UNIVERZITET „TUZLA“ TRAVNIKFAKULTET: RUDARSKO-GEOLOŠKO-GRAĐEVINSKISMJER GRAĐEVINA

SEMINARSKI RAD

VEZIVNI MATERIJALI

PREDMET: Građevinski materijaliPROFESOR: Dr. sc. Nedžad AlićASISTENT: Mr. Sc. Mirsad Topalović STUDENT:

Travnik, 2012.

SADRŽAJ

1. UVOD.............................................................................................................22. CEMENT.........................................................................................................4 2.1. Vezivanje i očvršćavanje cementa...........................................................4 2.2. Vrste cementa...........................................................................................5 2.3. Uzimanje uzoraka za ispitivanje...............................................................6 2.4. Vrijeme vezivanja.....................................................................................6 2.5. Lažno vezivanje........................................................................................6 2.6. Hemijska korozija cementa......................................................................73. GIPS.................................................................................................................8 3.1. Dobijanje i vrste gipsa..............................................................................8 3.2. Mješanje vode i gipsa, vezivanje, očvršćivanje........................................9 3.3. Ispitivanje pojedinih svojstava.................................................................9 3.4. Primjena gipsa........................................................................................104.GRAĐEVINSKI KREČ.................................................................................11 4.1. Vrste kreča..............................................................................................11 4.2. Osobine ispitivanja..................................................................................115. GLINA............................................................................................................13 5.1. Plastičnost gline.......................................................................................13 5.2. Ponašanje gline pri sušenju......................................................................14 5.3. Ponašanje gline kod pečenja....................................................................14 5.4. Sposobnost upijanja i zadržavanja vode..................................................156. ZAKLJUČAK.................................................................................................167. LITERATURA................................................................................................17

1

1. UVOD

VEZIVAVezivima se nazivaju svi materijali koji se nalaze u praškastom stanju i koji pomiješani s vodom daju kašastu masu koja s vremenom očvrsne i služi za povezivanje konstrukcijskih materijala. Veziva su sposobna da međusobno spoje zrna pijeska, šljunka, drobljenog kamena i dr. pa ih ova osobina usmjerava za primjenu u oblasti maltera, betona i drugih vještačkih kamenih materijala. Veziva kao pojam predstavljaju tvari čija je namjena da spajaju ili povezuju iste ili različite materijale u kompaktne cjeline. U savremenom graditeljstvu ovaj osnovni pojam, spajanja i povezivanja neobično je važan jer se na taj način realizira priprava građevinskih materijala kao osnovnih komponenti građenja, a isto tako osigurava stabilnost i opstojnost izgrađenih objekata. S obzirom na tako veliki značaj i ulogu samih veziva, u graditeljskoj praksi posebno značenje imaju bas anorganska mineralna veziva.

ANORGANSKA MINERALNA VEZIVAAnorganska veziva po definiciji predstavljaju tvari anorganskog mineralnog porijekla koje pomiješane s vodom i djelovanjem fizičko-hemijskih procesa tokom vremena stvrdnjavaju ili vežu u tvorevinu određene čvrtoće. Iz definicije proizilazi i njihova osnovna namjena pa se kao takve stvari najviše koriste za pripremu jednostavnih i složenih kompozita kao što su malteri ili žbuke i sve vrste betona.

PODJELA ANORGANSKIH MINERALNIH VEZIVAPodjela veziva može se izvršiti na više načina što ovisi o pristupu samoj podjeli pa se ista može napraviti prema: a) načinu proizvodnje i temperaturi termičke obrade sirovineb) načinu stvrdnjavanja ili očvršćavanja c) prema hemijskom sastavuPrema načinu proizvodnje i temperaturi termičke obrade sirovine, veziva mogu biti podjeljena na :- veziva pripremljena iz prirodnog oblika sirovine bez termičke obrade (glina, ilovača)- veziva pripremljena iz prirodnih sirovina termičkom obradom do temperature dehidratacije (gips ili sidra)- veziva pripremljena iz prirodnih sirovina termičkom obradom ili pečenjem do temperature kalcinacije (vapno, hidraulično vapno, magnezitno vezivo i tzv. Sorel cement) - veziva pripremljena iz prirodnih sirovina termičkom obradom do temperature sintriranja (silikatni ili portland cement) - veziva pripremljena iz prirodnih sirovina termičkom obradom ili pečenjem do temperature taljenja (aluminatni cement)

2

Prema načinu stvrdnjavanja i očvršćavanja veziva se dijele na:- hidraulična veziva

- nehidraulična ili zračna veziva

Hidraulična veziva su ona veziva koja vežu i stvrdnjavaju u dodiru s vodom, svejedno da li se nalaze u zraku ili pod vodom jer reakcijom s vodom daju stabilne ili netopljive produkte ( sve vrste cementa i hidraulično kreč).Nehidraulična veziva su ona veziva koja vežu i stvrdnjavaju djelovanje vode na zraku, a pod vodom ne mogu očvrsnuti jer su im produkti reakcija s vodom topljivi spojevi i nestabilni u vodi (ilovača, vapno i gips).Prema hemijskom sastavu veziva se mogu podjeliti na :-cement (sve vrste cementa)-kreč (sve vrste kreča)-gips (sve vrste gipsa) -glinu kao vezivo

Sa praktične tačke gledišta najveći značaj za građevinarstvo imaju hidraulična mineralna veziva. To su složeni hemijski sistemi u čiji sastav kao osnovne supstance ulaze četiri oksida: CaO, SiO2, Al2O3 i Fe2O3. U suštini najveći broj mineralnih veziva dobia se iz prirodne sirovine u okviru koje su zastupljeni različiti prirodni materijali, u prvom redu krečnjak i glina. Zavisno od međusobnog odnosa ovih komponenta u sirovini dobit će se i različiti tipovi veziva. Ukoliko je u sirovini dominantan krečnjak (CaCo3) dobit će se kreč, dok će se pri odnosu krečnjak: glina = 3:1 dobiti cement. Hidraulični kreč je prema sirovinskom sastavu negdje na sredini između kreča i cementa.

3

2. CEMENT

Naziv cement susreće se u građevinskoj praksi kao skupno ime za sve vrste veziva koje imaju izrazito hidraulična svojstva. Cement se dobija mljevenjem tzv. portland cementnog klinkera-vještačkog kamenog materijala koji se stvara pečenjem krečnjaka i gline. Pored portland cementnog klinkera za čije se dobijanje koristi mješavina krečnjaka : glina = 3:1 u cementu su redovno prisutne i manje količine sedre ili anhidrita koji se dodaju radi regulisanja vremena vezivanja cementa. U dobijanju cementa postoji i mogućnost korištenja laporca- prirodne mješavine krečnjaka i gline- kod koga se sadržaj krečnjaka kreće od 60 do 80%. materijal koji se dobija isključivo od krečnjaka i gline (ili laporca odgovorajućeg sastava) uz dodatak malih količina sedre ili anhidrita naziva se portland cement. Ovaj naziv potječe od imena poluostrva Portland u Engleskoj gdje postoji prirodni laporac povoljnog sastava za dobijanje cementa koji se kao takav od davnina koristi za proizvodnju ovog mineralnog veziva. Osnovni sastojci protland cementa su CaO (C), SiO2 (S), Al2O3 (A) i Fe2O3 (F). Simboli ispisani u zagradama pored hemijskih formula su skraćene oznake koje se obično koriste u hemiji cementa. S obzirom na upotrebu cementa kao veziva u graditeljstvu, a posebno u suvremenom graditeljstvu gdje se od veziva traži da udovolji nizu posebnih zahtjeva s naglašenim vezivnim svojstvima u raličitim uvjetima primjene, današnja savremena tehnološka proizvodnja cementa omogućuje proizvodnju različitih vrsta i tipova cementa koje su standardizirane i prema standardima može ih se različito podjeliti. Prema tome, cemente kao izrazita hidraulična veziva može se najjednostavnije podijeliti na silikatni ili portland-cement i cemente koji se izvode iz čistog portland cementa te ostale cemente. Na taj način se definiše 6 vrsta cementa i to:1. Silikatni ili portland cement (PC), čisti portland cement2. Portland cementi sa dodacima troske i/ili pucolana3. Bijeli cement4. Metalurški cement a) cement visoke peći b) željezni portland cement5. Pucolanski cement6. Aluminatni cement (AC)

2.1. VEZIVANJE I OČVRŠĆAVANJE CEMENTAMješanjem portland cement sa vodom dobija se plastično cementno testo-cementa pasta koja vremenom počinje da mjenja agregatno stanje i da prelazi u čvrstu supstancu. Uzrok ove promjene agregatnog stanja je hidratacija- jedan kompleksan fizičko-hemijski proces čija suština još ni do danas nije u potpunosti rasvjetljena.

4

Hidratacija se odigrava u cementnoj pasti na relaciji cement-voda, pri čemu se njenoj prvoj etapi (tokom 5-10 sati računajući od momenta mješanja cementa i vode) u cementnoj pasti zapaža pojava vezivanja, a nakon toga i pojava očvršćavanja što dovodi do prelaza cementne paste u nov kvalitet-cementi kamen.Kao vrijeme vezivanja cementa obično se definiše vremenski period od momenta mješanja cementa i vode do trenutka kada cementa pasta izgubi svojstvo plastičnosti. Dok se vezivanje cementa završava relativno brzo, njegovo očvršćavanje je dugotrajan proces koji traje od nekoliko mjeseci do nekoliko godina. Međutim proces očvršćavanja nije ravnomjeran, on je u početku vrlo intenzivan (do oko jednog mjeseca). Hidratacijom se može razmatrati sa dva osnovna aspekta- kao hemijski proces i kao prostorni (volumenski) proces pri čemu u oba slučaja prisustvo vode ima odlučujući značaj. Drugim riječima, hidratacija cementa je i teorijski i praktično nemoguća bez vode.

2.2. VRSTE CEMENTACementi se u opštem slučaju mogu podjeliti na vrste i klase. Vrste predstavljaju kategoriju cemenata s obzirom na sastav i tehnologiju prooizvodnje, dok klasa cementa označavaju njihove mehaničke karakteristike. Kod nas se klase definišu prema čvrstoćama propisanih uzoraka dobijenim ispitivanjima na savijanje i pritisak, po isteku određenih vremena koja se računaju od momenta spravljanja uzoraka. Drugim riječima, klase se definišu ispitivanjem mehaničkih karakteristika uzoraka propisanih starosti.Prema hemijskom sastavu cement dijelimo na dvije skupine: silikatne i aluminatne cemente.Silikatni cementi dobivaju se pečenjem laporaca i vapnenca. Najznačajniji iz skupine silikatnih cementa je portland cement koji služi i kao baza za proizvodnju metalurških, pucolanskih i supersulfatnih cementa. Jedna od vrsta cementa je i bijeli portland cement koji se dobiva počenjem kaolina i vapnenca. Aluminatni cementi dobivaju se pečenjem boksita i vapnenca, koriste se pri izradi vatrostalnih betona, kao i pri betoniranju na vrlo niskim temperaturama. Osnovna hemijska reakcija je: 3CaO · SiO2 + 4H2O → CaO · SiO2 · 2H2O + 2Ca(OH)2

Spoj koji vezuje je CaO  · SiO2 · 2H2O

Osim tih vrsta cementa postoje još:1. Cement opće namjene2. Metalurški cement – ovaj cement je u suštini portland cement sa dodatkom zgure kod koga sadržaj zgure iznosi preko 30%. Ovaj sadržaj obično ne prelazi granicu od 85%. 3. Bijeli portland cement – ovaj cement se izrađuje od bijelog portland cementnog klinkera koji se dobija pčenjem naročito odbranih sirovina-bijelih krečnjaka i kaolina. U sastav pored samljevenog bijelog portland cementnog klinkera ulazi i sadra (anhidrit) kao

i izvjesne neškodljive supstance za korekciju bjeline.

54. Sulfatno otporni cement – to je cement koji je otporan prema sulfatima, sadržaj C3A u njemu treba da je mali (do 3%) ili da ga uopšte nema.

Kao sulfatnootporni cement kod nas se deklarišu sulfatno otporni portland cement i sulfatnootporni metalurški cement. 5. Aluminatni cement – to je cement koji se dobija žarenjem mješavine krečnjaka i boksita uz dodatak slilicijumdioksida i oksida gvožđa. Žarenje se vrši u specijalnim elektropećima na temperaturi 1500-1550°C. cement je nakon toga odmah može upotrijebiti.

2.3 UZIMANJE UZORAKA ZA ISPITIVANJETo je vrlo važna i odgovorna aktivnost. Uzimanje se vrši pomoću specijalne sonde koja se zavlači u vreće ili sudove u kojima je smješten cement, tako da se za ispitivanje odvoji uzorak mase 18 kg. Ovaj uzorak se dijeli na tri jednaka dijela od kojih se prvi dio koristi za atestiranje, drugi dio za komparativne ispitivanja proizvođača a treći dio se čuva kod proizvođača do mjesec dana po izdavanju atesta.

2.4. VRIJEME VEZIVANJAU velikoj mjeri zavisi od količine vode. Ispitivanja se vrše na uzorcima od tzv. standardne kaše (paste) normalne (standardne) konzistencije. Prema našim standardima pojedine vrste cementa moraju da ispunjavaju sljedeće uslove u odnosu na početak i završetak vezivanja:- portland cement, portland cement sa dodacima zgure ili/i pucolana, metalurški i pucolanski cement, sulfatnootporni cementi:- početak vezivanja na prije 60 h. - završetak vezivanja ne poslije 10h. -cementi niske toplote hidratacije -početak vezivanja ne prije 2 h.- završetak vezivanja ne poslije 10 h. -bijeli portland cement- početak vezivanja ne prije 45 min. -završetak vezivanja ne poslije 10h. -aluminatni cement: -početak vezivanja ne prije 30 min. -završetak vezivanje ne poslije 10h.

2.5. LAŽNO VEZIVANJEPonekad se mješanjem cementa i vode zapaža pojava naglog zgušnjavanja i 'vezivanje' cemente kaše. Ako se ova kaša nakon uočene pojave ponovo dobro izmješa dobit će se potpuno normalna gustina kaše, a proces vezivanja i očvršćavanja dalje će se odvijati potpuno

normalno, bez posljedica po mehaničke otpornosti. Ova pojava se naziva lažno vezivanje, a javlja se kao posljedica prisustva gipsa.

6

2.6. HEMIJSKA KOROZIJA CEMENTANa malterima i betonima često se usljed djelovanja agresivnih gasova i tečnosti zapaža pojava nagrizanja. Najčešće se radi o djelovanju vode u čiji sastav ulaze rastvorene supstance koje ukoliko takva voda prodre u strukturu cementnog kamena stupaju u hemijske reakcije s njegovim sastojcima. Korozija cementa se može svesti na tri osnovna oblika:1. Razlaganje komponenata cementnog kamena, rastvaranje i ispiranje kalcijumhidroksida (dejstvo tzv. 'mekih' voda)2. Obrazovanje lakorastvprljivih jedinjenja pri međudejstvu komponenata cementnog kamena i agresivnih agenasa, rastvaranje ovih jedinjenja i ispiranje (kiselinska i magnezitna korozija)3. Obrazovanje u porama cementnog kamena takvih jedinjenja koja po zapremini zauzimaju veći prostor od polaznih supstanci; ovo izaziva pojavu unutrašnjeg napona u cementnom kamenu, odnosno betonu što dovodi do destrukcije (sulfatna korozija).

7 3. GIPS

3.1. DOBIJANJE I VRSTE GIPSADobija se pečenjem gipsanog kamena (sadre) koji se uglavnom sastoji od minerala gipsa, ali često sadrži i druge primjese kao što su pjesak, krečnjak, glina, mahnezijum, oksidi gvožđa i dr. Gips se najčešće proizvodi tako što se sadra prethodno usitnjava do veličine zrna tucanika (30-60 mm) a zatim melje u prah, te se unosi u kotlove za pečenje ili u rotacione peći, tj. izlaže se programiranom režimu zagrijavanja, što značui da povećanje temperature ide postepeno – od temperature sušenja do temperature pečenja. Poslije pečenja gotov proizvod se hladi, zatim ponovo melje kako bi se dobila potrebna finoća mliva i konačno pakuje. Temperatura se kreće od 110 do 180°C (u prosjeku 150°C ).Ako se sadra peče na većim temperaturama od onih koje se smatraju optimalnim za proizvodnju gipsa, dobija se sljedeće:T = 180 - 300°C – proizvod se sastoji od mješavine poluhidrata i anhidritaT = 300 - 800°C – dobija se anhidrit koji je neupotrebljiv, pošto nema vezivna svojstvaT = 800 - 1400°C – dobija se materijal koji opet ima osobinu vezivanja i očvršćavanja, pri čemu su ovi procesi vrlo usporeni. Međutim ovaj materijal vremenom dobija vrlo velike čvrstoće. Poznat je pod nazivom estrih-gips.T > 1400°C – dolazi do dekompozicije anhidrita – odigrava se hemijska reakcija CaSO4 = CaO + So3 – q

Saglasno sa važećim standardima, kod nas su u primjeni sljedeće vrste gipsa:

Štuk-gips se primjenjuje za razna malterisanja, izradu raznih prefarbikovanih elemenata i za ukrasne radove u unutrašnjosti arhitekture. Često se dodaje i krečenom malteru radi ubrzavanja stvrdnjavanja. Sastoji se uglavnom od poluhidrata, pri čemu smije da sadrži samo manje količine nedovoljno pečenih ili prepečenij dijelova. Ne smije da sadrži više od 9% vezane vode, a sadržaj primjesa mu je ograničen na 10%. S obzirom na krupnoću zrna spada u kategoriju gipsa srednje finoće mliva. Vrijeme vezivanja ne smije da iznosi više od 30 min.

Modelarski gips se primjenjuje za izradu različitih modela. Po sastavu je sličan štuk-gipsu, što znači da se uglavnom sastoji od poluhidrata. Vezane vode smije da sadrži najviše 9% a primjesa 5%. Finijeg je mliva, ostatak na situ od 0.2 mm smije da iznosi najviše 10%. Njegovo vezivanje ograničeno je najviše na 15 minuta.

Alabaster gips je gips čiste bijele boje koji se primjenjuje za vajarske radove, za izradu arhitektonskih elemenata, za fina malterisanja u unutrašnjostima zgrada i dr. vezane vode smije da ima najviše 9% a primjesa najviše 5%. To je gips sa najfinijem mlivom, finoća mliva mu je takva da na situ od 0.2 mm ne ostaje više od 5% zrna.Vremensko vezivanje za njega iznosi najviše 30 min.

Gips za maltere služi za malterisanje.Prema finoći mliva to je gips sa najvećim sadržajem zrna koja ostaju na situ od 0.2 mm – 30%. Vezane vode može da ima do 9% a primjesa do 15%. Ima relativno dugo vrijeme vezivanja koje je limitirano na najviše 2 h.

8

Gips za košuljice i podloge je gips pečen na visokoj temperaturi – estrih-gips. Uglavnom se sastoji od CaSO4 i nešto CaO. On mora da ima relativno visoke čvrstoće. Vezane vode može da ima do 3% a primjesa najviše 10%. Finoća mliva mu je takva da na situ od 0.2. ostaje najviše 10% materijala. Vrijeme vezivanja ovog gipsa je vrlo dugo, iznosi najviše 36 h.

3.2 MJEŠANJE GIPSA I VODE, VEZIVANJE I OČVRŠĆAVANJEMješanjem gipsa i vode (gips uvijek treba sipati u vodu) otpočinje hemijska reakcija.Reakcia očvršćavanja gipsa nije ništa drugo do prelaz poluhidrata u dihidrat – sadru. Za odvijanje predmetnog hemijskog procesa potrebno je (27/145) i 100 = 18.6 vode u odnosu na upotrebljenju količinu (masu) gipsa. Međutim ova količina vode je samo teorijska pošto su u gipsu uvijek prisutne izvjesne primjese, kao i gipsni sastojci koji ne učestvuju u reakciji, pa se najčešće kao minimalna teorijska količina usvaja količina vode od 20%.u praksi se međutim prilikom mješanja gipsa i vode iz tehnoloških razloga uzima znatno veća količina vode i to od 40 do 100% u odnosu na masu gipsa. Najčešće se radi sa 80%.Odnos upotrebljenih masa vode (mv) i gipsa (mG) za spravljanje gipsne kaše naziva se vodogipsni faktor. S povećanjem vodogipsnog faktora, a to znači sa upotrebom veće količine vode, produžava se vrijeme završetka vezivanja a smanjuje tvrodica i čvrstoća gipsnog kamena. Do ovoga dolazi zato što se tokom procesa očvršćavanja hemijski vezuje samo jedan dio vode (npr. 20%) dok višak vode isparava ostavljajući u masi gipsnog kamena prazne prostore-šupljine i pore. Poslije sipanja gipsa u vodu i mješanja gipsne kaše potrebmo je da prođe izvjesno vrijeme da bi se dobila dovoljno gusta kaša pogodna za livenje. Ako se ovo vrijeme još više produži masa će se toliko zgusnuti da neće biti pogodna za livenje, ali će i dalje btii dovoljno plastična i moći će da se obrađuje kao plastičan materijal (npr. da se upotrijebi za malterisanje). Tokom još dužeg vremena mješavina će se očvrsnuti-vezati i više neće moći da se obrađuje-dobit će se gipsni kamen. Prema tome za primjenu gipsa su od značaja sljedeća vremena: vrijeme livenja, vrijeme plastičnosti, i vrijeme vezivanja.Čvrstoća gipsa je svojstvo koje se mora posmatrati u fuunkciji vremena. Od trenutka mješanja gipsa i vode pa do istekla određenog vremena čvrstoća gipsa se stalno povećava.

3.3. ISPITIVANJE POJEDINIH SVOJSTAVAZapreminska i specifična masa- zavisi od stepena zbijenosti, od vrste gipsa, od sadržaja vezane vode i primjesa od finoće mliva i dr. Zapreminska masa gipsa ispituje se na isti način kao kod kreča. Zapreminska masa zavisi još i od vodogipsnog faktora, kao i vlažnosti kamena u vrijeme ispitivanja. Specifična masa gipsa se može odrediti postupkom potapanja u odgovarajuću tečnost. Najčešće se kao tečnost koristi petroleum ili terpentin. U zavisnosti od konkretne vrste, specifična masa gipsa se kreće u granica 2700-3000 kg/m3.

Finoća mliva utiče na proces vezivanja i očvršćavanja. Ukoliko je gips sitnijeg zrna on će se brže rastvarati u vodi, brže će teći proces kristalizacije, dobit će se kraće vrijeme vezivanja i čvrstoća gipsanog kamena će biti veća. Za definisanje čvrstoće uglavnom se primjenjuje metoda prosijavanja pri čemu se koriste laboratorijska sita s veličinama ovora od 0.75 i 0.2 mm. Prosijavanje se vrši sa 120 potresa u minuti do ukupno 5000 potresa. Za ocjenu finoće mliva mjerodavan je ostatak na situ od 0.2 mm pri čemu na situ od 0.75 mm ne smije da bude

ostataka.

9Vrijeme vezivanja zavisi od vrste gipsa, finoće mliva, temperature pečenja sadre, vodogipsnog faktora, sadržaja primjesam i vezane vode, temperature na kojoj se vrši ispitivanje i vremena mješanja mješavine gips-voda. Kao vrijeme vezivanje definiše se vrijeme proteklo od momenta sipanja gipsa u vodu do trenutka kada mješavina postigne propisan stepen stvrdnjavanja na određenoj temperaturi i pri određenoj vlažnosti. Prilokom ispitivanja vremena vezivanja mogu se odrediti i vrijeme livenja i vrijeme plastičnosti što je također od velikog značaja za praktičnu primjenu gipsa. Sva ova vremena određuju se pomogu Vikatovog aparata. Kao vrijeme livanja definiše se vrijeme proteklo od momenta sipanja gipsa u vodu pa do trenutka kada otisak igle na uzorku prestane da se sliva tj. da ostaje jasno vidljiv. Ovo vrijeme još se naziva i vrijeme početka vezivanja ili kraće- početak vezivanja. Vrijeme plastičnosti (obradljivosti) je vrijeme proteklo od trenutka sipanja gipsa u vodu pa do trenutka kada Vikatova igla ne prodre dublje od 5 mm u uzorak. Vrijeme vezivanja odnosno kraj vezivanja, predstavlja vrijeme od trenutka sipanja gipsa u vodu pa do trenutka kada Vikatova igla ne ostalvja nikakav trag na uzorku odnosno ne prodre u uzorak.

3.4. PRIMJENA GIPSAKoristi se za proizvodnju gotovih elemenata za različite namjene. Najširu primjenu imaju ploče od gipsa za pregradne zidove. One se izrađuju od gipsa ili anhidrita, uz eventualnu primjenu različitih organskih ili neorganskih dodataka, punila (agregata) i armature. Kao dodaci se koriste razna hemijska sredstva koja regulišu vrijeme vezivanja i mehanička svojstva gipsa, dok se kao punila javljaju: zgure visokih peći, ložišne zgure, vermikulit, strugotina od podnih vrsta drveta i sl.

10

4. GRAĐEVINSKI KREČ

Građevinski kreč je nehidraulično mineralno vezivo koje se dobija iz krečnjaka odgovarajućeg hemijskog sastava. Osnovna komponenta krečnjaka je CaCO3.Tehnološki proces proizvodnje kreča sastoji se iz dobijanja krečnjaka u kamenolomu, iz njegove pripreme za pečenje ( drobljenje i separisanje) i konačno iz pečenja.Pečenje se može vršiti u raznim pećima i na razne načine.

4.1. VRSTE KREČANegašeni (živi) kreč u komadima - komadasti živi kreč. Dobija se direktno iz peći za pečenje. Sastoji se od komada različite veličine koji se isporučuju u zatvorenim vagonima ili u drugim pokrivenim prevoznim sredstvima. Živi kreč ne smije da sadrži veću količinu nepelenih dijelova što se ocjenjuje prema sadržaju CO2. Naši standardi dozvoljavaju maksimalnu količinu CO2 od 7%.

Negašeni (živi) mljeveni kreč – dobija se mljevenjem kreča u komadima do utvrđene finoće mliva. Finoća mliva se ocjenjuje postupkom prosijavanja pri čemu je propisano da ostatak na situ od 0.09 mm bude najviše 10%. Negašen mljeveni kreč se isporučuje najčešće u vrećama od hartije bruto-mase 50 kg. Koristi se u svemu kao komadasti živi kreč.

Hidratisani kreč – dobija se gašenjem CaO sa količinom vode koja približno odgovara hemijski potrebnoj vodi. Postupak gašenja se izvodi u naročitim uređajima-hidratorima, pa se dolazi do praškastoh materijala sa sadržajem slobodne vode koja smije da iznosi najbisše 5%. Hidratisani kreč ima vrlo široku primjenu i sve više iz upotrebe potiskuje ostale vrste kreča. Razlog tome je što pri njegovom korištenju otpada potreba za gašenjem, on se jednostavno priprema dodavanjem tehnološki potrebne količine vode. Najčešće se isporučuje u vrećama od 50 kg, i mora se čuvati od vlage.

Hidraulični kreč- pripada kategoriji hidrauličnih veziva a dobija se pečenjem laporovitih krečnjaka sa 6-20% glinovitih primjesa na temperaturi od 900-1000°C. Ovaj kreč, kao i kreč u uobičajenom smislu se gasi u vodi. Hidraulični kreč se primjenjuje u vidu fino samljevenog praha. Koristi se za dobijanja maltera za upotrebu u suhim ili vlažnim sredinama kao i za dobijanje betona nižih kvaliteta. Hidraulični kreč daje manje plastične maltere nego običan kreč. On brže i ravnomjernije očvršćava po cijeloj debljini sloja i ima veću čvrstoću.

4.2. OSOBINE I ISPITIVANJA-Finoća mliva- je jedan od kvaliteta uslova koji obavezno mora biti ispunjen. -Ostatak živog kreča- ovo ispitivanje je također jedan od uslova kvaliteta i sprovodi se kako za kreč u komadima tako i za mljeveni kreč. -Brzina gašenja ili reaktivnost živog kreča- ukoliko se gašenje vrši u dobro izolovanoj posudi i sa dovoljnom količinom vode može se mjerenjem promjene temperature tokom vremena odrediti brzina gašenja. Ovo ispitivanje spada u uslov kvalitete i kao takvo uvijek se obavezno vrši.

-Standardna konzistencija i vodokrečni faktor- podrazumjeva se određen stepen viskoziteta mješavine koji se dobija na osnovu određenog odnosa vode i kreča.-Stalnost zapremine- propisano je da se može primjeniti samo onaj kreč koji ima garantovanu stalnost zapremine, jer može doći do raspadanja maltera ako se usljed mješanja kreča sa vodom i tokom očvršćavanja ispoljavaju određene ekspanzivne osobine. 11- Ispitivanje mogućnosti stvaranja 'kokica'- obavezno u slučaju kada se ispitivanjem finoće mliva kreča na situ od 0.6 mm dobije izvjestan ostatak za koji je rečeno da ni u kom slučaju ne smije da bude veći od 0.5 %. -Zapreminska i specifična masa- određuje se u rastresitom i zbijenom stanju. -Sposobnost zadržavanja vode- je mjerilo 'masnoće' kreča koji je od velikog značaja za primjenu kreča u malterima. -Čvrstoća kreča- ne ispituje se na 'čistom' kreču već se određuje na uzorcima spravljenim od krečnog maltera.

12

5. GLINA

Već od najstarijih civilizacijskih vremena glina i ilovača koristili su se kao vezivo a proizvodi izrađeni od gline i kompozita s glinom, prethodno oblikovani, sušeni i 'pečeni' korišteni su za dobivanje građevinskog materijala kao što je građevinska opeka i dr. Glina se sama ili u kombinaciji sa drugim vezivima kao što su cement ili vapno koristi kao mort ili žbuka za zidanje ili materijal za objepljivanje pletera, zidova od naboja, čerpića, opeka ili drveta itd.

Glina predstavlja osnovnu sirovinu za dobivanje pečenih glinenih kompozitnih materijala. S gledišta fizičko-hemijskog, glina je hidroalumosilikat. Ona predstavlja složeni mineralni materijal, sastavljen od glinenih minerala različitog sastava koji je u prirodi nastao raspadanjem složenog silikatnog stijenja kao što je glinenac. Prema svojim sonovnim sastojcima, glinenim mineralima, gline se dijele u više grupa ili tipova i to:1.gline kaolinitskog tipa2.gline montmorilonitskog tipa3.gline ilitskog tipa

Osnovne fizičko-hemijske karakteristike gline su:-bubrenje-upijanje i zadržavanje vode-nepromočivost i s njom u uskoj vezi plastičnost-adsorpcija drugih iona i mogućnost izmjene vlastitih iona s ionima iz disperznog sredstva

Da bi se glina uspješno primjenila u svojoj osnovnoj namjeni njoj se određuju osnovne karakteristike ispitivanjem: -plastičnosti-ponašanje pri sušenju-ponašanje pri pečenju-sposobnost upijanja i zadržavanja vode-sposobnost izmjene iona (kapacitet izmjene) itd.

5.1. PLASTIČNOST GLINEPlastičnost gline predstavlja svojstvo gline da se pomiješana s vodom pod određenim uvjetima može oblikovati pri čemu stečeni oblik trajno zadrži. Platičnost ovisi o veličini čestica gline. Površina čestica je hidtofilna, tj. privlači vodu. Sve prirodne gline osim što sadrže glinene minerale, sadrže i druge primjese koje im povećavaju ili smanjuju plastičnost. Svaka kristalizirana tvar pa i najfinije usitenjena (ako ne pokazuje dovoljna hidrofilna svojstva) dodana glini smanjuje njenu plastičnost. U sastavu glina-voda razlikuju se četiri kategorije prisutne vode i to:-adsorbirana voda, to je voda u neposrednoj blizini površine čestice gline vezana za površinu vodikovom vezom -voda u kristalnoj rešetki u međuslojnom prostoru. Ova voda uvjetuje širenje kristalne rešetke u smjeru osi- c i ulazi u samu koloidnu jezgru micele. Slična je po svojoj prirodi adsorbiranoj

vodi, a izlazi iz gline na nešto višoj temperaturi-voda u porama, to je voda koja je neophodno potrebna da popuni pore u suhoj glini, tj, pore između čestica koje se međusobno dodiruju-kontinuirani filmovi vode oko čestica, nastaju od viška vode iznad količine neophodne za popunjavanje pora. Ovaj višak vode se razmiješta između čestica i uvjetuje njihovo odvajanje.

13Debljina ovih kontinuiranih filmova može doseći i do 100 molekularnih slojeva vode. Gline koje pokazuju veliku plastičnost nazivaju se i tzv. masene gline, dok one slabe plastičnosti zovu se još i mršave gline.

5.2. PONAŠANJE GLINE PRI SUŠENJUSušenje kao proces koji prethodi pečenju je proces uklanjanja vode iz reakcijskog sustava. To je složen proces, pri kojem dolazi do prijenosa ili transporta vode iz unutrašnjosti materijala preko kapilarnog sustava na površinu predmeta odakle voda isparava. Prema tome, za provedbu ovog procesa odgovorni su:-brzina difuzije-brzina isparavanjaProces skupljanja glinenih materijala prati pojava skupljanja, pri čemu na zraku može iznositi od 2-10%.Pojava deformacija pri sušenju posljedica je neravnomjernog skupljanja, pri čemu volumne promjene u krutom stanju uvjetuju naprezanja. Prema vrsti skupljanja koje se događa pri sušenju glinenog materijala razlikuju se : linearno, površinsko i volumno ili prostorno skupljanje. Poznavanje ponašanja gline pri sušenju vrlo je važno kako bi se sa što više tačnosti moglo odrediti sadržaj vode koji je potreban za pripremu glinene mase iz koje će se oblikovati i proizvesti određeni proizvod, odnosno, kako bi se definirale dimenzije i oblik uređaja za oblikovanje, a time i željenje fimenzije gotovog proizvoda. Iz tih razloga i sam proces sušenja u praksi proizvodi se u nekoliko faza i to:-zagrijavanjem proizvoda do temperature sušenja-sušenjem kod konstantne temerature-dosušivanjem u završnom periodu sušenjaNa taj način provedbe sušenja moguće je izbjeći uvjete koji dovode do deformacije i pucanja sušenih proizvoda.

5.3.PONAŠANJE GLINE KOD PEČENJAProces pečenja glinenih proizvoda predstavlja proces termičke obrade, koji se odvija zagrijavanjem iznad temperature sušenja i žarenjem sustava tokom vremena uz određeni režim promjene temperature. Ovakva toplinska obrada obuhvaća temperature do oko 900-1000°C i ona je nedovoljna da dovede do potpunog taljenja proizvoda, ali je dovoljna da omogući odvijanje visokotemperaturnih reakcija i reakcija u krutom stanju te reakcija sintriranja. Proces pečenja provodi se u više faza:-prva faza- obuhvaća temperaturni interval od 120-200°C, glina gubi zaostalu vodu.-druga faza- zagrijavanjem od 500-800°C olazi do termičkih razlaganja glinenih minerala. Pri tome se odvija proces dehidroksilacije, tj. uklanjanje konstitucijskih vezane vode iz glinenih minerala.-treća faza- temperatuerni interval 900-1250°C tj u fazi stvaranja silikata i odvijanja reakcija u čvrstom ili krutom stanju u procesima sintriranja, glinena masa se transformira u mulit uz izdvajanje i tekuće faze različitih silikata. -četvrta faza- završna faza, je faza hlađenja koja se događa nakon zagrijavanja na oko 900-

1250°C i traje sve dok se pečeni glineni materijal ne ohladi do temperature okoline, nastala struktura mulita hlađenjem kristalizira a očvršćava i prethodno nastalu tekuću fazu. Gotovi pečeni proizvod dobiva konačna svojstva.

14Vatrostalnost gline predstavlja svojstvo koje glina pokazuje kroz otpornost na mehanička i hemijska djelovanja pod uticajem visoke temperature. To svojstvo karakterizira otpornost da sve do visokih temperatura ona ne omekšava. Prema vatrostalnosti gline se mogu podijeliti na lako taljive i teško taljive. Karakteristična vrijednost temperatura za provedbu procesa koje su suko vezane za njihova fizička i hemijska svojstva, pogotovo hemijska svojstva su:-temperatura sintriranja- je temp. kod koje dolazi do djelimičnog omekšavanja i sljepljivanja glinenih čestica, pri čemu lako taljive tvari popunjavaju međuprostor između čestica, pri čemu postoji znatna poroznost. -temperatura taljenja- je temp. pri kojoj glina iz krutog tijela prelazi u tekuću masu tj. tali se.-temperatura klinkerizacije- je temp. kod koje je poroznost termički obrađivane gline mala ili nikakva, što znači da je međuprostor između čestica potpuno popunjen tekućom fazom.

5.4. SPOSOBNOST UPIJANJA I ZADRŽAVANJE VODETo je svojstvo koje je usko povezano sa svojstvom plastičnosti gline. Ovisi o specifičnoj površini glinenih čestica, i što su čestice sitnije ili finije njihova je specifična površina veća i veća je mogučnost upijanja vode, a tme ujedno glina je i plastičnija. U praktičnoj primjeni pojam normalne konzistencije glinenog tijesta podrazumijeva konzistenciju pri kojoj glina sadrži maksimalni iznos vode a glinena masa se ne lijepi za prste.Prema upijanju, odnosno hidrofilnosti glina, one se mogu podjeliti na:-vrlo plastične-plastične-slabo plastične gline

15

6. ZAKLJUČAK

Tema ovog seminarskog rada je vezivni materijali. Detaljno sam obradila veziva, te vezivna materijale cement, gips, građevinski kreč i glinu. Vezivni materijali kako u prošlosti tako i danas imaju široku primjenu u građevini.

16

LITERATURA

- Mihailo Muraljov-Građevinski materijali- Tehnologija građevinskih materijala, praktikum, Univerzitet u Beogradu, 1986. - http://hr.wikipedia.org/wiki/Cement

17