Spoiwa nazywane są proszkami, które po zmieszaniu z wodą tworzą plastyczną masę, która następnie zestala się w twardy kamień. Istnieje kilka rodzajów takich substancji. Na przykład proszki spoiw hydraulicznych mogą twardnieć nie tylko w powietrzu, ale także pod wodą. Jednocześnie potrafią długo utrzymać swoją siłę w takich warunkach. Należy do grupy takich spoiw i wapna hydraulicznego.
Odmiany
Wapno budowlane tego typu jest produkowane w postaci drobnego proszku. Obecnie można stosować dwie główne odmiany tego materiału:
- nisko hydrauliczne wapno z modułem 4, 5..9;
- wysoka hydraulika z modułem 1, 7…4, 5.
Do scharakteryzowania aktywnej części tego materiału stosowana jest specjalna formuła. W przypadku wapna hydraulicznego wygląda to tak:
m=(% CaOcałkowita - % CaOwolny) / ((% SiO2(łącznie) - % SiO2(bezpłatny)) + % Al2O 3 + % Fe2O3).
Właściwości
Utwardzanie wapna hydraulicznego następuje w wyniku hydratacji glinianów, ferrytów Ca i krzemianów. Oznacza to, że procesy w tym przypadku w substancji zachodzą dokładnie tak samo, jak w cemencie portlandzkim. Uwodniony tlenek wapnia w takim wapnie podczas utwardzania stopniowo krystalizuje, gdy wilgoć wyparuje. Dalej pod wpływem wody ulega karbonizacji.
Kolor tego materiału może być żółtawy, jasnoszary lub brązowawy, w zależności od zawartości procentowej CaO (receptura wapna). Jego ciężar właściwy w tym przypadku może wynosić 2, 8-2, 9.
Aby zwiększyć wytrzymałość i zapobiec pękaniu materiału, czasami miesza się z nim między innymi niewielką ilość piasku.
Utwardzanie wapna hydraulicznego, jak wiadomo, zaczynając od powietrza, może być kontynuowane w wodzie. Ten materiał jest testowany pod kątem rozciągania i ściskania w następujący sposób:
- przygotuj zaprawę wapienną;
- trzymaj go w powietrzu przez 3 tygodnie;
- zanurz gotowe ciało stałe w wodzie.
Po tygodniu przebywania w wodzie wytrzymałość na rozdarcie bryły wykonanej ze słabo hydraulicznego wapna nie powinna być mniejsza niż 2, a po 5 tygodniach - 3 kg/cm2. Odporność wapna stwardniałego na ściskanie w tych okresach powinna wynosić odpowiednio 6 i 15 kg/cm2.
Wysoce hydrauliczna różnorodność tego materiału jest sprawdzana w podobny sposób. Rozwiązaniem jestwapno 1:3 jest zwykle trzymane w powietrzu przez 1 tydzień. Następnie kamień zanurza się w wodzie na miesiąc. Po tym czasie jego wytrzymałość na zerwanie powinna wynosić 2, na ściskanie - 12 kg/cm2. Po dwumiesięcznym narażeniu właściwości wapna hydraulicznego powinny być takie, aby wskaźniki te wynosiły odpowiednio 8 i 20 kg/cm2.
Jakie surowce są używane do produkcji
Ten materiał budowlany jest wykonany z margla i wapienia marglowego. Skały tego typu zawierają:
- wapno węglowe;
- glina.
Procent tych składników jest określany przez potraktowanie materiału kwasem solnym. Cały osad jest klasyfikowany jako glina. Oprócz dwóch głównych składników margle mogą zawierać następujące substancje:
- węglowe sole żelaza i magnezu;
- tlenki żelaza i manganu.
Do produkcji wapna hydraulicznego można stosować tylko te margle, w których stosunek zawartości krzemionki do ilości Fe₂O₃ i tlenku glinu wynosi co najmniej 2,5.
Gdzie wydobywane są surowce
W naszym kraju są duże złoża margla, na przykład w okolicach Noworosyjska. W obwodzie briańskim znajdują się również przemysłowe złoża tego materiału. Skały tego konkretnego złoża bardzo dobrze nadają się do produkcji wapna hydraulicznego. Ponadto w Bachczysaraju i Wygoniczskim wydobywa się dużą ilość margla w naszym krajudepozyty.
Jak to jest produkowane
Wapna hydrauliczne są wytwarzane wyłącznie z naturalnych margli. Jedną z cech tej skały jest to, że jej składniki są bardzo kruszone i mieszane ze sobą tak jednorodnie, jak to tylko możliwe. Wszystkie dotychczasowe próby przygotowania wapna tej odmiany ze sztucznej substancji kończyły się niepowodzeniem. Obecnie nie jest możliwe stworzenie odpowiednich surowców do produkcji takiego materiału w warunkach przemysłowych.
Wapno hydrauliczne uzyskuje się przez wypalanie margli w umiarkowanych temperaturach 900-1100 °C. Surowiec wstępnie pochodzący z kamieniołomów jest kruszony na kawałki, których wielkość powinna docelowo wynosić 60-150 mm. Następnie margiel jest zanurzany w piecu szybowym wyposażonym w kompletny piec spalinowy lub gazowy.
Gotowe wapno hydrauliczne jest poddawane jeszcze drobniejszemu kruszeniu. To dodatkowo poprawia warunki gaszenia.
Funkcje aplikacji
W przeciwieństwie do cementu, wapno hydrauliczne jest gaszone nie bezpośrednio na placu budowy, ale w fabrykach. Wynika to przede wszystkim ze złożoności takiej procedury. Podczas gaszenia wapno jest najpierw ładowane do ślimaków nawilżających. Następnie jest spryskiwany wodą. Wapno jest następnie wysyłane do silosów gaszących.
Zakres zastosowania wapna hydraulicznego
Palony kruszony margiel jest zwykle używany jako surowiec do przygotowania różnego rodzaju zapraw. Najczęściej takie wapno dodaje się do mieszanek tynków lub murów. Czasami z tego proszku wykonuje się również betony niskogatunkowe. Zastosowanie tego materiału pozwala na uczynienie zapraw bardziej plastycznych.
W przeciwieństwie do wapna powietrznego, wapno hydrauliczne może być używane do przygotowania mieszanek przeznaczonych do murowania lub tynkowania tych części budynków i konstrukcji, które będą następnie eksploatowane przy dużej wilgotności. Również ten materiał jest czasem dodawany do betonowych roztworów przeznaczonych do wylewania części fundamentów znajdujących się poniżej poziomu wód gruntowych.
Korzyści z używania
Do zalet stosowania wapna hydraulicznego należą między innymi:
- Czystość środowiska. Ten materiał jest produkowany, jak już wspomniano, wyłącznie z naturalnych surowców.
- Przepuszczalność pary. Dzięki tej właściwości wapna hydraulicznego zmniejsza się prawdopodobieństwo kondensacji pary wodnej w ścianach budynków wznoszonych z zapraw przygotowanych na jego bazie.
- Wzrost wydajności pracy. Nie trzeba tracić czasu na gaszenie takiego wapna bezpośrednio na placu budowy.
- Brak wykwitów. Białe plamy na ścianach wzniesionych z zapraw plastikowych zawierających takie wapno nigdy się nie pojawiają. Oznacza to, że budynki i konstrukcje zbudowane na mieszankach murowanych z wapnem hydraulicznym zawsze wyglądają atrakcyjnie i estetycznie.
Roztwory przygotowane na bazie wapna budowlanego są odporne na ciepło, mróz, opady. Jednocześnie są odporne na mikroflorę i chemikalia.
