wapna hydraulicznego sporządza się zaprawy do murów fundamentowych oraz zaprawy zastępujące zaprawy wapienno-cementowe i betony niskich marek. Zaprawy z wapna hydraulicznego dzięki zawartości wapna często zwiększają wytrzymałość na skutek karbonatyzacji 1 dwutlenkiem węgla z powietrza Cementy portlandzkie Cementami powszechnego użytku nazywamy spoiwa otrzymywane w wyniku zmielenia klinkieru cementowego z dodatkiem do 5% kamienia gipsowego i innych składników hydraulicznych. Klinkier cementowy otrzymuje się z mieszaniny zmielonych surowców (zawierających wapień i glinokrzemiany) wypalanej w temperaturze spiekania wynoszącej ok C. Najczęściej stosowane dodatkiem do klinkieru jest kamień gipsowy (dodawany podczas przemiału klinkieru w ilości ok. 6% wag.) oraz żużel wielkopiecowy (wagowo 6 80%) lub popiół lotny (6 35%). Podstawowe minerały klinkieru cementowego to: alit (3CaO SiO 2 ) krzemian trójwapniowy, który wyróżnia się najsilniejszymi właściwościami wiążącymi i wydziela znaczne ilości ciepła podczas wiązania (504 kj/kg), a jego udział w klinkierze cementowym wynosi 50 65% (wagowo); belit (2CaO SiO 2 ) krzemian dwuwapniowy stanowiący 15 25% masy klinkieru cementowego; brownmilleryt (4CaO A1 2 O 3 Fe 2 O 3 ) czterowapniowy związek tlenku glinu i tlenku żelaza(iii) występujący w zeszkliwionej części klinkieru cementowego, w którym stanowi 5 15% (wagowo); wiąże szybko, lecz odznacza się na ogół małą wytrzymałością na ściskanie. W klinkierze występują także inne minerały, np. glinian trójwapniowy 3CaO Al 2 O 3, który ma decydujący wpływ na szybkość hydratacji cementu i wydzielania ciepła, oraz 5CaO 3Al 2 O 3, 2CaO Fe 2 O 3, a także CaO i MgO. 1 Karbonatyzacja chemiczne przekształcanie różnych minerałów w węglany pod wpływem dwutlenku węgla. 32

12 Mineralne spoiwa budowlane 3.1. Wiązanie i twardnienie cementu jest złożonym procesem fizykochemicznym. Przebieg najważniejszych reakcji zachodzących podczas wiązania i twardnienia cementu jest następujący: przykład hydrolizy: 3CaO SiO 2 + n H 2 O 2CaO SiO 2 m H 2 O + Ca(OH) 2 (3-5) przykład hydratacji: 3CaO A1 2 O 3 + 6H 2 O 3CaO A1 2 O 3 6H 2 O (3-6a) 3CaO Al 2 O 3 + 3CaSO H 2 O 3CaO Al 2 O 3 3CaSO 4 31H 2 O (3-6b) (sól Carndlota) Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów powszechnego użytku (wg PN-EN 197-1:2002) są podane w tabeli 3.4. Ich klasyfikację omówiono w p Tabela 3.4. Właściwości mechaniczne i fizyczne cementów powszechnego użytku (wg PN-EN 196-1:1996) Klasa cementu wczesna po 2 dniach Wytrzymałość na ściskanie [MPa] wczesna po 7 dniach normowa po 28 dniach Początek wiązania [min] 32,5N 32,5R 42,5N 42,5R 52,5N 52,5R ,5 52, ,5 62, ,5 45 Cementy powszechnego użytku klas: 32,5N i 32,5R mogą być stosowane do betonów zwykłych klas 1 od C8/10 do C25/30, 42,5N i 42,5R do betonów klas od C16/20 do C40/50, 52,5N do betonów klas od C20/25 do C40/50, 52,5R do betonów klas wyższych od C40/50. Cement murarski otrzymuje się przez wspólne zmielenie klinkieru, kamienia gipsowego oraz nienormowanych ilości dodatków hydraulicznych, pucolanowych i kamienia wapiennego. Cement murarski (PN-EN 413-1:2005) oznaczany symbolem MC może mieć klasę wytrzymałości 5; 12,5 lub 22,5 MPa. Stosuje się go do zapraw murarskich i tynkarskich. 1 Symbole klas wytrzymałości betonu na ściskanie są opisane w p

13 3. Wyroby do robót murarskich i tynkarskich. Cement klasy MC5 składa się z klinkieru cementu portlandzkiego (minimum 25%) i dodatków organicznych (maksimum 1%) oraz składników nieorganicznych (tj. zmielonych naturalnych materiałów mineralnych oraz hydratyzowanego i/lub hydraulicznego wapna budowlanego 1 ). Może też zawierać dodatek pigmentów nieorganicznych (zgodnych z PN-EN 12878:2006 i PN-EN 12878:2006/ /Ap1:2007). Stosowanie pigmentów organicznych jest niedopuszczalne. Uziarnienie cementu klasy MC5 powinno spełniać warunek, zgodnie z którym pozostałość na sicie o oczku 90 µm nie może przekraczać 15% masy. Warunki dotyczące czasu wiązania: początek później niż po 60 minutach, a koniec do 15 godzin. Zalecenia dotyczące badania innych cech technicznych cementu klasy MC5 można znaleźć w PN-EN 413-2:2006. Cementy klasy MC12,5 oraz MC22,5 zawierają co najmniej 40% klinkieru cementowego, a pozostałe składniki oraz uziarnienie i czas wiązania są takie same jak podano w opisie cementu klasy MC5. Cement portlandzki biały stosuje się do robót elewacyjnych, dekoracyjnych, do produkcji elementów budowlanych oraz do produkcji cementu kolorowego. Zestawienie cech technicznych cementu portlandzkiego białego zawiera tabela 3.5. W każdej klasie wyróżnia się cement normalny (N) i szybkotwardniejący (R). Tabela 3.5. Zestawienie cech technicznych cementu portlandzkiego białego Klasa cementu [MPa] Czas wiązania początek najwcześniej po upływie [min] koniec najpóźniej po upływie [h] Wytrzymałość na ściskanie zaprawy normowej [MPa] po upływie dni Tabela 3.6. Terminy trwałości cementów Klasa cementu 32,5N, 42,5N 32,1R, 42,5R, 52,5N 52,5R Liczba dni od daty wysłania Terminy trwałości cementu prawidłowo przechowywanego są podane w tabeli 3.6. Cement może być dostarczany luzem, w pojemnikach lub w co najmniej trzywarstwowych workach papierowych dawniej tylko po 40 lub 50 kg, a od 2005 r. w workach 25-kilogramowych. Worki powinny być oznakowane, tzn. mieć nadruk określający nazwę cementowni i datę pakowania. W czasie 1 Pojęcia te są objaśnione w p

14 Mineralne spoiwa budowlane 3.1. transportu i rozładunku należy chronić spoiwo przed opadami za pomocą płacht z brezentu. Każdą odbieraną partię cementu należy zważyć, aby skontrolować jego ilość. Trzeba też sprawdzić, czy nie minął już okres jego trwałości Składowanie spoiw Cement należy składować w suchych, przewiewnych i zamkniętych magazynach, zabezpieczonych przed dostępem wilgoci, także z powietrza. Worków z cementem nie należy układać bezpośrednio na gruncie, lecz na drewnianej podłodze, a jeszcze lepiej na paletach lub podkładach cm nad poziomem podłogi. Jeśli przestrzeń pod paletami (lub podkładami) będzie przewiewna, worki z cementem pozostaną suche. Worki powinny być układane w odległości co najmniej 0,5 m od ściany (1,5 m, jeśli między workami a ścianą trzeba zostawić przejście) w stosy o 10 warstwach. Układając cement w magazynie, należy zostawić przejścia o szerokości minimum 1,5 m umożliwiające dostęp do wszystkich stosów, aby spoiwo złożone wcześniej nie zostało zablokowane partiami dostarczonymi później. Spoiwo zleżałe lub zawilgocone należy odkładać w osobnym miejscu i przeznaczać do robót podrzędnych. Cementu, w którym pojawią się skamieniałe grudki, nie należy używać, ponieważ nie można przewidzieć, jaką będzie miał wytrzymałość, gdy zostanie zarobiony wodą i zwiąże. Magazynów nie trzeba ogrzewać zimą. Zasady pobierania i przygotowania próbek spoiw cementowych do oznaczania cech normowych opisano w PN-EN 196-7:1997, a zasady oznaczania tych cech w serii norm: PN-EN 196 (arkusze nr 1 i 3 z roku 2006). Czy wiesz? Czy potrafisz? 1. Wyjaśnij, co to są spoiwa mineralne i przedstaw ich klasyfikację. 2. Porównaj właściwości i przeznaczenie spoiw hydraulicznych i powietrznych. 3. Na czym polega gaszenie wapna? 4. Co to jest ciasto wapienne? 5. Omów właściwości gipsu do bezpośredniego stosowania na budowie. 6. Omów właściwości cementów portlandzkich. 7. Podaj zasady magazynowania spoiw mineralnych. 35