Medžiagos cheminėmis savybėmis apibūdinama, kaip ji reaguoja į poveikį kitų medžiagų, galinčių pakeisti jos cheminę sudėtį. Tai apima tokias savybes kaip tirpumas, atsparumas korozijai, atsparumas rūgštims, atsparumas šarmams ir atsparumas dujoms.
Tirpumas
Tirpumas yra medžiagos savybė ištirpti vandenyje, alyvoje, benzine, terpentine ar kituose skystuose tirpikliuose. Tai svarbi savybė renkantis medžiagas statybai, ypač tais atvejais, kai jos gali būti veikiamas drėgmės ar cheminių medžiagų.
Atsparumas korozijai
Atsparumas korozijai - medžiagos savybė išlaikyti pirmykštę kokybę ir patvarumą agresyvioje (ardančioje) aplinkoje: vandenyje, dujose, druskų, šarmų ir rūgščių tirpaluose, organiniuose tirpikliuose ir kt. Koroziją sukelia fiziniai, cheminiai arba biologiniai veiksniai. Antikorozinės yra šios medžiagos: pigmentai, dervos, cemento skiediniai. Statyboje svarbu rinktis medžiagas, atsparias korozijai, siekiant užtikrinti pastatų ilgaamžiškumą ir saugumą.
Atsparumas rūgštims ir šarmams
Atsparumas rūgštims - tai medžiagos gebėjimas nekeisti savybių, veikiant rūgštims. Atsparios rūgštims stipriųjų rūgščių (azoto, silicio - fluoro) druskos, kai kurios sintetinės medžiagos. Atsparios rūgštims yra šios medžiagos: stiklas (išskyrus fluoro rūgštį), polivinilchloridinės ir specialiosios keraminės plytelės, polietileninės plėvelės. Atsparumas šarmams - medžiagų gebėjimas nekeisti savybių, veikiant šarmams. Tokios turi būti medžiagos, kuriomis aptaisomi pramonės statiniai, veikiami šarmų. Atsparūs šarmams turi būti pigmentai, naudojami spalvotam tinkui, nes į tinko skiedinių sudėtį įeina kalkės (kalcio hidroksidas), t.y. stiprus šarmas. Iš tokių pigmentų paminėtini ochra, umbra, ir kt. Pramoniniuose pastatuose, kur gali būti naudojamos rūgštys ar šarmai, būtina naudoti specialias, šioms medžiagoms atsparias statybines medžiagas.
Atsparumas dujoms
Atsparumas dujoms - medžiagos savybė nereaguoti su aplinkoje esančiomis dujomis. Pramonės pastatams ir statiniams, kuriuose gali susidaryti įvairių dujų, naudojamos specialios medžiagos, pavyzdžiui, gyvenamoje statyboje naudojamos medžiagos turi būti atsparios anglies dvideginio dujoms ir sieros vandeniliui, nes šių dujų gali susidaryti ore dideli kiekiai, ypač kai netoliese yra pramonės įmonių.
Cementas ir jo savybės
Cementais vadinama didelė grupė hidraulinių rišančiųjų medžiagų, besiskiriančių viena nuo kitos techninėmis savybėmis, paskirtimi ir pritaikymo sritimi. Portlandcementu vadinama hidraulinė rišančioji medžiaga, gaunama smulkiai sumalus portlandcemento klinkerį kartu su gipsu ir įvairiais priedais. Gatavo cemento cheminė formulė yra tokia: 67% kalcio oksido (CaO), 22% silicio dioksido (SiO2), 5% aliuminio oksido (Al2O3), 3% geležies oksido (Fe2O3) ir 3% kitų komponentų.
Portlandcementis
Portlandcemento klinkeris tai išdegtas žaliavos mišinys, kuriame daugiausia yra kalcio silikatų (70 80%). Portlandcemento tankis, atsižvelgiant į priemaišų rūšį ir kiekį, yra nuo 3,0 iki 3,2 g/cm³; supiltinio tūrio masė: sutankinto nuo 1500 iki 1800 kg/m³; puraus nuo 1000 iki 1200 kg/m³. Užmaišytas vandeniu portlandcementas suakmenėja. Portlandcemento rišimosi greitis priklauso nuo daugelio priežasčių. Pirmiausia, nuo aplinkos temperatūros: ppažemėjus temperatūrai, rišimosi trukmė ilgėja, temperatūrai kylant, - trumpėja. Techninėse sąlygose reglamentuojama rišimosi pradžia ir pabaiga 200C temperatūroje. Sukietėjusios tešlos stiprumas, laikui bėgant, didėja. Pirmąsias 3 7 dienas tai vyksta labai sparčiai; po to, skiediniui arba betonui džiūstant, stiprumas didėja lėčiau, o po 3 mėnesių - visiškai pamažu.
Specialios cemento rūšys
Plastifikuotasis portlandcementas gaunamas sumalus portlandcemento klinkerį kartu su plastifikuojančiais priedais, dažniausiai su sulfitinio spirito žlaugtų koncentratais. Vartojant plastifikuotą portlandcementą, galima gauti slankesnius ir patogesnius dirbti skiedinius. Be to, skiediniai iš šio cemento atsparesni šalčiui. Hidrofobinis portlandcementas gaunamas, pridėjus į paprastą portlandcementą hidrofobinių-plastifikuojančių priedų. Įmaišius priedų, sumažėja cemento higroskopiškumas, pailgėja laikymo trukmė, nesumažėjant jo stiprumui, be to, padidėja skiedinio mišinių atsparumas šalčiui, slankumas, juos patogiau krėsti. Baltasis cementas naudojamas fasuotų sausų statybinių mišinių gamybai ir dekoratyvinių spalvotų konstrukcijų statybai. Neperšlampamas cementas naudojamas jungčių hidroizoliacijai, hidraulinių konstrukcijų, požeminių betoninių talpyklų, tunelių ir kitų konstrukcijų, veikiančių esant dideliam drėgniui, statybai.
Kitos rišančiosios medžiagos
Molis
Sudrėkęs molis virsta plastiška tešla, iš kurios nesunku formuoti įvairius dirbinius. Jų forma nepakinta, molui išdžūvus. Degamas molis virsta kietu kūnu. Kaimo statyboje molis vartojamas kaip orinė rišančioji medžiaga tinko skiediniams, plaušamoliui, nedegtoms plytoms gaminti. Molingosios dalelės - tai kaolinito mineralas (Al2 O3 • 2SiO2 •2H2 O). Molis, kuriuo sudėtyje yra daug kaolinito, vadinamas kaolinu. Ugniai atspariu laikomas grynas, be mechaninių priemaišų molis, atlaikantis aukštesnę kaip 1580° C temperatūrą. Sunkiai besilydančio molio sudėtyje yra priemaišų (geležies oksidų, kvarcinio smėlio ir kt.). Šis molis turi atlaikyti nuo 1350 iki 1580° C temperatūrą. Daugiausia priemaišų yra lengvai besilydančiame molyje.
Gipsas
Apdailai kartu su kalkėmis vartojamos gipsinės anhidritinės rišančios medžiagos. Gaminamos jos iš gamtinio gipso akmens. Gipso akmenį sudaro kalcio sulfato dvivandenės druskos kristalai CaSO4*2H2O ir įvairios mechaninės priemaišos(molis, smėlis). Dvivandenis gipsas, įkaitintas iki 170 0C, virsta tirpiuoju anhidritu, kurio savybės panašios į kalkių, tik jis kur kas greičiau rišasi. Sumaišyti su vandeniu gipso milteliai virsta plastine tešla, kuri greitai kietėja. Gipsas įgeria daug vandens, jo suminkštėjimo koeficientas mažas- tai neigiamos savybės. Išdžiovintas gipsas vėl esti stipresnis, nors ne tiek, kaip kad prieš sugeriant vandenį.
Magnezinės rišančiosios medžiagos
Prie magnezinių rišančiųjų medžiagų priskiriami smulkiai malti milteliai, kuriuose yra magnio oksido MgO. Kaustinis magnezitas, arba kaustinio magnezito milteliai, gaunami išdegant ir po to susmulkinant gamtinį magnezitą-uolieną, kurią daugiausia sudaro magnio karbonatas MgCO3. Gerai išdegtas magnezitas yra baltos spalvos arba gelsvos spalvos, jo tankis -3100-3400 kg/m³. Jei tankis mažesnis ,tai rodo, kad nepakankamai išdegta, o jei tankis didesnis-perdegta. Išdegtas kaustinis magnezitas smulkinamas sukamuose malūnuose. Kaustinio magnezito milteliai, atsižvelgiant į jų cheminę sudėtį, skirstomi į tris klases. 1 klasės milteliai skiriami chemijos pramonei. Magnezinės rišančiosios medžiagos stiprumo riba tempiant, praėjus parai po užmaišymo, turi būti ne mažesnė kaip 1,5 MPa. Kaustinis dolomitas gaunamas, išdegus ir susmulkinus uolieną - dolonmitą, labiau paplitusį negu magnezitas, bet turintį mažiau magnio karbonato ir daugiau kalcio karbonato. Kaustinio dolomito kokybė žemesnė, negu kaustinio magnezito, nes yra mažiau magnio oksido. Kaustinis dolomitas yra gaunamas tik 100, 150, 200, ir 300 markių.
Skiedinių ir betono savybės
Skiedinio stiprumas ir slankumas
Skiedinių stiprumas priklauso nuo rišančios medžiagos aktyvumo, užpildo kokybės, vandens kiekio, gamybos ir laikymo sąlygų bei trukmės. Svarbiausią reikšmę turi skiedinio stiprumas gniuždant. Jis nustatomas darant bandymus su standartiniais 70,7×70,7×70,7 mm³ dydžio kubeliais. Reikiamas skiedinio stiprumas projekte dažnai nurodomas marke, pvz.25. Kad skiedinys būtų stiprus, visi jo komponentai turi būti gerai sumaišyti, o tešla vienalytė. Skiedinio stiprumas taip pat priklauso nuo kietėjimo sąlygų. Skiedinio stiprumas mažėja, jei jis kietėja aukštoje arba žemoje (artimoje 0°C) temperatūroje. Laikui bėgant skiedinio stiprumas didėja, dėl to, galutinai nustatyti jį galima tik po 28 parų (4 savaičių). Slankumas yra dydis apibūdinantis skiedinio plastiškumą. Su slankiu skiediniu patogu ir lengva dirbti. Skiedinių slankumas nustatomas standartiniu kūgiu. Jo aukštis 15 cm, o viršūnės kampas 30 0. Kūgio viduje įdėtas krūvis (švinas) dėl to bendra jo masė 300 gramų. Kūgio paviršiuje kas 1 cm sužymėtos padalos. Į kokį gylį kūgis įsminga paleistas iš „nulinio“ aukščio toks skiedinio slankumas. Slankumas priklauso nuo rišančiųjų medžiagų rūšies ir kiekio, nuo jų santykio su užpildu ir vandeniu. Prisiminkite, kad riebūs skiediniai slankesni, negu liesi, kalkių ir molio skiediniai slankesni negu cemento.
Atsparumas šalčiui ir vandeniui
Tai skiedinio savybė neprarasti vandenį kai jis transportuojamas arba kai krečiamas ant poringo pagrindo. Jei skiedinys blogai užlaiko vandenį tai jis užkrėstas ant poringo paviršiaus tuoj pat išdžiūsta ir sukietėjęs būna nepakankamai stiprus ir tankus. Jis labai svarbus skiediniams, kurie naudojami pastatų išorės tinkui, vonių tinkui arba keraminių plytelių apdaro paruošiamajam sluoksniui ir kt. Tačiau praktiškai vandeniui nelaidžių skiedinių nėra. Nelaidžiu laikomas skiedinys, praleidžiantis tik tiek vandens, kuris visiškai išgaruoja iš paviršiaus, nepalikdamas šlapių dėmių. Mažiausiai vandens praleidžia tankūs skiediniai, kurių yra didesnė tūrio masė. Atsparumas šalčiui nustatomas, sulyginus standartinių kubų, kurių dalis buvo užšaldoma ir atšildoma, o kita (kontrolinė) dalis buvo laikoma normaliomis sąlygomis, stiprumo bandymų rezultatus. Bandomų kubų stiprumas turi būti sumažėjęs ne daugiau kaip 25% , o masės nuostoliai ne didesni kaip 5%, lyginant su kontroliniais kubais. Atsižvelgiant į ciklų skaičių, kurį atlaiko kubai, skiedinys pagal atsparumą šalčiui skiriamas vienai ar kitai markei: 10, 15, 25, 35, 50, 100 ir t.t. Atsparumas šalčiui priklauso nuo skiedinio tankio ir nelaidumo vandeniui. Atsparūs šalčiui turi būti išorės tinko ir išorinio apdaro paruošiamojo sluoksnio skiediniai.
Betonas
Betonas - dirbtinis akmuo, gaunamas sukietėjus rišamosios medžiagos, vandens, smulkaus bei stambaus užpildo ir specialiųjų priedų mišiniui. Kaip rišamoji medžiaga, gaminant betoną, paprastai naudojamas cementas, kaip smulkus užpildas - natūralus arba dirbtinis smėlis, kaip stambus - skalda arba žvyras. Užpildas parenkamas priklausomai nuo betono rūšies ir paskirties. Betono mišiniui užmaišyti naudojamas geriamasis vandentiekio vanduo. Negalima naudoti vandens su kenksmingomis priemaišomis, kurios trukdo cementui kietėti ir rištis. Negalima naudoti balų ir nutekamojo vandens. Betonas - viena svarbiausių šiuolaikinės statybos medžiagų. Jis naudojamas gaminant įvairias statybines detales ir konstrukcijas. Statybose naudojami betonai klasifikuojami, atsižvelgiant į keletą požymių: rišamosios medžiagos rūšį, tūrio masę ir paskirtį. Atsižvelgiant į rišamąją medžiagą betonai skirstomi į cemento (su hidraulinėmis rišamosiomis medžiagomis), silikatinius (su hidraulinėmis ir orinėmis kalkėmis), asfaltbetoninius (su bituminėmis ir dervinėmis rišamosiomis medžiagomis), polimerbetonius (su polimerinėmis dervomis).
Betono rūšys pagal tūrio masę ir paskirtį
Labai sunkus betonas, kurio tūrio masė 2500 kg/m³, yra tankios struktūros. Jis gaminamas su labai sunkiais užpildais: plienu, ketumi, geležies rūda ir kt. Sunkusis arba paprastasis betonas, kurio tūrio masė 1800.2500 kg/m³, gaminamas su tankiais natūraliais užpildais (smėliu, skalda arba žvyru). Tai konstrukcinis betonas iš kurio gaminamos laikančios statybinės konstrukcijos. Šis betonas yra sunkus ir labai laidus šilumai, jį naudoti nelabai apsimoka. Lengvasis betonas, kurio tūrio masė 500.1800 kg/m³, gaminamas naudojant poringus, natūralius ir dirbtinius užpildus. Labai lengvas betonas, kurio tūrio masė mažesnė kaip 500 kg/m³, yra šilumą izoliuojanti medžiaga. Ja apšiltinami pastatų denginiai ir sienos. Paprastieji naudojami betoninėms ir gelžbetoninėms pastatų ir statinių laikančiosioms konstrukcijoms (kolonoms, sijoms, plokštėms). Hidrotechniniai - užtvankoms, šliuzams, prieplaukoms. Kelių betonai naudojami statant betoninius automobilių kelius (pavyzdys kelias Vilnius - Utena), aerouostuose. Atsparūs karščiui betonai naudojami pramonės krosnių pamušalams, statybinių medžiagų išdegimo krosnims. Chemiškai atsparūs naudojami chemijos pramonės įmonių konstrukcijų ir aparatūros apsaugai nuo rūgščių ir šarmų poveikio.
Betono mišinio savybės
Rišlumas yra betono savybė išlikti vienalyčiu, t.y. nesusisluoksniuoti pervežant ir klojjant. Rišlumas priklauso nuo mišinio klampumo. Patogumas kloti yra betono mišinio savybė lengvai pripildyti formas ir gerai sutankėti. Slankumas tai savybė pasiskleisti dėl slėgio jėgos veikimo (skystuose kūnuose slėgis visomis kryptimis yra vienodas!). Slankumui matuoti naudojamas specialus metalinis kūgis. Betono mišinio slankumas priklauso nuo jame esančio vandens kiekio, nuo užpildo rūšies ( kuo šiurkštesnis užpildo paviršius ir kuo mažesni jo grūdeliai tuo slankumas mažėja). Nuo betono tankio priklauso jo stiprumas, atsparumas šalčiui ir patvarumas. Stiprumas yra betono savybė priešintis gniuždymo ir tempimo jėgoms. Stiprumas yra apibūdinamas betono marke. Betono stiprumo markė yra 200x200x200 mm matmenų betoninių kubų, išbandytų po 28 parų, stiprumo riba gniuždant. Betono stiprumas gniuždant priklauso nuo panaudoto cemento rūšies ir aktyvumo, užpildo rūšies ir kokybės, vandens ir cemento santykio, betono mišinio sutankinimo. Kad cementas pradėtų reaguoti su vandeniu, vandens reikia primaišyti 10-20% cemento masės, o kad mišinys būtų slankus, patogus kloti 30-65 % cemento masės. Tačiau perteklinis vanduo su cementu nesusijungia, jis išgaruoja ir betone lieka poros. Tokio betono tankis ir stiprumas mažesnis. Betono stiprumas labai priklauso nuo užpildo dalelių formos ir paviršiaus pobūdžio. Aštriabriauniai, šiurkštaus paviršiaus skaldos grūdeliai geriau sukimba su cementu, palyginus su žvyro grūdeliais. Todėl betonas su skaldos užpildu būna 10-15 % stipresnis negu su žvyro užpildu. Betono stiprumas priklauso nuo smėlio kiekio. Jei smėlio per daug jis sugeria daug vandens, jei per mažai - betone susidaro tuštumos.
Atsparumas šalčiui
Ši betono savybė yra labai svarbi konstrukcijoms, kurios periodiškai sudrėksta ir užšąla. Betono atsparumas šalčiui apibūdinamas užšaldymo ir atšildymo ciklų, kuriuos bandiniai atlaiko, skaičiumi. Dėl šių poveikių betono stiprumas gniuždant turi mažėti ne daugiau kaip 25 %, o masė ne daugiau kaip 5 %. Atsparumas nurodomas ciklų skaičiumi.
Klijai
Klijai - tai dažniausiai organinių stambiamolekulinių medžiagų tirpalas, rečiau lydinys, pasižymintis didele adhezija. Adhezija- tai sąveika tarp klijų ir klijuojamo paviršiaus medžiagos. Statyboje klijuojamos įvairios medžiagos: stiklas, keramika, polimerinės plytelės, medis. Klijuojamieji paviršiai patepami plonu skystų klijų sluoksniu ir prispaudžiami vienas prie kito. Sukietėdami klijai stipriai sujungia paviršius. Pagrindinės klijų savybės yra klampumas, patvarumas, toksiškumas (nuodingumas), degumas. Nuo klijų klampumo priklauso ne tik patogumas jais dirbti, bet ir sujungimo stiprumas. Klijai turi būti tokio tirštumo, kad užpildytų klijuojamos medžiagos nelygumus ir poras, nes tuomet padidėja susilietimo paviršius ir gaunamas stipresnis sujungimas. Tačiau jie turi būti ne per skysti, nes tuomet daug jų subėgs į poras, susidarys per plonas sluoksnis tarp klijuojamų paviršių ir sukibimas bus silpnas. Klampumas nustatomas specialiu prietaisu viskozimetru, o jei jo nėra tuomet praktiniu būdu. Į klijus panardiname ir ištraukiame ploną pagaliuką. Normalaus tirštumo klijai nuteka nuo pagaliuko ištisa plona srovele. Klijų patvarumas apibūdinamas laiku, per kurį jie nepraranda klijingumo. Daugelis klijų yra toksiški, degūs, kartais gali net sprogti. Todėl klijuojant reikia laikytis saugumo technikos taisyklių. Klijų sudėtyje be pagrindinės rišančiosios medžiagos gali būti skiediklio, kuriuo jie atskiedžiami iki reikiamo klampumo, kietiklio, kuris, reaguodamas su rišančiąja medžiaga, pagerina klijų kietėjimą. Kartais į klijus dedama stabilizuojančių priedų, kurie padidina klijų patvarumą arba neleidžia suirti sukietėjusiems klijams. Dauguma klijų kietėdami susitraukia - suslūgsta. Tuomet juose atsiranda slūgimo įtempimai, kai kur nutrūksta ryšys tarp klijuojamo paviršiaus.