SPOIWA: powietrzne (wapno wapniowe, wapno dolomitowe, gips, gips jastrychowy, anhydryt)
Hydrauliczne (cement, wapno hydrauliczne)
SPOIWA WAPIENNE
1 Otrzymywanie: CaCO3 + ΔH ↔898°C CaO + CO2
Δ=178,5 kJ/mol temp: 1100-1250°C Reakcja endotermiczna
2 Lasowanie wapna: CaO + H2O + ΔH ↔ Ca(OH)2
ΔH= -67kJ/mol Reakcja egzotermiczna
-wapno hydratyzowane (sucho gaszone)
-ciasto wapienne ( Ca(OH)2 ˜80%, roztwór nasycony Ca(OH)2 )
-mleko wapienne
-woda wapienna
3 Wiązanie spoiwa wapiennego
-odparowanie wody, krystalizacja Ca(OH)2 z przesyconego roztworu
-karbonatyzacja Ca(OH)2 + CO2 + ΔH2 ↔ CaCO3 + H2O
ΔH2= -110kJ/mol Reakcja egzotermiczna
SPOIWA GIPSOWE I ANHYDRYTOWE
1 Otrzymywanie:
Skały gipsowe: główny składnik CaSO4 · 2H2O
→prażenie spoiwo gipsowe CaSo4 · ½H2O
→prażenie spoiwo anhydrytowe CaSO4
→prażenie estrichgips CaSO4, ˜5% CaO
Skały anhydrytowe: główny składnik: CaSO4
→mielenie spoiwo anhydrytowe
CaSO4 · 2H2O
↓ 150°C-180°C
CaSo4 · ½H2O - gips budowlany odmiany: α-w atmosferze pasy wodnej, β-w suchym powietrzu
↓ 170°C-250°C
CaSO4 III
↓ 350°C-600°C
CaSO4 II -spoiwo anhydrytowe- aktywatory wiązania: ZnSO4, Na2SO4, CaO
↓ 800°C-1000°C CaSO4→CaO + SO2 + ½O2
CaSO4 II, 5% CaO –gips jastrychowy (estrichgips)
↓ 1200°C
CaSO4 I
↓ powyżej 1350°C
Stopnienie CaSO4 I
2 Wiązanie spoiwa gipsowego:
I etap: rozpuszczanie w wodzie: (CaSo4 · ½H2O)st ↔ (CaSo4 · ½H2O)aq
II etap: hydratacja (przyłączenie cząsteczek wody): 2(CaSo4 · ½H2O) + 3H2O ↔ 2(CaSO4 · 2H2O)
III etap: krystalizacja: (CaSO4 · 2H2O) aq ↔ (CaSO4 · 2H2O) st
-utworzenie zarodków kryształów
-wzrost kryształów
-rozrost kryształów
IV etap: twardnienie
a: przyśpieszenie wiązania:
-zwiększenie rozpuszczalności CaSo4 · ½H2O, przez dodanie jonów Cl- (NaCl)
-zmniejszenie rozpuszczalności przez dodanie jonów Ca2+, SO42-
-dodanie zarodków kryształów, czyli CaSO4 · 2H2O
b: opóźnienie wiązania:
- zmniejszenie rozpuszczalności CaSo4 · ½H2O, przez dodanie kwasu cytrynowego, fosforanów
-dodanie subst absorbującej się na powierzchni kryształów hamujących wzrost i rozrost kryształów
CEMENT
SiO2, Fe2O3, Al2O3
Temp: 900°C : CaCO3→CaO+CO2
Temp: powyżej 1200°C :
2CaO · SiO2 –belit, krzemian diwapnia C2S
3CaO · Al2O3 –celit, glinian tri wapnia C3S
4CaO · Al2O3 · Fe2O3 –braunmilleryt, żelazoglinian tetra wapnia C4AF
Temp: ˜1400°C : 3CaO · SiO2 –alit, krzemian tri wapnia C3S
Chemia cementu:
CaO- C
SiO2 - S
Al2O3 – A
Fe2O3 - F
H2O - H
assist_win