Zaprawy służą w budownictwie do łączenia ze sobą cegieł czy kamieni. Przyrządza się je w stanie półpłynnym po dłuższym lub krótszym czasie następuje ich twardnienie („wiązanie”). Najczęściej stosuje się zwykłą zaprawę wapienną, W tym celu wapno gaszone zarabia się z piaskiem i odpowiednim nadmiarem wody na półpłynną papkę, używaną następnie do wiązania cegieł lub kamieni. Proces wiązania zaprawy murarskiej polega na parowaniu nadmiaru wody, a następnie na przyłączaniu dwutlenku węgla. Powstający w myśl reakcji (II) (§ 291) krystaliczny węglan wapniowy powoduje twardnienie zaprawy. Proces ten, zapoczątkowany w zewnętrznych warstwach zaprawy i stopniowo postępujący w głąb, trwa całe stulecia i tym tłumaczy się zadziwiająca trwałość starych budowli. Zawarte w zaprawie ziarna piasku czynią ją bardziej porowatą i ułatwiają przenikanie C02 do warstw głębszych. Piasek też zapobiega pękaniu zaprawy, które zachodzi w razie użycia go w niedostatecznej ilości (zaprawa „tłusta”). Przeciwnie, zaprawy zawierające zbyt wiele piasku („chude”) mają nieznaczną wytrzymałość mechaniczną i łatwo kruszeją.
Obok przyłączania C02 z powietrza w zaprawie murarskiej odbywa się bardzo powolna reakcja pomiędzy wodorotlenkiem wapniowym a dwutlenkiem krzemu (piaskiem) w myśl równania: Ca(OH)2 + Si02 = CaSi03 + H20/
Reakcja ta ograniczona jest jednak wyłącznie do bezpośredniego otoczenia ziaren piasku i dla procesu wiązania zaprawy nie mą żadnego praktycznego znaczenia.
Rzecz jasna, że zaprawa wapienna nie może być użyta w budowlach podziemnych i podwodnych, gdzie dostęp dwutlenku węgla jest utrudniony lub nawet całkiem uniemożliwiony. Do przyrządzania zapraw dla tego rodzaju budowli stosowane są cementy. Otrzymuje się je przez ogrzewanie (wypalanie) mieszaniny gliny z wapieniem (lub marglem) w specjalnych piecach, mających kształt długich walców o średnicy 2—4 m i długości kilkudziesięciu metrów (rys. 142). Piec taki zmontowany jest w pozycji lekko pochylonej. Za pomocą specjalnego mechanizmu wprawia się go w powolny ruch obrotowy dokoła osi podłużnej. Przez wyżej umieszczony koniec wprowadza się do pieca mieszaninę wyjściową w postaci półpłynnej masy. Wskutek ruchu obrotowego masa przesuwa się stopniowo w kierunku niżej położonego końca, przez który wdmuchuje się do pieca kilkunastometrowej długości płomień palnika, zasilanego pyłem węglowym. Po przejściu przez piec, którego temperatura w najgorętszej, dolnej części dochodzi do 1400—1500°C, masa wychodzi z dolnego końca w postaci twardych, spieczonych brył o barwie szarej (klinkier cementowy). Masę tę miele się na subtelny proszek i w tej postaci, jako cement, wysyła się na rynek.
Zarobiony z piaskiem i niezbyt wielką ilością wody cement krzepnie po pewnym czasie na twardą masę, dzięki czemu może być używany w budownictwie jako zaprawa. Twardnienie zachodzi również i pod wodą (cement hydrauliczny). Towarzyszy mu wydzielanie dość znacznych ilości ciepła, szczególnie w ciągu pierwszych kilku godzin. Ale i po upływie paru tygodni wydzielanie ciepła nie ustaje jeszcze całkowicie, oo dowodzi, że reakcja chemiczna, na której ten proces polega, trwa nadal. Dzięki temu ciepłu roboty cementowe mogą być prowadzone nawet w temperaturze powietrza o parę stopni poniżej zera.
Leave a reply