Spoiwo mineralne

Spoiwo mineralne - materiał wiążący (spoiwo) otrzymywany przez wypalenie i zmielenie surowców mineralnych (najczęściej skał osadowych)^[1]. W materiałach tych, po dodaniu wody, zachodzą reakcje chemiczne, w wyniku których następuje proces wiązania i twardnienia^[2]. Spoiwa mineralne dzielimy na hydrauliczne i powietrzne ze względu na sposób ich zachowania się w środowisku wodnym podczas twardnienia^[3].

• Spoiwa powietrzne - twardnieją (uzyskują odpowiednią wytrzymałość mechaniczną) tylko na powietrzu:
  • wapno,
  • gips oraz cement anhydrytowy (tzw. cement Keena),
  • spoiwo magnezjowe (tzw. cement Sorela),
  • spoiwo krzemianowe ze szkłem wodnym, otrzymywane przez zmieszanie szkła wodnego (roztwór krzemianów sodowych lub potasowych otrzymywany przez stopienie piasku z węglanem sodowym lub potasowym i rozpuszczenie stopu w wodzie pod ciśnieniem) z wypełniaczem mineralnym o uziarnieniu do 0,2 mm. Jako wypełniacza używa się np. mączki kwarcowej. Obecnie raczej nie używane.
• Spoiwa hydrauliczne - twardnieją na powietrzu i pod wodą:
  • cementy,
  • wapno hydrauliczne (cement romański).

Spoiwa powietrzne są najstarszymi spoiwami używanymi w budownictwie. Pierwsze zastosowanie gipsu stwierdzono w starożytnym Egipcie (łączenie bloków kamiennych w grobowcach, łączenia rur i wyprawiania ścian) ok. 2600 p.n.e. Tak wczesne zastosowanie gipsu wynika z łatwości wypalenia i przemiału tego surowca. Gips znali także w Mezopotamii - do budowy podłóg w domach, a także starożytni Grecy, Rzymianie i Hindusi. Ponowne odkrycie gipsu nastąpiło w Europie w IV w. w Anglii i Francji. W Polsce pierwsze znane ślady stosowania gipsu pochodzą z XI w. (rotunda na Wawelu i kościół przedromański w Wiślicy).
Zastosowanie wapna wiąże się z zastosowaniem w budownictwie cegły. Najstarsze znane ślady pochodzą z Babilonii z ok. 600 r. p.n.e. Z okresu III-II wiek p.n.e. zachowały się opisy receptur produkcji wapna palonego i przygotowania zapraw wapiennych.

Spoiwa hydrauliczne znano najprawdopodobniej w starożytnym Rzymie (niektóre pucolany wulkaniczne mają cechy cementu). Po upadku Rzymu przez dłuższy czas nie podejmowano prób stosowania innych spoiw niż wapno i gips. Historia spoiw hydraulicznych rozpoczęła się w XVIII w. od prób zastosowania do wapna hydraulicznych (wodotrwałych) dodatków takich jak glina, tufy wulkaniczne, pucolany. W wyniku szeregu prób, w Anglii w 1796 r. uruchomiono pierwszą wytwórnię wapna hydraulicznego nazywanego cementem romańskim.

Są też inne materiały używane do łączenia elementów budowlanych (np. glina, asfalt ponaftowy). Jednak z uwagi na to, że nie zachodzą w nich reakcje chemiczne podczas łączenia elementów, nie nazywa się ich spoiwami ale lepiszczami.

Zobacz też

• podstawowe materiały budowlane

Przypisy

1. E. Osiecka, Materiały budowlane: spoiwa mineralne, kruszywa, Warszawa 2005, Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej
2. A.V. Volzenskij, V.I. Stambulko, A.V. Viktorowna, Spoiwa, betony i wyroby gipsowo-cementowo-pucolanowe, Warszawa 1977, Arkady
3. T. Matyszewski, A. Saładajczyk, Spoiwa budowlane, Szczecin 1977, Politechnika Szczecińska