VII. MATERIALE DE CONSTRUCTII

LIANTI
ANORGANICI
(MINERALI)

NOTIUNI GENERALE

Lianii sunt materiale naturale sau artificiale care au proprietatea de a trece, n condiii specifice, prin fiecare dintre strile lichid, fluid sau plastic, n mas vscoas sau rigid.

Lianii pot lega ntr-un tot unitar i coeziv materialele granulare de regul cele din categoria pietrei naturale dar i elementele prelucrate (crmizi, blocuri ceramice i nlocuitori), formnd astfel conglomerate artificiale (beton, mortar, etc).

Aceast transformare a lianilor implic dou faze: priza i ntrirea:

- priza reprezint transformarea dintr-o mas plastic ntr-o mas rigid dar friabil;

ntrirea marcheaz momentul cnd masa solid ncepe s capete rezistene mecanice.

Un liant mineral trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii:

- s se ntreasc ntr-un timp relativ scurt;

- s adere bine la materialele granulare;

- s nu prezinte variaii mari de volum n timpul ntririi i dup aceea;

- s prezinte stabilitate la aciunea factorilor fizici i chimici cu care re n contact.

CLASIFICAREA LIANTILOR

Dup provenien, lianii pot fi :

- naturali ;

artificiali ;

Dupa compozitia chimica liantii pot fi :

- anorganici _minerali;

- organici _bitumuri

Dup modul de ntrire i comportarea ulterioar n contact cu apa, lianii pot fi :

hidraulici ;

nehidraulici.

LIANTI MINERALI

Lianti minerali - pulberi care in amestec cu apa sau alte solutii , formeaza paste care se intaresc intr-un anumit timp , pot fi :

- sunt naturali sau artificiali

- hidraulici sau nehidraulici dupa comportarea in contact cu apa .

Proprietatile liantilor minerali

- finetea de macinare se determina prin cernere cu site , si cantarirea partii de material trecute sau ramase pe sita . Finetea mare determina calitatea buna a liantului.

- priza reprezinta intervalul de timp in care pastele incep sa se rigidizeze si sa-si piarda plasticitatea . Se masoara in unitati de timp .

- intarirea dupa priza , se caracterizeaza prin cresterea rezistentelor mecanice .

-constanta in volum.

-rezistenta mecanica.

I. LIANTI MINERALI NEHIDRAULICI

Argilele sunt unele dintre cele mai raspandite roci de pe suprafata pamantului, fiind roci sedimentare cu structura foarte fina, cu granule mai mici de 0.002 mm, alcatuite dintr-un amestec complex de minerale argiloase: caolinit, illit, montmorillonit, etc. Acestea sunt silicati de aluminiu sau de magneziu hidratati, realizati din alterarea feldspatilor si a altor silicati. Acestora li se adauga muscovit, feldspati, minerale grele (zircon, ilmenit, rutil, magnetit, granati, etc), fragmente de cochilii precum si alte minerale diagenetice ca sulfuri, glauconit, calcit, apoi particule foarte fine de minerale nealterate provenite din roca initiala, din complexe coloidale silicatate, hidratate, precum si din resturi de substante organice.

Argilele sunt roci sedimentare cu plasticitate ridicat, porozitate i capacitate de absorie mare, de obicei impermeabile. Argilele sunt masive sau stratificate i n funcie de compoziie, foarte divers colorate: alb cenusiu, negru, rocat, brun etc.. Argilele se clasific dup criterii mineralogice (argile oligomictice - monominerale; caolin, argile smectitice etc. sau argile polimictice), structurale i texturale, industriale (argile reziduale, argile sedimentare, argile de neoformaie).

ARGILELE

Utilizarile argilelor: - liant la prepararea mortarelor de argila pentru zidarii , la constructii slab solicitate ;- adaos la mortare de ciment pentru marirea lucrabilitatii - blocuri de zidarie nearsa , pentru construtii slab solicitate ;- drumuri cu trafic redus ;-fundatii sosele de mare circulatie , cu imbracamintea din beton asfaltic sau ciment ;-baraje usoar, diguri , canale - materie prima industria ceramica si industria cimentului-stabilizarea terenurilor argiloasa de fundatie pentru constructii .

IMAGINI _ ARGILE

VARUL NEHIDRAULIC

Varul nehidraulic este liant artificial , rezista numai la mediu uscat,-Varul gras este liant nehidraulic ,obtinut prin arderea in cuptoare industriale a calcarelor ( piatra de var) ,cu un continut minim de 95 %CaCO3, , la temperaturi de 1000 12000C , obtinandu-se var bulgari .Varul bulgari in contact cu umiditatea si CO2 , din atmosfera se autodistruge ( se hidrateaza ) se transforma in pulbere fara proprietati liante . De aceea transportul , depozitarea se face in conditii ferite de umezeala .- Varul nestins se obtine din var bulgari prin macinare ,- Varul stins se obtine prin tratarea varului nestins cu apa . In functie de cantitatea de apa folosita la stingere se obtine :

var stins praf - cu cantitate mica de apa

var stins pasta cu cantitate mare de apa

Utilizarile varului gras :

-Var gras : - mortare pt. zidarie si tencuieli , ca liant unic sau mixt ( ipsos var , ciment var ) ; -pigment alb in vopsele de apa ( zugraveli ) ; - stabilizarea ternuri argiloase ; -Var stins praf : -tencuieli , zugraveli decorative - filer in produse pe baza de bitum .-Var nestins macinat : - fabricarea BCA - mortare , tencuieli , puse in lucru pe timp de iarna ( friguros ) .

Imagini_calcar

LIANTI PE BAZA DE GHIPS_ IPSOSURI

Ipsosurile sunt lianti nehidraulici artificiali , fabricati din ghips , prin deshidratare si disociare termica ,

In functie de temperatura , durata , conditiile de deshidratare , materiile prime folosite se obtin urmatorii lianti :

ipsos pentru modelaj din materie prima mai curata , este mai alb, mai fin .

- ornamente interioare , mulaje , forme de turnare pt. produse ceramice de portelan si faianta .

ipsos de mare rezistenta :

- obtinere de prefabricate pentru pereti despartitori , plansee false .

ipsos de pardoseala:

- executare pardoseli interioare

- mortare tencuieli interioare

- elemente prefabricate .

ipsos pt. constructii :

- mortare tencuieli interioare

- gleturi finisarea tencuielilor interioare pe pereti , plansee

- lucrari de reparatii ,

- mascare instalatii sanitare ,

- pozare instalatii electrice

- aplicare plasa rabit ,

-fabricarea gips-carton,

-executare ornamentelor pt. decorari interioare ,

-tipare pt. ceramica fina

Ipsosul de constructii se utilizeza singur sau cu diferite agregate minerale , vegetale (zgura expandata , rumegus , puzderii de in ,canepa ) elemente prefabricate : panouri , fasii , blocuri , placi , pt. pereti despartiori , in incaperi cu umiditate redusa .

II. LIANTI MINERALI HIDRAULICI

Varul hidraulic se obtine prin arderea calcarelor marnoase

( cu argila , 6- 20 %) , la temperaturi mari , peste 1000 C .

Utilizari :

- rezista la actiunea apei , dupa intarire .

- mortare in mediu uscat si umed ,

- betoane de marca mica .

VARUL HIDRAULIC

Calcare marnoase

CIMENTUL

Cimentul este un material de constructie in forma de pulbere fina, obtinut prin macinarea clincherului si care, in contact cu apa, face priza si se intareste.

1. CIMENTUL ROMAN .

-liant hidraulic - obtinut prin macinarea produsului format prin ardere fara clincherizare a marnelor ( amestec natural de calcar cu minim 25 % argila ) la temperaturi de 1000 1100 0 C ,si adaosuri de ghips .-utilizat la mortare si betoane de marca mica , si materiale pentru zidarie intarite prin tratamente higrotermice.

2. CIMENTUL PORTLAND

- liant hidraulic ,- obtinut prin macinarea clincherului de ciment cu adaos obligatoriu si strict necesar de ghips si cu alte eventuale adaosuri si aditivi in functie de calitatea dorita .Cel mai utilizat in constructii de orice fel.CLNCHER -Produs intermediar obinut la fabricarea cimenturilor prin nclzirea materiei prime pn aproape de temperatura de vitrifiere i prin transformarea ei ntr-o mas compact i dur.

Fabricare cimentului

Procesul tehnologic de fabricare a cimentului consta in : obtinerea clincherului , prelucrarea si transformarea lui in ciment , parcurgand urmatoarele etape :

- extragerea materiei prime :

- calcar , argila ,

- amestecuri naturale de calcar si argile ( marne ) ,

- adaosuri : - silicioase (dialomit ) , aluminoase ( bauxita ) , feruginoase (minereu de Fe , cenusa de pirita )

- pregatirea materiei prime : concasare , macinare , omogenizare , dozare , preincalzire , transferare in cuptor rotativ pt. ardere .- arderea - proces fizico-chimic reactii dintre materiile prime

- pana la temperatura de clincherizare 1450.. 1500C

- topirea partiala a unor componente deja formate formarea clincherului de ciment

- racirea clincherului format racire brusca pt. a nu permite descompunerea unor constituenti instabili termic .- macinarea clincherului obtinerea cimentului . Dupa racire clincherul este o masa dura , neagra , lucioasa . In timpul macinarii se introduce ghipsul foarte bine dozat .Rolul ghipsului previne priza instantanee a cimentului. Are rol de intarzietor de priza .La macinare se mai adauga si alte adaosuri sau aditivi , in cantitati variate , functie de calitatea si tipul de ciment dorit .

Proprietatile cimentului portland .

-material pulverulent hidrofil , bazic , instabil chimic,-in amestec cu apa formeaza paste care fac priza ( se rigidizeaza ) se intaresc ( creste rezistenta mecanica ) , transfomandu-se intr-o piatra rezistenta = piatra de ciment.-proprietati fizico- mecanice :

- viteza de hidratare = cantitatea de apa legata chimic (%), in timp.

-caldura de hidratare degajata in procesul de hidratare

- gelivitatea (rezistenta la inghet dezghet )

- comportarea la tratamentele termice care se fac elementelor de constructie , in industria prefabricatelor .

- comportarea la actiunea agresiva a agentilor chimici din mediul inconjurator coroziunea pietrei de ciment

- factori de coroziune :

- CO2, din atmosfera , in prezenta uniditatii produce decalcifierea pietrei de ciment,

- acizi- clorhidric , azotic , sulfuric

- saruri de magneziu , grasimi , solutii de zahar , solutii de sulfati ( sulfat de magneziu, sulfat de amoniu ).

-apa de mare.

Tipuri de ciment portland

Cimenturi unitare _ se obtin prin macinarea clincherului cu ghips.

Functie de compozitia mineralogica a clincherului cimentul se clasifica in :

portland normal , portland alitic ,portland feritic ,feritaluminatic ,belitic .

Cimenturile cu adaos se obin prin mcinarea clincherului cu ghips, adaosuri cimentoide, puzzolanice sau inerte, in cantiti de 6 - 65% i eventual aditivi.

Adaosurile utilizate pot fi roci sau produse secundare industriale, influena acestor adaosuri asupra proprietilor cimentuiui, crete cu mrirea coninutului de adaos.

Adaosurile cimentoide sunt materiale care n stare fin mcinat se intresc lent n prezena apei; ntrirea lor este accelerat de prezena hidroxidului de calciu.

Din aceast categorie fac parte: zgura granulat de furnal i unele cenui bazice de termocentral. Adaosurile cimentoide:

mresc necesarul de ap pentru prepararea pastei de consisten standard; mresc tendina de separare a apei; reduc rata de cretere a rezistenelor mecanice; micoreaz rezistena la nghe-dezghe repetat; cresc rezistena la aciuni corozive.

Adaosurile puzzolanice sunt materiale care n stare fin mcinat nu se ntresc dect n prezena apei i a hidroxidului de calciu.

Din aceast categorie fac parte tufurile vulcanice pulverulente (puzzolane) sau mcinate (trass), diatomitele, bauxita calcinat, argila calcinat, cenuile de termocentral.

n general mbuntesc rezistena la coroziune, dar reduc rezistena la inghe-dezghe repetat.

Adaosurile inerte sunt materiale care, n principiu, nu modific procesele de hidratare-hidrolfz ale cimentului; sunt utilizate pentru reducerea oreului de cost al cimentuiui sau pentru mbuntirea unor proprieti ale acestuia. Ca adaosuri inerte sunt utilizate nisipul, calcarul sau calcarul dolomitic.

CIMENTURI FABRICATE IN ROMANIA

-ciment portland unitar in mai multe clase de rezistenta .

- ciment portland rezistent la actiunea apelor sulfatice pt. betoane situate in ape mineralizate . Pot fi unitare sau cu adaosuri de tuf vulcanic , zgura granulata de furnal .

-cimenturi cu caldura de hidratare limitata betoane pt. lucrari masive ,in hidrotehnica

- cimenturi rutiere rezistent la incovoiere , inghet dezghet , uzura , contractii reduse , umiditate ,

- adaos de zgura de furnal

- ciment portland alb. calcar pur sau marmura , agrila alba caolinitica ,

- scopuri decorative , este mai scump decat celelalte.

-cimenturi portland colorate :din macinarea clincherului de ciment alb cu pigmenti minerali

- clincher colorat prin introducerea oxizilor metalici , in amestecul de materii prime. Ex: oxid de crom -culoare galben-verde ; oxid de mangan culoare albastru deschis violet negru ; oxid de cobalt maro.

- finisaje , placi colorate.

3. CIMENTUL ALUMINOS

Cimentul aluminos este un liant hidraulic produs i utilizat la noi n ar n cantiti mici (pentru betoane refractare, obturri de infiltraii de ap, lucrri provizorii, etc).Cimentul aluminos este un liant unitar, obinut prin mcinarea fin a clincherului aluminos.Clincherul aluminos se obine prin clincherizarea (la 1200 - 1250C, pentru cimentul aluminos i 1300 - 1400C, pentru cimentul refractar superaluminos) unui amestec bine dozat i omogenizat de calcar i bauxit La betoanele cu ciment aluminos nu se utilizeaza nici un fel de adaos sau aditivCimentul aluminos se comporta foarte bine la temperaturi ridicate ,

putand fi utilizat la betoane refractare , caramizi refractare pentru temperaturi de pana la 1700 C .

Cimentul aluminos poate fi utilizat in amestec cu cimentul portland.

Ce riscuri presupune productia cimentului?

Producerea cimentului implica riscuri de mediu, sociale si economice

Producatori de ciment din Romania

Carpatcement Holding_HeidelbergCement

Tipurile de ciment, produse de Carpatcement Holding care se impart in doua mari categorii:
Cimenturi uzuale

CEM I 42.5R, Ciment Portland cu rezistenta initiala mare; Standard: SR EN 197-1:2002
CEM I 52.5R, Ciment Portland cu rezistenta initiala mare; Standard: SR EN 197-1:2002
CEM II/A-S 32.5R, Ciment Portland cu zgura cu rezistenta initiala mare;
Standard: SR EN 197-1:2002
CEM II/B-S 32.5R, Ciment Portland cu zgura cu rezistenta initiala mare;
Standard: SR EN 197-1:2002
CEM II/B-M (S-V) 32.5R, Ciment Portland compozit cu rezistenta initiala mare;
Standard: SR EN 197-1:2002
CEM II/B-M (S-P) 32.5R, Ciment Portland compozit cu rezistenta initiala mare;
Standard: SR EN 197-1:2002
CEM III/A 32.5R, Ciment de furnal cu rezistenta initiala mare; Standard: SR EN 197-1:2002
Cimenturi specializate

CD 40, Ciment pentru drumuri, autostrazi si aeroporturi; Standard: STAS 10092:1978
HRB 22.5E, Liant Hidraulic Rutier; Standard: SR ENV 13282:2002
HRB 32.5E, Liant Hidraulic Rutier; Standard: SR ENV 13282:2002
H II / A-S 32.5, Ciment cu caldura de hidratare limitata (si rezistenta moderata la ape sulfatice); Standard: SR 3011:1996

Lafarge Ciment S.A.

Tipuri de ciment produse de Lafarge :

Cimenturi uzuale _Lafarge

CEM II/A-S 32,5 RTipul cimentului: ciment portland cu zgura, cu rezistenta initiala mare
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari

Constructii civile si industriale Constructii hidrotehnice - elemente subtiri, elemente de rezistenta in subteranROMCIMTipul cimentului: ciment Portland compozit EN 197-1 - CEM II/ B-M 42,5 N (S-LL/S-V)
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari

Fundatii din beton si beton armat Stalpisori si centuri din beton armat Stalpi si grinzi din beton armat Plansee din beton armat Pereti din beton armat Sape

Cimenturi speciale _LafargeH II/ A-S 32,5CIMENT CU CALDURA DE HIDRATARE LIMITATA PENTRU BETOANE PERFORMANTE, IN CONSTRUCTII DE MARI DIMENSIUNITipul cimentului: ciment cu caldura de hidratare limitata, cu adaos de zgura granulata de furnal
Standard: SR: 3011/1996

Tipuri de lucrari

Constructii civile si industriale (radiere de mari dimensiuni, elemente cu grosimi mari) Drumuri, poduri, tuneluri Constructii hidrotehnice-elemente masive (baraje, ecluze) Elemente subtiri (canale, peree etc) Elemente de rezistenta (galerii, centrale)CD 40CIMENT SPECIALIZAT PENTRU AUTOSTRAZI, DRUMURI SI PISTE DE AEROPORTTipul cimentului: ciment de drumuri
Standard: STAS 10092-78

Tipuri de lucrari

Autostrazi, drumuri, strazi Piste de aeroporturi Constructii civile si industriale: platforme de parcare pentru autovehicule si pentru alte utilitati Pardoseli industrialeSR I 32,5CIMENT SPECIAL PENTRU BETOANE PERFORMANTE IN MEDII AGRESIVETipul cimentului: ciment cu rezistenta la agresivitatea apelor cu continut de sulfati
Standard: SR: 3011/1996

Tipuri de lucrari

Constructii civile si industriale in medii agresive Drumuri, poduri Tuneluri Constructii hidrotehnice (baraje, ecluze, peree, canale, galerii, centrale hidrotehnice, stabilopozi)S2RS CIMENT SPECIAL PENTRU SONDE CU ADANCIMI DE PANA LA 2400M, IN MEDII CU AGRESIVITATE SULFATICATipul cimentului: ciment pentru sonde tip S2RS
Standard: STAS: 9253/1990

Tipuri de lucrari

Puturi de sonda / foraje

Cimenturi de inalta performanta_LafargeRAPIDCEMTipul cimentului: ciment Portland, cu rezistenta initiala foarte mare
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari :

Prefabricate usoare, medii si grele cu performante ridicate, traverse de cale ferata de mare viteza, grinzi si stalpi de mari dimensiuni. Constructii civile siindustriale si agrozootehnice speciale, cladiri inalte; Drumuri, poduri, elemente de inalta rezistenta; Tuneluri; CEM I 52,5 RTipul cimentului: ciment Portland cu rezistenta initiala mare
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari

Constructii civile, industriale si agrozootehnice speciale, cladiri inalte; Drumuri, poduri, elemente de inalta rezistenta; Tuneluri; Cai ferate, traverse de cale ferata de mare viteza.CEM II/A-S 42,5 RTipul cimentului: ciment Portland compozit, cu rezistenta initiala mare
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari

Constructii civile si industriale Drumuri, poduri Constructii hidrotehnice, elemente subtiri, elemente de inalta rezistenta in subteran Prefabricate usoare, medii si grele Mortare uscate, mortare adeziveCEM I 42,5 R Tipul cimentului: ciment Portland cu rezistenta initiala mare
Standard: SR EN: 197/1-2002

Tipuri de lucrari

Constructii civile si industriale Drumuri, poduri Prefabricate usoare si medii Mortare adezive

Holcim Romania

Tipuri de ciment produse de Holcim :

Structo este un ciment Portland compozit cu rezistenta initiala mare. Principalii constituenti sunt: clincherul Portland (K) (65-79%) si un adaos mixt de zgura granulata de furnal (S) si calcar (L), toate insumand 21-35%.
Domenii de utilizare:
- betoane armate pentru fundatii, stalpi, grinzi, centuri, plansee, pereti portanti
- betoane simple si armate pentru elemente prefabricate
- betoane simple pentru fundatii si egalizari
- sape

CEM II/A-S 32,5R

Domenii de utilizare:
- structuri si elemente structurale si nestructurale de constructii monolite si prefabricate de grosimi de sub 1,5m executate inclusiv in perioada de timp friguros: fundatii, stalpi, pereti structurali, placi, grinzi, pavele, borduri, blocheti, etc.
- lucrari din beton simplu si armat in medii de agresivitate slaba
- lucrari din beton armat in medii de agresivitate carbonica slaba si sulfatica foarte slaba
- elemente sau constructii masive de clasa maxima BcH20/25: canale, galerii
- mortare de completare a rosturilor dintre elementele prefabricate
- mortare pentru pardoseli speciale, inclusiv expuse la inghet-dezghet

Tenco este un produs cu calitati speciale avand in compozitie clincher de ciment Portland, adaosuri mineralogice si aditivi. Se foloseste pentru mortare de zidarie, mortare de tencuiala si sape.

Cu Tenco:
- nu este nevoie de var la prepararea mortarului
- mortarul are aderenta sporita la stratul suport ceea ce inseamna ca nu sunt pierderi de material iar timpul de aplicare este mai scurt
- mortarul este usor de intins si se modeleaza bine, pastrandu-si aceste proprietati un timp indelungat
- exista riscuri minime de aparitie a fisurilor
- ambalajul este redus la 25kg pentru o manipulare mai usoara
- termenul de valabilitate este extins la 90 zile datorita unui ambalaj cu folie de plastic la interior.

I 42,5 R

Domenii de utilizare:
- structuri si elemente de constructii monolite si prefabricate de grosimi de sub 1,5m cu ritm rapid de executie, executate inclusiv in perioada de timp friguros: fundatii, stalpi, grinzi, pereti structurali, elemente prefabricate de planseu, acoperisuri, traverse C.F., etc
- straturi de rezistenta si uzura pentru drumuri, strazi, platforme industriale, antrepozite si diverse suprafete de circulatie, inclusiv tronsoane din betoane armate dispers sau continuu la drumuri; - elemente prefabricate din beton simplu, beton armat, beton precomprimat inclusiv din beton armat dispers
- reparatii lucrari de constructii civile, industriale, drumuri, poduri etc., inclusiv lucrari expuse actiunii inghetului in stare saturata cu apa si agenti pentru dezghet.