Modul 2

- plnivo do protipožárních povrchových úprav
perlit - tepelná a zvuková izolace
Uhličitany
- nejvýznamější surovinou pro výrobu stav.pojiv, vápna a cementu
- základní surovinou je vápenec – hlavní složka kalcit CaCO3 ,další – dolomit, křemen, jílové minerály, oxidy železa, pyrit, bitumeny…dělí se: vysokoprocentní, mírně znečištěné, středně zn., velmi zn.
- křída, mramor, dolomit, magnezit, opuky
Sírany
sádrovec - těžba v Kobeřicích, čistota asi 60%
- v přírodě – ve znečištěné formě ( našedlá barva
- čistá forma = alabastr
- pro výrobu sádry
- regulátor tuhnutí portlandského cementu

Suroviny druhotné
- odpady vznikající v jiných průmyslových technologiích
- odpad je každá movitá věc, které se osoba zbavuje nebo má úmysl se jí zbavit. Odpad se stává druhotnou surovinou v okamžiku jeho využívání
- používání druhořadých surovin: pro snižování zásob primárních surovin a ke snížení energetické náročnosti výroby stavebních materiálů
- hospodaření s odpady : 1) bezodpadové technologie
2) odpad je využit ve stejné technologii
3) odpad je využit v jiné technologii
4) odpad je uložen na řízenou skládku

Popílky - jsou minerální zbytky po spalování tuhých paliv
- obsahují nespálený zbytek organické hmoty
- zachycují se v elektrofiltrech
- popílky typu C a F
- k posouzení vhodnosti popílků pro účely pojiv slouží tzv. pucolánová aktivita - vyjádřením schopnosti nekrystalického SiO2 reagovat za běžných teplot s Ca(OH)2 za vzniku hydratovaných křemičitanů vápenatých
pucolánová reakce gely
- touto reakcí se zjišťují pojivé vlastnosti popílku
= technogenní pucolány

Strusky - pevné nekovové odpady hutní výroby
- pojivo do směsných cementů nebo příměs do betonů, i jako plnivo
- pro výrobu pojiv nejvhodnější vysokopecní struska - vzniká při výrobě surového železa, která obsahuje řadu vápenatých a hořečnatých křemičitanů a hlinitokřemičitanů
- při vypouštění z vysoké pece nutno rychle ochladit - granulovat
- mohou procházet změnami struktury, nazývanými rozpady ( změna objemu
- strusky ocelářské, slévárenské a z výroby feroslitin se používají pro svoji pevnost a tvrdost jako kamenivo
Křemičité úlety (mikrosilika) - odpady z výroby křemíku nebo slitiny ferosilicia
- specifický povrch okolo 20 000m2/kg
- vysoká pucolánová aktivita
- cenná surovina pro výrobu vysokohodnotných a vysokopevnostních betonů
Odpadní sádrovec - při výrobách vzniká jako odpad H2SO4, která se neutralizuje vápnem ( chemosádrovec
- energosádrovec - CaSO4.2H2O - vznik při odsiřování kouřových plynů v elektrárnách a teplárnách
- regulátor tuhnutí cementu, výroba sádry
Ostatní odpady
škvára - neroztavené zbytky po spalování uhlí
- obsahuje anorganické nespalitelné látky
- pro použití do betonů musí splňovat určitá kritéria - obsah síry a obsah volného MgO a CaO
karbidové vápno - Ca(OH)2
- vedlejší produkt při výrobě acetylenu
CaC2 + 2H2O ( C2H2 + Ca(OH)2
- neobsahuje ani popeloviny, ani nedopal
- nutno nechat odležet
- do malt pro zdění a omítání
Chemie anorganických stavebních pojiv
MALTOVINY = anorganická prášková pojiva, která po smísení s vodou poskytují dobře zpracovatelnou směs, která po určitě době dosáhne dostatečné pevnosti vznikem nových sloučenin
-vzdušné
-hydraulické
-speciální
1. Vzdušné maltoviny
- po smísení s vodou tuhnou a tvrdnou pouze na vzduchu
- ve vlhkém nebo vodním uložení se jejich pevnost snižuje a často dochází k úplnému rozpadu
- vzdušné vápno, sádra, hořečnatá maltovina
Sádra
rychletuhnoucí - CaSO4.˝H2O (hemihydrát)
pomalutuhnoucí - směs CaSO4, CaSO4.˝H2O a CaO
anhydritová pojiva - na bázi CaSO4
směsné sádrové maltoviny

rychletuhnoucí
výroba: tepelným rozkladem sádrovce

- zahřátím sádrovce na 115 - 125oC za mírného přetlaku (1,3.105 Pa) ( vzniká α-sádra
- sádra se vyrábí také za normálního tlaku (1,01325.105Pa) tepelným rozkladem při teplotě 100-160 oC (
tuhnutí a tvrdnutí: hydratace = tuhnutí

- počátek tuhnutí 4-7 minut
- doba tuhnutí 6-20 minut
- rychlost reakce lze zpomalit např. cukrem, mlékem, kaseinem, klihem
- NaCl, K2SO4, KOH reakci zrychlí
pomalutuhnoucí
výroba: pálením sádrovce nad 800oC
- směsí CaSO4 (75-85%), CaO (2-4%) a (8-15%)
- při tuhnutí a tvrdnutí probíhají tyto reakce:
- nejprve hydratuje oxid vápenatý:
- uvolněné reakční teplo zvýší teplotu soustavy a začne hydratovat anhydrit:
- nakonec karbonátuje vzniklý hydroxid vápenatý:

- počátek tuhnutí za 2-5 hodin od začátku smísení s vodou
- doba tuhnutí 4-6 hodin

anhydritová pojiva – vyrábí se z přírodního anhydritu nebo vypálením ze sádrovce
- anhydrit reaguje s vodou velmi pomalu ( přidávají se tzv. budiče - Na2SO4, K2SO4, CaO, směs oxidů CaO+MgO, K2SO4+ZnSO4
použití sádry: výroba sádrokartonových desek, vnitřní omítky, štuky, k uchycení elektroinstalací

Hořečnatá maltovina (Sorelova)
- surovinová směs tvořena MgO a roztokem MgCl2
- směs tuhne, potom tvrdne a pojme velký objem plniva
- čím je koncentrace roztoku MgCl2 vyšší, tím maltovina pomaleji tuhne a má vyšší pevnosti
x=3-10, y=7-18
- nestálost ve vlhkém prostředí a malá odolnost vůči chemikáliím
- k výrobě vysokopevnostních a tepelně izolačních podlah
Vzdušné vápno - mezi nejstarší stavební pojiva
vápno- technický název pro CaO o různém stupni čistoty
pálené vápno - CaO
hašené vápno - Ca(OH)2
suroviny: - vysokohodnotné vápence s nízkým obsahem nečistot
- vápenec CaCO3 - modifikace - kalcit nebo aragonit
- hlavní příměsi ve vápenci- hydraulické oxidy SiO2, Al2O3,Fe2O3
- v některých je vyšší obsah MgO = dolomitický vápenec
výroba páleného vápna: = tepelný rozklad CaCO3
(kalcinace, dekarbonatace)
CaCO3(CaO + CO2 ∆H = + 178,4 kJ/mol
- vysoká teplota výpalu vede ke vzniku tzv. přepáleného vápna
- pálení vápna prováděno v současné době ve 2 druzích pecí, šachtových a rotačních
kvalita páleného vápna CaO - posuzuje se podle rychlosti jeho reakce s vodou

měkce pálená - reagují s vodou rychle
- vysoká pórozita zrn
- velký měrný povrch
- pálena při 1000oC
tvrdě pálená - nad 1100oC
- menší měrný povrch
- pomalejší reakce s vodou

vápno hašené - Ca(OH)2 - pro běžné stavební práce
výroba - reakcí páleného vápna CaO s vodou
hašení vápna ∆H = -65 kJ/mol

kvalita - charakterizována tzv. vydatností - množství kaše, které vznikne z 1 kg páleného vápna a jeho plasticitou
- významný vliv na technologické vlastnosti malt
„mokrý“ způsob hašení – pálené vápno se vnáší do nadbytku vody (240-320 l vody na 100 kg vápna) za míchání
- optimální teplota hašení je okolo 90oC, neměla by přesáhnout 100oC
- „vystřelování“ omítek ( důsledek špatného hašení
- minimální doba odležení vápenné kaše je 1 měsíc
- nutno chránit před zmrznutím ( jinak nižší pevnost
„suchý“ způsob - produkt - vápenný hydrát
- s přesně odměřeným množstvím vody
- pouze v malém nadbytku
Podstatou obou druhů hašeného vapna je:
Ca(OH)2 - nízká rozpustnost
- s rostoucí teplotou rozpustnost klesá
- hodnota pH nasyceného roztoku při 20oC je 12,45
Ca(OH)2 ( Ca + 2OH
- ve stavebnictví se vápno používá ve formě:
- vápenné vody - restaurátorské techniky
- vápenné mléko - nátěry
- váp. kaše - zdící a omítkové malty
- váp. hydrát