Вяжущие материалы – основа строительных технологий.

Ни одно строительство не может обойтись без использования вяжущих материалов. Их прямое назначение – обеспечить прочную связь всех элементов конструкции и придать всей конструкции расчетные физико-механические свойства необходимые для ее безаварийной эксплуатации в проектном режиме. Вяжущие материалы можно разделить на два вида – воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие материалы отвердевают только на воздухе и при необходимости могут быть размыты водой. К воздушным вяжущим материалам относятся глина, строительная известь и гипс.

ЦементГлина – воздушный вяжущий материал, который применяется в строительстве с древних времен. Это мелкодисперсная горная порода, которая под воздействием воды может размягчаться до пластичного или полужидкого состояния и свободно принимает любую заданную форму. Под воздействием высоких температур глина спекается и уже не может быть растворена водой, превращается в камнеобразное вещество с высокой механической прочностью. Глина может быть совершенно разных оттенков и цветов, это зависит от ее химического состава и наличия в ней различных минеральных примесей. В промышленности наиболее ценной считается белая глина – каолин.

Под воздействием сверхвысоких температур (более 1000 градусов по Цельсию) глина плавится до стекловидного состояния. Можно выделить три разновидности глины по температуре плавления: легкоплавкая – 1380 градусов, тугоплавкая – 1550, и огнеупорная с температурой плавления свыше 1550 градусов. Самой тугоплавкой разновидностью глины является каолин – более 1750 градусов Цельсия! Из глины с температурой плавления 1550 – 1800 градусов изготавливаются промышленные огнеупорные материалы.

Глина, насыщенная водой до определенного предела перестает ее впитывать и создает водонепроницаемый слой, это свойство глины используется для строительства насыпных гидроизоляционных барьеров.

Способом высокотемпературного обжига известняка изготавливается еще один воздушный вяжущий материал – строительная известь. Перед использованием извести в строительных целях необходимо произвести процесс ее «гашения» водой. Это необходимо делать в целях производственной безопасности потому, что негашеная известь при контакте с водой начинает «кипеть» с выделением большого количества тепла и углекислого газа. Гашеная известь в строительстве чаще всего используется для штукатурных смесей с песком и в качестве отбеливающего водного раствора для стен и потолков.

Еще один строительный материал. Который относится к категории воздушных – гипс. Его производят из гипсового камня путем высокотемпературного обжига и измельчения в специальных промышленных мельницах. В строительстве гипс чаще всего используется для заделки трещин и выравнивания бетонных поверхностей в составе шпатлевочных и штукатурных смесей для внутренних работ. Благодаря свойству высокой пластичности гипс может использоваться для изготовления элементов декоративной отделки внутри помещений.

Без сомнения можно утверждать, что основным вяжущим веществом в строительстве является цемент. Цемент относится к категории гидравлических вяжущих веществ. То есть он затвердевает и достигает своей максимальной механической прочности под воздействием воды. На основе цемента изготавливаются строительные конструкции самого высокого класса прочности.

Цемент производится на основе осадочной горной породы – мергеля и известняка. Компоненты под воздействием высокой температуры спекаются в специальных печах и проходят через мельничные установки, где подвергаются мелкодисперсному измельчению. В процессе измельчения к основным компонентам добавляются точно дозированные добавки песка, шлака, гипса или других материалов, что позволяет производить различные марки строительных смесей с самыми разными свойствами и характеристиками прочности.

Механическую прочность цемента после затвердевания можно определить по его марке. В строительстве чаще всего применяются марки цемента от 350 до 500, где цифры обозначают нагрузку в килограммах на квадратный сантиметр. В настоящее время  производятся марки цемента до 700, которые используются при изготовлении особо прочного бетона для строительства взлетно-посадочных аэродромных полос и конструкций ракетных стартовых комплексов. Прочность таких конструкций мало чем уступает керамическим материалам.

Опытным путем установлено, что приобретение цементом расчетной прочности происходит не менее чем через 28 – 30 суток с момента начала схватывания. Визуально процесс затвердевания можно отследить, начиная с 40 – 50 минуты после приготовления цементного раствора.

Вяжущие материалы – основа строительных технологий, от их качества зависит прочность каждого элемента строительной конструкции и всего сооружения в целом.