Cementovací materiály

Stavební malty se používají ke spojování jednotlivých kamenů a cihel v pecích. Jsou vyrobeny z pojiv, plniv a vody. Pojiva jsou látky, které po rozemletí a namletí na prášek vytvoří ve spojení s vodou těsto.

Pokud těsto tvrdne pouze na vzduchu, nazývá se látka vzdušným pojivem. Mezi taková pojiva patří: jíl, vápno, cement atd. Pokud těsto tvrdne nejen na vzduchu, ale i pod vodou, nazývá se látka hydraulickým pojivem; například: portlandský cement, hydraulické vápno.

Při výrobě kamen se používají vzdušná pojiva. Zdění se provádí výhradně na hliněnou maltu. Vápno se používá pouze při pokládání základů pro kamna a komíny, stejně jako pro hlavice potrubí, tj. v těch místech zdiva, která nejsou vystavena vysokým teplotám a kde může být zdivo vystaveno vlhkosti. Cement se používá v případech, kdy je třeba urychlit dobu tvrdnutí zdiva; jako dražší materiál se cement ve srovnání s vápnem používá méně často.

Jíl je pozůstatek zvětralých hornin a často se vyskytuje jako zemina sestávající (v suchém stavu) z drobných částic. Jíl absorbuje velké množství vody a znatelně zvětšuje svůj objem, čímž vytváří těsto. Při sušení se jeho objem zmenšuje a na povrchu se tvoří praskliny. Při zahřátí ze 400 na 750 °C jíl nejprve odevzdá veškerou vodu a stane se porézním, a poté se začne tavit nebo, jak se říká, spékat. Při teplotách pod 0 °C jíl bobtná a zvětšuje svůj objem.

Jíl se obvykle nenachází v čisté formě, ale obsahuje nečistoty písku, vápna atd. V závislosti na množství nečistot se název jílu mění. Při malém množství nečistot se jíl nazývá tučný (obsah písku 2-3 %), při větším množství – chudý (obsah písku 15-30 %). Čím je jíl tučnější, tím více mění svůj objem. Jílovité těsto je plastické, tj. snadno nabývá a udržuje daný tvar, aniž by praskalo. Stupeň plasticity jílu, který je důležitý při výrobě výrobků, se stanoví v laboratoři. V praxi lze plasticitu stanovit tak, že se z jílovitého těsta vyrobí válce o určitém průměru, které se poté ohýbají do oblouku, dokud se neobjeví praskliny. Čím je jíl plastičtější, tím strměji se dá ohnout (vytvořit oblouk s menším poloměrem).

Jíl bez nečistot se nazývá kaolin. Používá se k výrobě žáruvzdorných výrobků, protože se taví pouze při teplotách nad 1500 °C. Gžel a další žáruvzdorné jíly se používají k vyzdívání stěn topeniště a kouřovodů, které jsou k němu nejblíže. Žáruvzdorný jíl se používá k vyzdívání stěn topeniště a prvního stoupajícího kouřovodu ze žáruvzdorných cihel v pecích vytápěných antracitem a uhlím.

Vápno se získává pálením vápence při teplotě ~ 1000°. Pokud má vápenec malé množství cizích nečistot, je vápno na dotek mastné. Při přípravě roztoku může přijmout více písku než chudé vápno, které se získává z vápence s významným množstvím nečistot.

Kusové pálené vápno neboli pálené vápno získané po vypálení vápence chamtivě absorbuje vodu. Pokud se na něj nalije voda, vaří se, rozpadá se na prášek, energicky uvolňuje teplo a zvětšuje svůj objem. Tento proces se nazývá hašení a vápno získané po tomto procesu se nazývá hašené vápno neboli chomáč. Tučné vápno se hasí energičtěji. Jeho objem se zvětší 3–5krát. Výsledné těsto je plastické; při výrobě roztoku přijímá až čtyři díly písku na jeden objem těsta. Libové vápno se hasí pomalu. Jeho objem se zvětší pouze 1,5–2krát. Jeho těsto je na dotek drsnější; při výrobě roztoku přijímá 1–2 díly písku.

Malé množství vápna se hasí v sudu nebo dřevěné bedně; ve stavebnictví se vápno hasí v míchací jámě. V zemi se vykope jáma, její dno a stěny se vyloží prkny. Jáma se naplní páleným vápnem do 1/3 hloubky a zalije se vodou v poměru 2-2,5 g/l vody na 1 kg vápna. Voda se nalévá pomalu a celá hmota se důkladně mísí dřevěnými lopatkami. Těsto se nechá v jámě zakryté shora 7-8 dní.

U některých roztoků se místo těsta používá vápenné mléko, které se také získává z vápna hašením, ale s velkým množstvím vody, přibližně do 5 g/l na 1 kg vápna. V tomto případě se hašení provádí důkladněji – v míchací nebo hasicí krabici vyrobené z pero-drážkových desek do-20 o tloušťce 5-6 cm. Krabice se instaluje na zem – na dřevěné podložky (obr. 12).

Obr. 12. Ruční hašení vápna: 1 — hasicí jámy; 2 — hasicí boxy; 3 — kůlna; 4 — pálené vápno; 5 — odpad; 6 — vrstva písku.

V jedné ze stěn hasicí krabice se vytvoří otvor o rozměrech 30×40 cm, zakrytý drátěným pletivem. Krabice se instaluje tak, aby její strana s pletivem byla nad okrajem jámy vykopané v zemi. Kusové pálené vápno (pálené vápno) se v hasicí krabici rozprostře v rovnoměrné vrstvě 20-30 cm a zalije se vodou z konve nebo požárního hydrantu tak, aby bylo vápnem zcela absorbováno.

Toto smáčení se provádí několikrát, dokud veškeré vápno nezíská práškovitý vzhled. Poté se do krabice nalije voda a celá hmota se důkladně promíchá speciálním míchadlem nebo metlou, dokud se nezíská hustá bílá tekutina. Po dokončení hašení se otevře dřevěný ventil a tekutina se vypustí do míchací jámy. Kovové pletivo zadržuje hrudky a velké nečistoty.

Jáma se shora uzavře a v tomto stavu se udržuje 2–3 týdny – dokud vápno „nedozraje“. Tato metoda hašení vápna je poněkud složitější než jednoduché hašení v jámě, ale poskytuje vápno lepší kvality, proto se doporučuje její použití.

Aby se zabránilo jeho předčasnému ztvrdnutí, je nutné vědět, jak ho skladovat, protože jinak pálené vápno absorbováním vlhkosti a oxidu uhličitého ze vzduchu nejprve uhasí a poté ztvrdne, aniž by bylo použito. Proto by mělo být vápno při skladování pokud možno izolováno od vzduchu a vlhkosti. Páchané vápno se skladuje v těsně uzavřených místnostech, jejichž podlaha je zvednutá nad zemí, aby se vlivem vzdušné vlhkosti neuhasilo a poté neztvrdlo. Vápno se klade na vrstvu předem hašeného vápna nebo sušeného písku a navrch se lehce pokropí vodou, aby se vrchní vrstva rozpustila a uzavřela vzduch. Tímto způsobem se pálené vápno uchovává 5–6 měsíců.

S páleným vápnem je nutné manipulovat a skladovat ho s maximální opatrností. Neopatrné míchání páleného vápna s vodou bez důkladného promíchání způsobuje prudké napařování nebo var. Částice vápenné hmoty, vymrštěné do stran, se mohou dostat na kůži a způsobit těžké popáleniny. Pokud nejsou splněny nezbytné podmínky pro skladování páleného vápna, je lepší ho uhasit ihned po jeho převzetí na staveništi.

Cement je nejlepší pojivo. Ze všech pojiv má nejvyšší rychlost tuhnutí (tvrdnutí) a pevnost. Cement se připravuje z vápence a jílu. Směs těchto materiálů, zředěná vodou, se vypaluje ve speciálních (rotačních) pecích až do úplného slinování při teplotě ~ 1500°. Výsledný materiál vypadá jako jemný štěrk a nazývá se slínek. Po určité době skladování slínku se k němu přidá trochu sádrovce a poté se rozemele na jemný prášek zvaný cement. Dodává se v několika druzích. V pecním průmyslu se obvykle používá tzv. portlandský cement.

Cement zředěný vodou tvoří těsto, které rychle tvrdne – tuhne. Tuhnutí obvykle začíná nejdříve 45 minut po smíchání a končí nejpozději do 12 hodin. Poloviční pevnosti se dosáhne 3 dny po začátku tuhnutí; 75% pevnosti se dosáhne po 7 dnech a plné pevnosti se dosáhne po 28 dnech. Vzhledem k tomu, že proces tuhnutí cementu probíhá od vlhkosti, je nutné jej před použitím chránit před účinky vlhkosti, deště a sněhu, a to jak během přepravy, tak i při skladování ve skladu. Cement je drahý a vzácný materiál, proto by se měl používat velmi šetrně.

Cement se obvykle přepravuje buď v sudech o hmotnosti 155-170 kg, nebo v pytlích o hmotnosti 50 kg. Alabastr se v kamnářství používá jako součást roztoku pro omítání vnějšího povrchu kamen.