Вяжущие материалы в строительстве

Роль вяжущих материалов в строительной сфере трудно переоценить. Они связывают в монолитное целое все компоненты будущего изделия или конструкции.
Профессиональные строители различают две большие группы вяжущих материалов:
• Твердеющие только на воздухе – воздушные вяжущие материалы (глина, гипс, воздушная известь).
• Гидравлические материалы, на свойства которых после начала схватывания вода не может оказать отрицательного воздействия, а в некоторых случаях оказывает даже положительное воздействие (гидравлическая известь, различные цементы).
Теперь вкратце рассмотрим свойства основных строительных вяжущих материалов обоих этих групп.
Глина
После камня глина – это второй древнейший строительный материал. Причем наибольшую популярность она получила именно как вяжущий материал. Это мягкая, мелкодисперсная разновидность горных пород. При разведении водой, как известно, глина образует пластичную массу, легко подвергающуюся любому формообразованию. При обжиге же глина спекается, твердеет и превращается в камневидое тело, а при более высоких температурах обжига расплавляется и может достичь стекловидного состояния.
У глины могут быть разные примеси, что влияет на ее окраску. Наиболее ценный сырьевой вид глины – белая глина – каолин.
Глина имеет свойство впитывать воду до определенного предела, после которого она уже не в состоянии ее впитывать или пропускать через себя. Это свойство глины используется для создания насыпных гидроизоляционных слоев.
По стойкости глины к температуре выделяют глины лекгоплавкие (с температурой плавления до 1380°С), тугоплавкие (до 1550°С) и огнеупорные (от 1550°С). Чистая белая глина плавится при температуре от 1750°С. Огнеупорные материалы изготавливают из тугоплавких глин.
Известь
Известь получают путем обжига известняка при высоких температурах. Полученная таким образом известь называют известь-кипелка за то, что при контакте с водой идет активное выделение углекислого газа. Именно этот процесс и называют «гашением». Для большинства случаев применения извести она должна быть «погашена».
Погашенная (или гашеная) известь превращается в тесто, которое можно хранить много лет. От продолжительного хранения свойства извести могут даже улучшиться.
Для получения вяжущего раствора известковое тесто смешивают с песком. Такой раствор используют при кладке фундаментов под печи, дымовых труб высотой до 4-5 м и применяют для оштукатуривания стен домов и печей.
Цемент
Сухой цемент можно смело назвать наиболее распространенным из вяжущих материалов. Цемент позволяет получать изделия и конструкции высочайшей прочности. Цементом называют результат мелкодисперсного измельчения продуктов спекания одного из видов глины (мергеля) или смеси известняка и глины. Процесс спекания ведется в специальных печах.
При измельчении к продуктам спекания делаются дозированные добавки гипса, шлака, песка и других компонентов, что позволяет получать цемент с самыми различными свойствами.
В зависимости от исходного сырья и введенных добавок цементы подразделяют на портландцементы и шлакопортландцементы. Среди портландцементов выделяют быстротвердеющие и портландцементы с минеральными добавками.
Из цемента можно строить самые разные по свойствам бетонные конструкции. Прежде всего, особо прочные бетоны, например, применяют для строительства взлетных полос аэродромов и ракетно-стартовых площадок, морозо-, огне- и солеустойчивые марки цемента идут на возведение жилых и нежилых домов в сложных климатических зонах.
Для обозначения максимальных прочностных качеств цемента применяется понятие марка. Марка 400 обозначает, что в заводской лаборатории при пробном испытании затвердевшего цементного кубика с ребром 100 мм при раздавливании на прессе он выдержал нагрузку не менее 400 кг/см². Наиболее распространены у нас марки от 350 – 500. Есть марки цемента до 600-й и даже 700-й.
Все цементы имеют достаточно быстрое время твердения. Начало твердения (т. е. схватывания) в пределах 40-50 мин, а конец – около 10-12 ч.
Гипс
Гипс тоже применяют в строительстве, но не так широко, как вышеуказанные материалы.
Его получают путем обжига особой горной породы – гипсового камня и последующего измельчения продукта обжига. Гипс существенно уступает цементу по прочности изделий, полученных при его использовании в качестве вяжущего материала, гипс гораздо слабее цемента. К тому же, гипс уступает цементу в гигроскопичности – т. е. способности противостоять прониканию влаги в саму конструкцию.
Исходя их этого, гипс применяют в конструкциях и растворах, работающих внутри помещений. Гипс бывает марки А – быстротвердеющий (схватывание менее 15 мин) и марки Б – нормальнотвердеющий (схватывание за 30 мин).
Гипс служит основой растворов для заделки мелких неровностей и трещин бетонных плоскостей стен и потолочных перекрытий, а также оштукатуривания печей. В остальных типах отделочных работ использование гипса не предусмотрено.