LIANTI MINERALI 4.1. Definitii, clasificari Liantii suntmaterialenaturalesauartificialecareauproprietateadeatrece-in conditiispecificepentrufiecaredintreele-dinstarealichida,fluidasauplastica,intr-omasa vascoasasaurigidasideaputeaastfelsalegeintreelematerialelegranularesaubucatiin vederea obtinerii unor conglomerate artificiale. Aceasta trecere (transformare) poate cuprinde doua faze: a)priza- reprezintatransformareadintr-omasaplasticaintr-omasarigidadar friabila (cu rezistenta mecanica redusa), la unii lianti aceasta faza lipsind; b) intarirea -marcheazamomentulcandmasasolidaincepesacapeterezistente mecanicecarecrescintimptinzandasimptoticlaovaloaremaximacaracteristicafiecaruitip de liant mineral. Un liant mineral trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: - sa se intareasca intr-un timp relativ scurt, pentruaconferiproduselorrealizaterezistentele mecanice necesare; -saaderebinelamaterialelegranularepe care le leaga; -sanuprezintevariatiimaridevolumin timpul intaririi si dupa aceasta; -saprezintestabilitatelaactiunea factorilorfizicisichimicicucarevineincontactin exploatare. Criteriile de clasificare acceptate de specialisti si folosite in literatura de specialitate sunt: A- dupa comportarea la actiunea apei se disting: - lianti aerieni (nehidraulici) care se intaresc numai in mediu uscat si dupa intarire nu rezista la actiunea apei; - lianti hidraulici care se intaresc atat in mediu uscat cat si in mediu umed si chiar sub apa, iar dupa intarire rezista la actiunea apei; B- dupa modul de obtinere: - lianti naturali care nu au modificata structura initiala; - lianti artificiali care se obtin prin tratamente termice inconditii specifice fiecarui tip de liant; C- dupa compozitie: Fig. 4.1 Evolutia rezistentelor mecanice la lianti - liantiunitari careseobtinprinprelucrareaunuisingurprodus,cumaximum5% alte adaosuri; -liantimicsti -provindinliantiunitariincareseintroducdiferiteadaosuriin proportie de 5 - 95% din masa liantului unitar. Liantiimineralisepotclasificaconformurmatoareischemegeneralececuprinde clasificarile anterioare, cu exemplificari: naturaliargila

aerieni lianti pe baza de gips ( nehidraulici )artificialivar gras ciment magnezian sticla solubilaLIANTI MINERALI neclincherizativaruri hidraulice unitari clincherizaticiment silicatic hidraulici ciment aluminos

micsticimentsilicaticcuadaosuri active

var gras cu adaosuri activeLiantiiclincherizati suntmaterialeobtinuteprinmacinareaclincheruluiobtinutin urma arderii materiilor prime la temperaturi mai mari decat cea de clincherizare(temperatura de aparitie a topiturilor partiale). Liantineclincherizati suntmaterialeobtinuteprinmacinareaprodusuluiobtinutin urma arderii materiilor prime la temperaturi inferioare punctului(temperaturii) de clincherizare. 4.2. Argila Argilele suntrocialcatuiteingeneraldinhidrosilicatidealuminiucucompozitia chimica variabila(cu formula chimica mSiO2nAl2O3pH2O). 4.2.1. Geneza In natura argilele au luat nastere in doua moduri: 1. prindegradareafeldspatuluidinrocileeruptivesubactiuneaapeideprecipitatie incarcatacuCO2,sauprinactiuneadiferitelorsolutiidesaruridinscoartapamantuluiasupra feldspatilor din roci, pe care ii descompun in particule lamelare de grosimi de cca.5 . 2. prin precipitarea solutiilor coloidale de SiO2 si Al2O3 din apele termale. 4.2.2. Compozitia chimica, structura si proprietati Argileledinpunctdevederechimicsuntaluminosilicatihidrataticecorespundasa cum s-a prezentat anterior, formulei chimice generale: mSiO2 . nAl2O3 . pH2O (4.1) in care: m, n si p sunt variabile. In argile, mai exista in afara aluminosilicatilor ca mineral principal si alte substante, dar in cantitati reduse. In functie de valorile coeficientilorm, n si p se disting mai multe tipuri de argile cu proprietati diferite, astfel: - pentru= 2formula generala este: 2 SiO2 . Al2O3 . 2 H2O(4.2) si reprezinta caolinitul ca mineral principal, iar argila in care predomina acesta se numeste argila caolinitica (folosita la obtinerea produselor ceramice). - pentru = 4formula generala este: 4 SiO2 . Al2O3 . 2H2O (4.3) sireprezintamontmorilonitulcamineralprincipal,iarargilaincarepredominaacestase numeste argila montimorilonitica (folosita la fabricarea cimentului). Argileleaustructuraformatadinparticulelamelare,cuun puternic caracter hidrofil,ceeacefacecavariatiaumiditatiisaaibacaefect variatiaplasticitatii lor si modificariimportantedevolum.Aceastaseexplicaprinfaptulca,particuleledeargila,ca franturidinreteauacristalinaafeldspatilor,secomportacanistemacro-anioni(aupesuprafata lor sarcini electrice negative). In prezenta apei, care contine dizolvate saruri, particulele de argila adsorbcationiicompensandu-sisarcinileelectricenegative,iaracestialarandullorprezinta tendintadehidratare(atragmoleculeledeapa),injurulparticulelordeargilaformandu-se pelicule de apa ce au ca efect plasticitatea si umflarea argilelor. In mediu uscat, argilele pierd apa dintre particulele lamelare, acestea se apropie intre ele producand contractia urmata chiar de fisurarea materialului argilos. Capacitateadeschimbcationic(T) -esteproprietateaargilelordeafixacationii din solutiile de saruri cu care argila vine in contact si sta la baza metodei de stabilizare chimica a argilei. Neprezentandpriza,procesuldeintarireaargileicaliant,arelabazaprocesulfizic de uscare, prin evaporarea apei. Rezistentele mecanice au valori mici, iar stabilitatea la actiunea apei este redusa. Dintrecaracteristiciletehniceimportantealeargilelor,darcareaufostprezentatein capitolul 2, fac parte indicele de plasticitate si contractia la uscare si la ardere. 4.2.3. Metode de stabilizare a argilelor Invedereareduceriisensibilitatiilaactiuneaumiditatiisicresterearezistentelor mecanice,asupraargileiseaplicaoseriedeprocedeefizico-mecanicesauchimice, denumite metode de stabilizare. Metode fizice de stabilizare 4.2.3.a. Stabilizareacudegresanti(mecanica)-constainamestecareaargileicu materiale care sa-i reduca plasticitatea (nisip, paie tocate, rumegus, coji de orez, puzderii de in si canepa, cenusi), prin micsorarea ponderii acesteia in amestec si marirea frecarilor interne. Se utilizeaza la: - realizarea de blocuri de zidarie; - realizarea caramizilor nearse; - realizarea de mortare pentru elementele de constructii ferite de actiunea directa a apei; -realizareadebetoaneargiloasepentru drumuri, aerodromuri usoare (bine compactate si ferite de actiunea umezelii). 4.2.3.b. Stabilizareaprinhidrofobizare- presupunetratareacubitumurisaugudroane, substantecejoacarolulunoradaosuritensioactive deoarececontinaciziasfaltogeni,caresefixeazape particulelelamelaredeargilacuparteapolaraspre interiorsicuparteanepolaraspreexterior,formand un strat hidrofob. Se utilizeaza la: - executarea straturilor rutiere; - impermeabilizarea canalelor de irigatii (la amestecare argila sa fie uscata); Metode chimice de stabilizare 4.2.3.c. Stabilizareaprinschimb de ioni - se bazeaza pe adsorbtia selectiva a cationilor Fig. 4.2 Particula de argila cu strat hidrofob de catre particulele de argila, respectiv pe capacitatea diferita de hidratare a acestor cationi. Dacaargilavineincontactcusolutiidiferitedesaruri,atuncisarcinilenegativeale acesteia se neutralizeaza prin fixarea unor cationi din solutia respectiva. Capacitatea de adsorbtie a cationilor este selectiva si se exprima prin seria: Mg2+ > Ca2+ > NH4+ >K+ > Na+ adica ionii cu un numar mai mare de valente libere, inlocuiesc ionii monovalenti. Cationii au tendinta de a se hidrata, fixand moleculele polare de apa. Grosimeapeliculeideapalegatadecationi,sereduceodatacucrestereavalentei ionilor, deci seria va avea semnul inegalitatii invers. Stabilizareaprinschimbionicsebazeazapeproprietateaargilelordeainlocuiin structura lor cationii monovalenti care se hidrateaza puternic si formeaza pelicule groase de apa, cu cationi bivalenti care se hidrateaza mai putin. Astfelsereducesensibilitateaargilelorlaactiuneaapeisisemicsoreazacontractia lor si tendinta de fisurare. Inpracticasefolosescmaterialesausubstantechimicecarepuninlibertatecationii de calciu Ca2+ (CaCl2, var gras, cenusi bazice, ciment). Incazulincarecuastfeldeargileseexecutastraturiorizontale,serecomanda presarareadeCaCl2 pentruaseevitaproducereafenomenuluidedestabilizareprindesorbtia ionului de Ca2+ si levigarea lui sub forma de Ca(OH)2. 4.2.3.d.Stabilizareaculianti serealizeazaprinamestecareaintimaaargileicu liantul de adaos, obtinandu-se in principal doua efecte: 1. prin intarirea liantului de adaos rezulta un schelet de rezistenta; 2.intrecomponentiichimicidinliantisiceidin argilaseproducschimburideioni (stabilizareprinschimbdeioni)sauseproducreactiichimicecuformaredecompusiceau proprietatea de a se intari. Stabilizareacucimentsilicatic serealizeazaprinamestecareainitialuscataa argileicucimentul(5-15%),dupacareseamestecacuapasisecompacteaza,actiunea cimentuluimanifestandu-seprinioniidecalciupecareiipuneinlibertateinsolutiesiprin structura proprie de rezistenta. Se utilizeaza: - ca strat de uzura a drumurilor cu trafic redus; - ca strat de fundatie a drumurilor intens circulate; - la baraje de pamant; - caecraneimpermeabile pentru lucrari edilitare. Stabilizareacusilicatde sodiu (Na2O.SiO2)-serealizeazaprin amestecaresauinjectareasolutieide silicat de sodiu in masivul argilos, difuzia solutieifiindasigurataprinrealizarea unui camp electric (electro-silicatizare); Seaplicaargilelorcarecontin calcarefindivizate,stabilizareaavandloc conform reactiilor: Na2SiO3 + 3H2O --> Si(OH)4 + 2NaOH(4.4) Ca(OH)2 + Si(OH)4 --> CaO . SiO2 + H2O (4.5) Silicatul de calciu rezultat este rezistentlaactiuneaapeisiarerezistente mecanice mari. 4.2.3.e. Stabilizareacu compusimacromoleculariconstain tratarea argilei cu un monomer sau cu un amestecdemonomeri,careulterior amestecarii polimerizeaza si formeaza in masa argilei o structura de rezistenta, putand produce in acelasi timp schimb ionic si hidrofobizare. Se folosesc de obicei compusi epoxidici, ureoformaldehidici, latex de cauciuc. Se utilizeaza in special la lucrari hidrotehnice de impermeabilizare foarte importante. 4.2.4. Domenii de utilizare a argilelor In constructii argila se foloseste ca: - liant; - plastifiant. Argilacaliant- sefolosestepentruelementedeconstructiemaiputinsolicitate: imbracaminti rutiere pentru drumuri cu trafic redus, infrastructuri pentru drumuri cu trafic intens (betonargilos),con444b16esolidareaterenurilorinjurulpistelordeaterizare,pentrudigurisi barajedepamant,pentrulucrarideimpermeabilizarelaconstructiifunciare,pentrurealizarea blocurilor de zidarie - chirpici - (pentru constructii agrozootehnice si cladiri in mediul rural), ca mortarpentruzidariadechirpici,camaterialdeumpluturapentruimpletituradinnuielepentru realizarea peretilordinpaianta,realizareapardoselilordinpamant(realizateprincompactare energica) etc. Fig.4.4 Schema stabilizarii cu sticla solubila Argilacaadaosplastifiantsefolosestelamortaredecimentpentrualemari plasticitatea(sanucontinaacizihumici,sulfati,sulfurisisarurisolubile,caresuntdaunatoare pentruciment),putandinlocuivarulfolositcaplastifiant,cantitateadeargilavariindfunctiede marcamortaruluisifelullucrarii.Argilacaplastifianttrebuiesafiesubformadepulberecu granula maxima < 3mm. 4.3. Lianti pe baza de gips 4.3.1. Generalitati Ipsosul esteunliantnehidrauliccarepoatefiobtinutprindeshidratarea partialaa gipsului ( cu formula chimica CaSO4 .2H2O). Acestmaterialafostcunoscutincadinantichitate,fiindfolositdecatreasirienisi egipteni si mai tarziu de catre greci si romani. Acestia foloseau un ipsos de calitate superioara pe care il obtineau prin arderea si macinarea alabastrului. 4.3.2. Materia prima Sulfatuldecalciudihidratatutilizatlaobtinereaipsosuluisegasesteinnaturasub doua forme: gipsul si alabastrul. Gipsul esteorocadeprecipitatiemaimultsaumaiputinimpurificata,deculoare deschisaaproapedealb,cunuanteprovocatedeimpuritati.Astfel,impuritatileorganiceii confera gipsului culoarea cenusie, oxizii de fier il coloreaza de la roz pana la brun in functie de concentratie. Gipsul mai poate fi impurificat cu silice, calcar, argila. Naturaacestorimpuritatipoateinfluentacalitateaprodusuluifinit,facandprin aceasta ca materia prima sa fie proprie sau improprie fabricarii ipsosului. Impuritatiledenaturaorganicainfluenteazadoarculoareaprodusului,culoarecese pastreaza si dupa ardere, datorita temperaturii coborate de deshidratare. Impuritatiledecalcarsisiliceinfluenteazadoarcontinutuldematerialactiv (semihidrat)dinprodusulfinit.Candmateriaprimacuimpuritatidecalcarestedestinata obtinerii varietatilor anhidre de ipsos, arderea la temperaturi inalte provoaca disocierea calcarului siformareaCaO,careinanumiteconditii(temperaturadeardere,dimensiunemaximaa granulelor) se poate stinge greu in prezenta apei, producand defecte in produsul intarit. Impuritateaceamaidaunatoareestetotusiargila.Aceasta,candsegasestepeste anumitelimiteinmateriaprima,poatetransformaintr-omasurasemnificativacalitatilesila produsul finit, ceea ce face ca materia prima respectiva sa fie inutilizabila in acest domeniu. Alabastrul - este o varietate foarte pura de gips. Aceasta roca are un aspect compact si are culoarea alba, asemanandu-se foarte mult cu marmura. 4.3.3. Tehnologia de fabricatie Procesuldefabricatiealliantilorpebazadegips(ipsosurile)cuprindemaimulte etape: 1. extragerea materiei prime din zacamantul atestat a fi corespunzator din punct de vedere al impurificarii, dar si din punct de vedere economic, avand in vedere pretul transportului; 2.transportulmaterieiprime delazacamantlafabrica,cepoatefirealizatcu vagoneti direct din zacamant, cu banda transportoare, cu auto sau vagonabil; 3. concasarea gipsului pana la dimensiuni la care procesele provocate prin ardere sa fieuniformesiomogeneinmasagranulelordematerieprimasiurmarindinacelasitimp maruntirea impuritatilor de calcar; 4. arderea materiei prime in vederea obtinerii unui anumit produs finit; 5.macinareaprodusuluifinit invedereauniformizariigranulatieisimaririi activitatii produsului finit; 6. ambalarea produsului finit in saci de hartie, datorita faptului ca este un material puternic hidrofil si deci usor alterabil in conditii de depozitare in vrac. Etapaceamaiimportantalafabricareaipsosuriloresteardereagipsului,aceasta avand loc prin incalzirea progresiva (gipsul pierzand treptat apa de cristalizare), astfel: a - la 95 - 1500C are loc transformarea: CaSO4 . 2 H2O --> CaSO4 . 0,5 H2O + 1,5 H2O(4.6) in care CaSO4 . 0,5 H2O poarta denumirea de semihidrat sau hemididrat; b - la 150.2000C are loc transformarea: CaSO4 . 0,5 H2O --> o CaSO4 + 0,5 H2O (4.7) incare oCaSO4poartadenumireade o-anhidrit,estesolubilsiestecristalizatin sistem monoclinic; Fig. 4.5 Variatia solubilitatii pe etape de fabricatie c - de la 2000C la 3000C incepe transformarea: o CaSO4 -->| CaSO4(4.8) incare | CaSO4 (|-anhidrit), esteoaltavarietatedeanhidritdarinsolubilsi cristalizat in sistem rombic; d - la temperaturi mai mari de 3000C se generalizeaza transformarea in |- anhidrit, insolubil in apa si care mai poarta denumirea de ipsos mort; e - la temperaturi mai mari de 8000C anhidritul insolubil disociaza termic formand: | CaSO4 --> CaO + SO3 (4.9) in care oxidul de calciu actioneaza ca activator, marind solubilitatea anhidritului; f- la temperaturimaimaride12000C anhidritulinsolubilramasnedisociat,isi modifica caracteristicile cristalografice devenind insensibil la actiunea activatorilor. Corespunzatoretapelordetransformare,variazasolubilitateainapaaproduselor obtinute, astfel: - solubilitatea creste de la forma dihidrat la forma hemihidrat (de 5 ori); - creste solubilitatea in continuare (mai putin) pana la forma o - anhidrit ; - se reduce aproape total la forma | - anhidrit ; -CaOrezultatprin disociere,reactiveaza | - anhidritulrezultandocresterea solubilitatii. 4.3.4.Procedeede ardere 4.3.4.a.Ardereain cuptoareverticale- arefocarla parteainferioarasialimentarease realizeazapelaparteasuperioara (ca la varul gras). 4.3.4.b.Ardereain cuptoarerotative- alcatuitedin tamburi metalici inclinati cu un unghi o = 2-50 fatadeorizontalasilungimide10-20m(fig.4.6).Alimentareacumateria primasefacepelaparteamairidicata, evacuarea produsului ars facandu-se pe la parteamaicoborataundeseafla amplasate arzatoarele. 4.3.4.c.Ardereaincazane fierbatoarecufundboltit -gipsulse introduceinstaremacinatasieste omogenizatpetoatadurataprocesuluide arderepentruarealizauniformitatea procesuluideardere,cuunagitatortip pieptene, dupa care produsul finit este evacuat in camera de depozitare. 4.3.4.d.Instalatiide ardere in strat fluidizat Gipsulfinmacinateste antrenatinciclondecurentideaer cald care il deshidrateaza, rezultand un produscuprizarapida,cearein compozitiesihemididratsidihidratsi anhidrit solubil. 4.3.5.Mecanismulprizei si intaririi ipsosului Prinamestecareacuapa (60-80%),anhidritulsolubil(CaSO4) sehidrateazarepedetrecandin Fig. 4.6 Cuptoare rotative Fig. 4.7 Cazane fierbatoare cu fund boltit Fig.4.8 Instalatie de ardere in strat fluidizat hemihidrat,insolutie.Stareadehemihidratlatemperaturaobisnuitaesteinstabila,incatacesta continuainstaredizolvatahidratareapentruaajungeinstarededihidrat.Seformeazaastfel solutii suprasaturate de dihidrat din care incep sa precipite cristale de dihidrat. Lainceputcristalelededihidratsuntmici,demarimeadispersoizilorcoloizi,incat amestecul ipsos-apa este o pasta de consistenta plastica. Datoritacresteriirapideacristalelor,acesteaiauformaacicularasiseimpaslesc, plasticitateapasteisereduce,transformandu-seinfinalintr-omasarigidasifriabila.Inacest moment s-a consumat faza de priza a ipsosului. Structuraipsosuluicuprizaterminata,vaficonstituitadintr-oreteadecristale acicularededihidratinochiurilecareiaseaflasolutiesaturatadedihidrat.Apadinsolutia saturataseevapora,iardihidratulcontinuasaprecipitepereteauadejaformataproducand sudareacristalelorsitransformareastructuriiintr-o masadecristaleconcrescute.Cand intreagacantitatedeapadinsolutiasaturatadedihidrats-aevaporat,intarireaseconsidera terminata, iar rezistentele mecanice ajung la valoare maxima (la 7 zile). Factorii ce influenteaza priza sunt: -calitateamaterieiprimepebazadeCaSO4 -cucatestemaipur,cuatattimpulde priza este mai scurt; -conditiiledeardere-dacaafostincompletasiexistacantitatiapreciabilede dihidrat, priza este mai scurta; - finetea de macinare - cu cat este mai fin macinat, reactioneaza mai rapid cu apa; - prezenta unor adaosuri - provoaca accelerarea prizei (sulfati sau cloruri). Reactia de hidratare a sulfatului de calciu este exoterma, ceea ce face ca pasta sa se incalzeasca. In acelasi timp formarea cristalelor si marimea lor face ca volumul pastei sa creasca in timpul prizei cu aproximativ 1%, dupa intarire volumul ramanand constant. 4.3.6. Varietati de lianti pe baza de gips. Caracteristici tehnice si utilizari Acestevarietatiseobtininfunctiedetemperaturadeardereamaterieiprimeside tratamentele chimice, eventual aplicate, in vederea obtinerii unor caracteristici dorite. 4.3.6.a. Ipsosul de constructii Seobtineprinardereagipsuluila150-2000Csiareincompozitiehemihidratsi partial o-anhidrit. Caracteristicile tehnice, incercari si conditii de calitate Ipsosulareprizarapida,duratamaxima(determinatacuaparatulVicat)fiind30 minutedelaamestecareaacestuiacuapa,inceputulprizeifiindlacatevaminute.Inaceste conditiipunereainlucraresevafacepanalainceputulprizei,deciin4-5minutedela amestecareacuapasiincantitatiadaptatelavitezadepunereinlucrareapastei.Prin introducerea unor aditivi se poate intarzia inceputul prizei (borax, lapte de var, zahar, alcool, clei de gelatina etc.) si in consecinta se pot mari cantitatile de amestec. Actiuneaaditivilorconstainreducereavitezeidedizolvareahemihidratuluiprin acoperirea sa cu o pelicula de substanta hidrolizata, care impiedica difuzia moleculelor de apa. Deoarecelaprepararesefolosesteocantitatemaimaredeapadecatceanecesara hidratariiipsosului,produsulintaritramaneporos(p=50%)siinconsecintarezistentele mecanicesuntmici(Rc CaCO3 + H2O (4.12) Din aceasta cauza varul in bulgari se prelucreaza astfel: 1. se macina in mori cu bile, rezultand var nestins macinat; 2. se supune operatiei de stingere cu apa. 4.4.5.b.Varulnestinsmacinat- acaruifinetedemacinareestefoarteimportanta deoareceacestasestingechiarinmortar(decicuputintimpinaintedepunereainopera).Se asiguraastfelostingerecompleta,iartencuielileexecutatenuvorprezentadefecte.Semai utilizeaza pentru obtinerea de prefabricate autoclavizate. Se ambaleaza in saci de hartie bitumata, butoaie, containere. Se depoziteaza maximum 20 de zile (este un produs nestandardizat). 4.4.5.c. Varul stins pasta -rezultaprinstingerea bulgarilordevarcuexcesde apa (200 - 250 % apa). Stingereainpasta se poate face functie de dotari: - manual; - mecanic. Stingerea manuala -sefaceintr-o groapa(groapadevar),cu peretii si fundul din pamant (sau cu pereti inziditi), iar pe malul gropii se amenajeazavarnita ce are prevazuta o fereastra cu sibar spre groapa, iar in dreptul acesteia o sita. Invarnitasetoarnaapasiapoivarulbulgari amestecandu-secu sapadevar (cocioarba),panacand fierberea apei inceteaza.Se deschide sibarul si laptele de var se scurge prin sita in groapa de var. Granulele nestinse suntretinutedesitasiindepartate,reluandu-seoperatia pana la umplerea gropii de var. Materialulselasaingroapacelputindoua saptamani(serecomanda2luni),timpincaregranulele micinestinsetrecuteprinsita,sestingsausedepunpe fundulgropii,iarapainexcesdifuzeazainpamant, rezultand pasta de var. Pentru a o proteja impotriva uscarii sau inghetului, aceasta se acopera cu un strat gros de nisip. Fig.4.11 Groapa de var si varnita Fig. 4.12 Sapa de var Stingerea mecanica - se face in instalatii industriale alcatuite dupa urmatorul principiu: -instalatiaestealcatuitadindoicilindrimetalicicoaxiali,dincarecelinterioreste perforat; -pelacapatulsuperiorseintroduceincilindrulinteriorvarulbulgariodatacuapa dozata corespunzator modului de stingere (praf sau pasta); - varul stins trece prin gaurile cilindrului interior si este colectat la capatul inferior al cilindruluiexteriorsiseparatgranulelenestinsesuntcolectatelacapatulinferioralcilindrului interior. 4.4.5.d.Varulstinssubformadepraf(varulHsauhidratat) -seobtineprin stingereacucantitatelimitatadeapa(60-70%),dincareopartesepierdeprinevaporare. Volumul creste de cca. 1,5 - 2 ori. Granulele nestinse se indeparteaza pe cale mecanica, astfel ca varul sa nu contina impuritati si parti nestinse. Acest sortiment se manevreaza mai usor si se dozeaza mai exact fata de varul pasta. Se foloseste la realizarea mortarelor de zidarie si tencuiala. 4.4.6. Mecanismul formarii varului pasta Lacontactulcuapa,inmasa varuluiaulocfenomenefizicesireactii chimice care duc la formarea pastei de var. Astfel,latemperaturade200Careloc dizolvareaCaOinH2Osireactiadintre acestea.RezultaCa(OH)2 careesteputin solubilinapasisolubilitatealuiscadepe masuracresteriitemperaturii.Solutiade Ca(OH)2 devinesuprasaturatasidinea apargermenicristalinideCa(OH)2 sub formaaciculara.Acesteaseacoperacuo pelicula de apa si constituie micelele unui sistem coloidal (fig.4.14) Fig. 4.13 Instalatie industriala de stins var Fig. 4.14 Structura micelara a varului pasta La inceput, cand apa este in exces, sistemul este in stare de sol, adica o dispersie de solidinlichid(laptedevar).Treptat,prinpierdereaapeisetrecein staredegel,adicase formeazapastadevarcuoreteatridimensionaladecristaledeCa(OH)2,inochiurilecareiase gaseste solutie de Ca(OH)2 in stare saturata. Procesul de intarire a varului pasta, ca liant, cuprinde doua faze: 1- prima faza - reprezinta un proces fizic, in care apa din gel este absorbita de stratul suportpecareseaplicasauseevapora,ceeaceproducerigidizareagelului,procesdescurta durata; 2-fazaadoua-reprezintaunproceschimic,delungadurata,incareCO2 din atmosfera reactioneaza cu Ca(OH)2 (recarbonatare):

Ca(OH)2 + CO2 -->CaCO3 + H2O(4.13)

Varul pentru constructii (varul gras) nu prezinta fenomen de priza. 4.4.7. Domeniile de utilizare ale varului Domeniiledeutilizarealevaruluigrassuntdeterminatedesortimentuldevarside caracteristicile acestuia si anume: - caliant lapreparareamortarelordezidariesitencuialapentrupartiaerieneale constructiilor executate din materiale poroase; - caadaosplastifiant lapreparareamortarelordeciment,intrucat gelul de Ca(OH)2 este foarte plastic, in conditiile unei cantitati reduse de apa de amestecare; - laspoielisifinisaridetencuieli(gletdevar)interioare, incaresemizeazape structura coloidala si plasticitatea varului pasta; - lastabilizareaargilelorprinschimbionic, iarincazulutilizariivaruluiviuse realizeazasiuscareaargileiprinmobilizareaunorimportantecantitatideapainreactiade stingere si prin caldura de hidratare ce se degaja; - lafabricareaproduselor silico-calcare -caramizisiblocurimicidezidarie refractara; - caadaoslaobtinereaunorliantihidraulicideamestec incaresemizeazape capacitateadeapuneinlibertateionideCa2+(tras-var,cenusa-var,zgura-var).Acestiliantise obtinprinmacinareaimpreunaa70-80%tras,sau80-85%zguracuvarsisuntlianticu intarire inceata, exclusiv in mediu umed. Se utilizeaza la fabricarea inlocuitorilor de caramida. Intoatecazuriledeutilizareavarului,sevaaveainvederecaacestasanucontina parti nestinse, care ar putea sa se stinga dupa punerea in lucrare si prinmarirea de volum ce se produce (2 - 3 ori), pot provoca defecte (puscaturi) in structura produsului finit. Calduradehidratareesteexploatataprinutilizareavaruluinestinsinprafla executarea lucrarilor pe timp friguros, evitand inghetarea compozitiei. 4.4.8. Caracteristici tehnice, incercari si conditii de calitate IncercariledelaboratorstabilesccalitateavaruluisubaspectulcontinutuluideCaO, al continutului de impuritati si arderea corecta a pietrei de var si masoara caracteristicile tehnice necesare punerii in opera a acestuia. Incercarile difera functie de formele de livrare a varului, astfel: 1. La varul nestins in bulgari Viteza de stingere se reprezinta prin curba temperaturii de reactie var-apa functie de timp,exprimagraduldeactivitatealvaruluisiestefunctiedeconditiiledeardere,deduratasi conditiile de pastrare (grad de alterare). In conditii de laboratorpentru aceasta determinare se foloseste un vas special izolat termic,cudopdecauciucprincaretrecuntermometrusiaxulunuiagitatorcupalete.Inacest vasseintroducocantitate m devarbulgarisiunvolum V deapaconformnormativelorsi metodeidelucrufolosite.Amesteculseagitacontinuusiseinregistreazatemperaturilein primele 10 minute din minut in minut, iar in continuare din 5 in 5 minute pana cand temperatura incepe sa scada. In continuare se traseaza graficul de variatie al temperaturii in timp. Reziduullastingere(Rs) reprezintacantitateainprocentedingranulelede impuritati (calcar nedecarbonatat, var supraars etc.) care nu reactioneaza cu apa, sau reactioneaza greu producand defecte in produsele finite. In conditii de laborator se va proceda astfel: - in vasul de stingere se introduce o cantitate m = 200g var bulgari; - seadaugaapanecesarastingerii,dupacare,inurmastingeriiseadaugaapain exces si se amesteca pana la formarea unui lapte de var; - lapteledevarsetreceprintr-ositastandardizata,separandu-sepeaceasta reziduul ce se spala sub jet de apa; - reziduurile astfel rezultate se usuca in etuva, se cantaresc m1. Se apreciaza reziduul la stingere cu relatia: Rs = x 100 [%](4.16) in care termenii din relatie au semnificatiile enuntate anterior. Cantitateadeapanecesarastingerii(As) esteocaracteristicatehnologicapentru obtinerea produsului hidratat cu calitati superioare, astfel incat stingerea cu cantitati mici de apa conducelahidratareasuperficialaagranulelordevarimpiedicandhidratareaininterior,iar cantitatilepreamariconduclaincetinireaprocesuluideformarecristalelordeCa(OH)2, influentand calitatea produsului. Stingerea in conditii de laborator se face intr-un vas standardizat, in care se introduce o cantitate m = 200g var bulgari si un volum V de apa. Se pune un capacul dupa ce in prealabil s-a realizat agitarea pana la inceperea fierberii si formarea pastei de var. Se asteapta 24ore, dupa care se examineaza suprafata pastei din vasul de stingere. Apa eventual in exces se colecteaza si i se masoara volumul (V1). Se asteapta 3 ore, dupa care se calculeaza apa de stingere cu relatia: As =[l/kg] (4.17) in care termenii din paranteza au semnificatiileprezentate anterior. Randamentul in pasta (Rp) reprezinta raportul dintre volumul pastei de var rezultat din stingere si masa de var bulgari folosita - este o caracteristica tehnologica, necesara efectuarii calculelordeconsumsiaprovizionare,darsidecalitate,exprimandgraduldeactivitateal varului. Se determina pe aceeasi proba pe care s-a determinat apa necesara stingerii, astfel: - dupaefectuareamasuratoriloraferenteapeidestingere,cuoriglagradatase masoara in mm grosimea stratului de var pasta format (h); - se masoara aria cutiei de stingere (A). Se calculeaza randamentul in pasta cu relatia: Rp = [l/kg] (4.18) in care termenii din paranteza au semnificatiile enuntate anterior. 2. La varul nestins macinat Fineteade macinare(F) daindicatiiasuprasuprafeteispecificeavaruluiprafsi implicitasupracaracteristicilorpecareaceastaleinfluenteaza(vitezadestingere,apade stingere, randament in pasta). Sedeterminaprincernereauneicantitati m=100g,prinsitanr.0,02,aprecierea restului cernerii (m1) facandu-se in concordanta cu normele impuse. Finetea de macinare se calculeaza cu relatia: F =x 100[%](4.19) in care termenii din relatie au semnificatiile specificate anterior. 3. La varul stins in pasta Densitateaaparenta(a) esteocaracteristicanecesaradozariipreciseapasteide var,inproduseleenumerateanteriorsiinacelasitimpnecesaradimensionariimijloacelorde transport. Sedeterminacalamaterialelegranulare,princantarireamasei m unuivolumde pasta de 1dm3 care este introdus intr-un vas cu volumul mentionat, V = 1dm3. Relatia de calcul este urmatoarea: a =[kg/m3] (4.20) in care termenii din relatie au semnificatiile precizate anterior. Consistenta(C) sedeterminainparalelcudensitateaaparentaavaruluipastasi este in concordanta cu aceasta. Pentrudeterminareaacesteiasefolosestevasultronconicsiconuletalon.Varulce urmeazaafiverificatseamestecacuolopaticapentruomogenizare,dupacareseintroducein vasul tronconic. Se niveleaza la partea superioara pasta din vas, se aduce conul etalon cu varful la nivelul pastei si se lasa sa patrunda in aceasta prin greutate proprie. Se citeste pe generatoarea conului adancimeadepatrundereinpasta,care exprimata incm reprezinta consistenta varului pasta. Caracteristicile determinate in conditii de laborator se compara cu valori normate, ca cele din tabelul 4.3.: Tabel 4.3. Caracteristicile varului de constructii TIPUL DE VARbulgari macinat stins in praf (H) CALITATEA SIIISI CARACTERISTICA Oxid de calciu si de magneziu activi(%, min.)908575807065 Oxid de magneziu (%, max.)545 Reziduu la stingere (%, max.)51015- Randament in pasta (dm3/kg, max.)2,42,21,6--- Rest pe sita 009 (%, max.)-81015 Rest pe sita 063 (%, max,)-00 4.5. Lianti (cimenturi) pe baza de oxisaruri Acestecimenturiseobtinprinamestecareaoxiduluiunuimetalcuosolutie concentrata de sulfat sau clorura a aceluiasi metal. Daca amestecul se face vartos, el face priza si se intareste. Dintre metale aceasta proprietate o au Pb, Zn si Mg (in practica se foloseste numai cimentul 'Sorel' de tip magnezian). Cimentul magnezian - se prezinta sub forma unei pulberi fine de MgO rezultat prin arderea magnezitei la 750 - 8500C: MgCO3 --> MgO + CO2 (4.21) PrizasedatoreazasolubilitatiifoartemiciaMg(OH)2 rezultatdinreactiaMgOcu H2O,astfelcadinsolutiasuprasaturatadeMg(OH)2,acestaprecipitasubformadegel,care leaga intre ele granulele nehidratate de MgO. PrincontactMgOabsoarbeapadingeltransformandu-seinMg(OH)2,iar Mg(OH)2 sub forma gelica prin deshidratare se intareste. MgCl2 actioneazacatalitic,accelerandreactiadehidrataresireactionandcu Mg(OH)2 formeaza produsi cristalini care maresc rezistentele mecanice finale. Cimentulmagnezianarepractic volumulconstantintimpulprizeisiintaririi,de asemenea prezinta o aderenta buna la materialele fibroase. Se utilizeaza la: - turnarea de elemente de suprafata fara rosturi; - fabricarea pietrelor abrazive; - materiale fono si termoizolatoare (xilolit, fibrolit etc.). 4.6. Lianti silicatici 4.6.1. Definitie, materii prime Liantisilicatici -suntliantihidraulicirezultatidinmacinareafinaaclincherului obtinut prin arderea pana la aparitia topiturilor, a unui amestec determinat de calcar si argila. . Clincherizarea reprezintacelmaiimportantprocesinobtinereaclincheruluide ciment si marcheaza aparitia topiturilor partiale in masa dematerial supus arderii si odata cu aceasta, finalizarea compusilor care alcatuiesc clincherul. Materiile prime de baza necesare la fabricarea liantilor silicatici sunt rocile calcaroase si argiloase. Dincategoriarocilorcalcaroasefacparte:creta,calcarele,calcarelemarnoase, marnele calcaroase, marmorele etc. Din categoria rocilor argiloase fac parte: argilele, sisturile argiloase, argile marnoase si alte roci acide (argile nisipoase, loessurile etc.). Acesterocisepotclasificainfunctiedecontinutuldecalcarsiargila,conform tabelului 4.4: Tabel 4.4. Gradul de puritate a materiei prime Roca % CaCO3% Argila Calcar 95 - 100% 5 - 0% Calcar marnos 90 - 95% 10 - 5% Marna calcaroasa 75 - 90% 25 - 10% Marna 40 - 75% 60 - 25% Marna argiloasa 20 - 40% 80 - 60% Argila marnoasa 5 - 20% 95 - 80% Argila 0 - 5% 100 - 95% Materiile prime prezentate anterior nu exclud si utilizarea altor materii prime, cum ar fi diferite roci care sa asigure compozitia chimica necesara obtinerii clincherului de ciment. In afara de materiile prime de baza la fabricarea cimentului silicatic se folosesc si alti componenti: -gipsul pentru reglarea prizei; -zgurisaucenusidetermocentralasitrassuripentrumodificareainsensuldorit,al unor caracteristici ale cimentului; -adaosuridecorectie(feruginoase,silicioase,saualuminoasepentruobtinerea clincherului) care regleaza proportiile intre compusii oxidici ai materiei prime. Este important de subliniat faptul ca materia prima de baza este impurificata, astfel : -calcarulesteimpurificat,inafaraargileicareintraoricumincalcululmateriei prime, cu oxizi de fier, oxizi de magneziu etc.; -argilaesteimpurificatacucuart,mica,feldspat,carbonatidecalciusimagneziu, dioxid de siliciu coloidal sau amorf, oxizi de aluminiu si fier, combinatii de titan, de magneziu, substante organice (carbune, humus etc.). Acesteimpuritatipotinfluentaformareaprinardere,acompusilorcomplecsiai liantilorsilicaticisipotconditionafolosireamateriilorprimerespectivelafabricarea cimenturilor. Prezenta lor va impiedica formarea de compusi chimici puri si va favoriza formarea pelangasubstantadebazacarereprezintamediuldedispersie,aunordiversealtesubstantein cantitatimici,dispersateinmasasubstanteidebaza,cedaunasterelacompusicristalinicu proprietatischimbateinraportcusubstantelechimicpure.Acestaestemotivulpentrucarein cazulliantilorhidraulicisilicatici,compusiichimicicomplecsipoartadenumireade compusi mineralogici. 4.6.2. Mecanismul formarii liantilor hidraulici silicatici Inurmaarderiimaterieiprimerezultacompusicomplecsi(compusiimineralogici) formatidincompusuldebaza,careformeazamediuldedispersiesioseriedesubstante impurificatoare(cemodificaproprietatilecompusilorpuri).Totiacesticompusiseformeazasi interactioneaza la temperaturi inalte. La temperaturi de 110 - 2500C are loc eliminarea apei si a substantelor volatile din materia prima. La temperaturi de 400 - 4500C se descompune argila: m SiO2. n Al2O3 .p H2O --> m SiO2 .nAl2O3+ p H2O+ Fe2O3(4.22) unde: - Fe2O3 este rezultat din impuritatile existente in argila; - toti oxizii rezultati au caracter acid. La temperatura de 6000C se descompune si calcarul: CaCO3 --> CaO + CO2 (4.23) unde: -CaO are caracter bazic. La temperaturi de 600 -8000C are loc transformarea: CaO + Al2O3 --> CaO . Al2O3 (aluminat monocalcic) (4.24) La temperaturi de 9000C au loc transformarile: 2 CaO + SiO2 --> 2 CaO . SiO2 (silicat dicalcic) (4.25)

- prin aditionare de CaO: CaO . Al2O3 +CaO --> 5 CaO . 3 Al2O3(trialuminat pentacalcic)(4.26) Fe2O3 + 2CaO---> 2 CaO . Fe2O3 (ferit dicalcic)(4.27) Dacatemperaturanudepaseste13000C seobtineun lianthidraulic neclincherizat (fara aparitia topiturilor partiale), produsul rezultat fiind poros. La temperaturi > 13000C aluminatii si feritii de calciu se topesc favorizand legarea unor noi cantitati de CaO si formarea unor noi compusi mineralogici: 3 CaO . Al2O3 ( aluminat tricalcic) si 4 CaO . Al2O3 . Fe2O3 (feroaluminat tetracalcic). Latemperaturade14500C infazalichidaseformeaza 3CaO.SiO2 (silicatul tricalcic) deoareceopartedinsilicatuldicalcicdejaformat,leaganoicantitatide CaO. Transformarea nu este completa, o parte din silicatul dicalcic ramanand sub aceasta forma. Componentiiformatilatemperaturimaimaride13000Cinfazalichidasunt caracteristici liantilor hidraulici clincherizati, adica cimentului silicatic (tip Portland). 4.6.3. Caracteristicile compozitiei chimice 4.6.3.a. Caracterizarea compozitiei oxidice Analizacompozitieichimiceoxidicealeliantilorsilicaticiindicaurmatoarele proportii:CaO=58-68%,SiO2 =18-25%,Al2O3 =5-10%,Fe2O3 =max.6%,MgO=max.5%, SO3 = max.3%. Acestiasuntcompusiioxidicidebaza.Inclincheruldecimentsemaigasescin cantitati reduse K2O, Na2O, MnO, TiO2. Compozitia oxidica si raporturile in care se gasesc toti acesti oxizi, influenteaza asupra proprietatilor cimentului. CaO -estecompusuloxidicdebazaalacestorlianti.Canduncimentcontineacest compus in proportii apropiate de limita superioara admisa sau daca depaseste aceasta limita, CaO in exces ramane necombinat, iar produsul finit va prezentainconstanta de volum (expansiune la intarire). StudiileefectuateaupusinevidentafaptulcacimenturilebogateinCaOse caracterizeaza printr-o priza lenta, fata de cimenturile cu continut mai mic de CaO, care prezinta o priza mai rapida. In general proportia de CaO din cimenturi se pastreaza la valori de 62-66%. SiO2 -estedupaCaO,compusuloxidiccelmaiimportantdinciment.Prezentain cantitate mare a acestui compus in liantul silicatic provoaca priza lenta a acestuia. Proportia obisnuita a SiO2 in ciment este de 18-25%. Al2O3 -esteuncompusimportant,deoareceinfluenteazadirectprocesuldepriza. Continutul obisnuit in ciment este de 5-10%. Procentul ridicat de alumina va determina o priza cu atat mai rapida cu cat procentul este mai mare. Fe2O3 -areefectdefondantinprocesuldeardereamaterieiprime,coborand temperatura de ardere a amestecului brut si in acelasi timp usureaza combinarea CaO cu SiO2. Procentulmaximacceptateste6%siasiguraculoareacenusiespecificacimentului Portland. MgO - influenteaza aparitia fazei lichide din amestec. Incompozitiacimentuluisilicaticnuseadmitprocentemaimaride5%,deoarece aceasta ar conduce la inconstanta de volum si implicit la reducerea rezistentelor mecanice. SO3 -clincheruldecimentmacinat,inprezentaapeifaceprizaaproapeinstantaneu. Pentruaintarziaprizacimentuluisefolosesteinmodobisnuit gips siseintroducelamacinare odata cu clincherul de ciment, dar in proportii ce nu depasesc 3%. Inconditiiledeechilibrucesestabilesclatemperaturadeclincherizare,totiacesti oxizisecombinaconformmecanismuluiprezentatinparagraful 4.6.2,dandnasterecompusilor mineralogici ai cimentului. 4.6.3.b. Caracterizarea compozitiei mineralogice Primulcercetatorcarepuneproblemacompozitieimineralogiceaclincheruluide cimentestecercetatorulHenrileChatelier(1877).Zecideanimaitarziu,unaltcercetator A.E.Ternebrom preluand ideea structurii mineralogice a cimentului,in urma unor experimentari microscopicelaborioase,sustinepentruprimadataexistentaapatrucomponentimineralogici cristalini si o sticla izotropa incolora. El a fost primul care a numit cele patru substante cristaline: alit, belit, celit I si celit II (brownmillerit). Inprezentsestiecupreciziecaclincheruldecimentesteunproduscucompozitie mineralogicasichimicaeterogena,alcatuitdinmaimulticonstituenticristalinisidintr-omasa vitroasa izotropa care ocupa spatiile dintre cristale, fiecare cu caracteristicile sale si cu influente variabile asupra caracteristicilor cimentului. Alitul(3CaO.SiO2) -estecomponentulcarecontineinceamaimarepartesilicat tricalcic,darsialtesubstantesubformadesolutiesolida.Astfel,silicatultricalciccontine4-6,5% aluminat tricalcic. La racire brusca sub 14500C nu se descompune in silicat dicalcic si oxid de calciu, ci ramane ca atare in stare subracita, bogat in energie si reactionand puternic cu apa. Estecomponentulcelmaiimportantalliantilorsilicaticisiinfluenteazaprizasi intarirea cimentului si rezistentele mecanice. Belitul(2CaO.SiO2) -acestcomponentsegasestesubtreiforme alotropice: o, | si .Forma o estestabilalatemperaturainalta.Forma | estestabilala temperaturide14500C-6750Csichiarmaimici,inacelasitimpprezentandproprietatide intarirehidraulica.Forma seformeazadinforma | estestabilalatemperaturiobisnuitesise formeazacumariredevolum(10%).Deasemenea,formanumanifestaproprietatideprizasi intarire; prezenta impuritatilor si racirea brusca aclincherului permite stabilizarea formei active din punct de vedere chimic. In clinchere, belitul este o solutie solida de 2CaO . SiO2 si este mai sarac in energie, reactionandmai greu cu apa. CelitulI(4CaO.Al2O3 .Fe2O3)sicelitulII(3CaO.Al2O3) suntamestecuri complexecristaline,incarepredominaferoaluminatultetracalcicrespectivaluminatultricalcic sub forma de solutie solida, bogate energetic si reactionand puternic cu apa. Componentii mineralogici ai cimentului sunt deci substante sub forma cristalina, dar in cimentul silicatic se formeaza si o faza sticloasa (amorfa) alcatuita din topituri de aluminati ce nuaupututcristalizadincauzatopiriibrusteaclincherului.Aceastafazaamorfaestefoarte importanta pentru priza cimentului deoarece este foarte bogata in energie si reactioneaza rapid cu apa. Incompozitiaclincheruluisegasesteinstarelibera CaOsiMgO incantitatirelativ reduse,darcareinstaresupraarsareactioneazagreucuapasiprovoacafenomenesecundare neplacute ce se pot manifesta in timp. Alcaliile existente in ciment legate de CaO, dau compusi fara proprietati hidraulice si apar aditionat atat in silicati cat si in aluminati. 4.6.4. Mecanismul reactiei cu apa a liantilor silicatici Prin amestecarea cimentului silicatic cu apa, in masa cimentului se produc fenomene fizice si reactii chimice, odata cu formarea unei paste de consistenta plastica ce are proprietatea de a face priza si apoi de a se intari. Compusii chimici ai liantilor hidraulici silicatici sunt de natura ionica si sunt formati din ioni Ca2+ care dau baze tari si oxizi cu caracter de acizi slabi. Inurmaamestecariicuapaauloc reactii succesive dehidrataresi hidroliza, iar produsii de reactie pot fi cristalini sau geluri puternic hidratate. Inprezentaapei, ioniidecalciu dinreteauacristalinaa alitului siintr-omasura redusaa belitului,trecinsolutiicaroraleconferaun caracterputernicbazic(pH=10-12). Restulpartialdecalcifiat,estefoartegreusolubilsiramaneinstaresolida,custructura modificatasiputernichidratata.Treptat,straturilesuperficialealecristalelorseacoperacu peliculedegelurihidratate,iarsolutiadehidroxiddecalciudevinerepedesuprasaturata(la silicati) si din ea cristalizeaza hidroxidul de calciu. AluminatultricalcicdincelitulII, treceinsolutiefarasahidrolizezesihidrateaza ca hidroaluminatultricalcic(3CaO.Al2O3 .6H2O). Inprezentasolutieisaturatedehidroxid de calciu, hidroaluminatul tricalcic se transforma inhidroaluminat tetracalcic (4CaO . Al2O3 . 12H2O). Aluminoferitul tetracalcic din celitul I, in prezenta apei sufera procese de hidratare si hidroliza, formand atat produse de hidratare specifice aluminatului tricalcic cat si trioxidul de fier care precipita sub forma de gel hidratat (Fe2O3. H2O). Compusiichimiciailiantilorneclincherizatidaureactiidehidrataresihidrolizasi anume:belitulsehidrateazasidaoreactiedehidrolizafoarteredusa,trialuminatulpentacalcic da hidroaluminat tricalcic cristalin si gel de trioxid de aluminiu hidratat, (Al2O3 . H2O), iar feritul dicalcic se hidrolizeaza complet, rezultand hidroxid de calciu cristalizat si gel de trioxid de fier hidratat, (Fe2O3 . H2O). Un proces secundar, dar cu influenta mare asupra caracteristicilor de durabilitate ale cimentuluiintarit,ilconstituie reactiadintrealuminatultricalcicsigips (inlipsagipsului cimentul face priza rapida si da un produs cu rezistente reduse): 3CaO . Al2O3 . 6H2O + 3CaSO4 . 2H2O + 7H2O ---> -CaO . Al2O3 . 3CaSO4 . 31H2O(4.28) Aceastareactiepermitedirijareainaltsensacristalizariihidroaluminatului tricalcic si priza cimentului devine normala. Deci la liantii neclincherizati, principalele reactii chimice cu apa pot fi scrise astfel : CaO . Al2O33 + 10H2O ---> 2(CaO . Al2O3 . 10H2O) ---> -2CaO . Al2O3 . 8H2O + Al2O3 m H2O(4.29) 2CaO . SiO2 + m H2O ---> j CaO . SiO2 . H2O + Ca(OH)2 (4.30) 5CaO . 3Al2O3 + mH2O--->n 3CaO . Al2O3 . 6H2O + 2Al2O3 . t H2O (4.31) 2CaO . Fe2O3 + m H2O ---> Fe2O3 . t H2O + Ca(OH)2 (4.32) La liantii clincherizati, principalele reactii chimice cu apa pot fi scrise astfel: 3CaO . SiO2 + mH2O--->xCaO . SiO2 . pH2O + (3-x) Ca(OH)2 (4.33) 2CaO . SiO2 + mH2O ---> xCaO . SiO2 . pH2O + (2-x) Ca(OH)2(4.34) 4CaO . Fe2O3 . Al2O3 + m H2O ---> 3CaO . Al2O3 . 6H2O + + Fe2O3.t H2O + Ca(OH)2

(4.35) 3CaO . Al2O3 + 6H2O ---> 3CaO . Al2O3 . 6H2O(4.36) 4.6.5. Mecanismul prizei si intaririi liantilor silicatici Aceste procese chimice determina fenomenele fizice care produc priza liantilor. Daca amurmarimicroscopicprocesuldeactionareaapeiasupraliantuluiamobservaurmatoarele faze: - in prima faza: granulele de liant dispersate in apa se hidrateaza superficial formandu-se geluridehidrosilicati,respectivde hidroxiddealuminiusifier iarinapa apar cristaledeCa(OH)2 si aluminosilicatidecalciu careproducuninceputderigidizarea pastei. Acest moment corespunde conventional inceputului de priza a liantului; -intr-oaltafaza,peliculadegeluriformata(careestedublainraportcugrosimea stratuluidesubstantadincareprovine),impiedicaapasaajungalagranuleledeliantramase nehidratate;procesuldehidratarecontinuapebazaapeiabsorbitedinmantauadegel,care incepesaseusucesisecontracta.Vorrezultacrapaturiinmantauagelica,deschizandastfel drum apei catre granula de ciment nehidratata. Fig. 4.15 Fazele prizei liantilor silicatici Aceastafazaconducelamarireavolumuluidegeluricevorcuprindeinmasalorsi formatiunile cristaline si corespunde conventional sfarsitului de priza a liantului silicatic. Granuleledecimentramaninproportiede7085%nehidratate.Dupauscaresi macinare, produsul obtinut are caracteristici liante. Dupaprizaurmeazaperioadade intarire,delungadurata(zecideani)sise datoreazaatatuscariigelurilorprinfenomenulde sorbtieinterioara si evaporarii spreexterior a apei inexces,catsi fenomenuluideimbatranireagelurilor,adicaderecristalizarealor, rezultandformatiunicristalineconcrescutecuproduseledehidratare,caredelainceputs-au separat sub forma de cristale microscopice. 4.6.6. Varurile hidraulice Dincategorialiantilorhidrauliciunitarineclincherizati,facparte varurile hidraulice,careseobtinprinardereaamestecurilornaturaledecalcaresiargila(6-30%)la temperaturi de 12000C - 12500C. Materiaprimasubformadebulgari,seardeincuptoareverticale(devar).Se formeazaastfel compusimineralogici specifici liantilor hidraulici neclincherizati, darraman sicantitatiimportantede CaOliber,astfelincatlareactiacuapaseproducatatreactiile specifice liantilor hidraulici cat si nehidraulici (stingerea varului). Caracterulhidraulic alvaruluihidraulicestedeterminatdepondereacucare intervininliantatatCa(OH)2 catsiceilalticomponentimineralogici,liantulobtinut comportandu-se diferit sub aspectul intaririi in prezenta apei. Caracterulhidraulicseapreciazaprin modululhidraulic(Mh) carereprezinta raportul dintre proportia de oxid de calciu existent si suma proportiilor celorlalti oxizi din care se formeaza compusii mineralogici (considerati in proportie de masa): Mh= (4.37) In functie de valoarea Mh se deosebesc mai multe tipuri de var hidraulic: 1. var slab hidraulic cu Mh = 10 . 6,0; 2. var mediu hidraulic cu Mh = 6,0 2,5; 3. var foarte hidraulic cu Mh = 2,5 1,8; 4. var total hidraulic cu Mh = 1,8 1,3. Cuexceptia varuluiroman carenucontineCaOliber,lacelelaltetipuridevar hidraulic, bulgarii se sting cu cantitati limitate de apa, dupa care se macina fin. Varulhidraulicarecapacitatedeintarireinmediuumedsirezistentemecanice superioare varului nehidraulic. Se utilizeaza in special la: - mortare de zidarie si tencuiala la elemente ce lucreaza in mediu umed; - betoane de rezistenta redusa pentru fundatii, blocuri de zidarii etc. Mortarelesibetoaneledinvarhidraulictrebuiescferitedeactiuneadirectaaapei, mai ales in prima faza de intarire, intrucat apa dizolva Ca(OH)2 si se reduc rezistentele mecanice. 4.6.7. Cimentul silicatic (Portland) Inanul1824JosephAspdinbreveteazacimentulPortland-denumireavinedela asemanarea culorii cimentului cu a pietrei (calcarului) de Portland, exploatata in Dorset - Anglia - acesta fiind primul liant hidraulic clincherizat de tip silicatic. Pentrufabricareacimentuluisilicatic,sefolosesteunamestecdeargila23-25%si calcar75-77%,cueventualeadaosuriinvedereaobtineriianumitorcompozitiimineralogice astfel: - diatomita se foloseste ca adaos silicios; - bauxita se foloseste ca adaos aluminos; - pirita se foloseste ca adaos feruginos. 4.6.7.a. Tehnologii de fabricatie Fabricareacimentuluisilicaticsefaceprintreiprocedee,carepregatescfiecare materia prima in vederea arderii in modalitati diferite: Procedeul umed in care amestecul de materii prime se macina in prezenta apei (30-50%) rezultand o pasta;se obtine astfel unamestec omogen si un clincher de bunacalitate, dar procedeul este mare consumator de energie; Procedeul uscat in care amestecul de materii prime se macina pana la obtinerea unei pulberifine(instareuscata).Consumulenergeticpentruardereesteredusinraportcuprimul procedeu; Procedeulcombinat incareamesteculdemateriiprimesemacinapecaleumeda (15-16% apa) si inainte de ardere se filtreaza. Materiileprimeastfelpreparate,seintroducinvedereaarderiiincuptoarerotative lungimea l = 50150 m, diametrul d = 2,53,5 m cu axa inclinata fata de orizontala cu 2-30 si care se pot roti cu 1-2 rotatii pe minut. Cuptorul este captusit cu materiale refractare si circulatia materiilor prime se face in contracurent cu gazele de ardere, care sunt introduse pe la partea inferioara prin intermediul unor injectoare. Ardereaarelocinzonademijlocacuptoruluiundeserealizeazatemperaturade 1450oC,obtinandu-seunproduspartialtopit(clincheruldeciment) careladescarcareadin cuptor se raceste brusc si se depoziteaza intr-o 'hala de clincher' timp de doua saptamani. Racireabruscaimpiedicaoseriedetransformaripolimorfeacompusilorsi cristalizarea acestora (partial), ramanand astfel mai activi din punct de vedere chimic. Depozitareainhaladeclincheresefacedeciinvedereadefinitivariiunorreactii chimice,dupacareclincherulestemacinatinmoricubileimpreunacuunamestecbine determinat de gips si se depoziteaza in silozuri de ciment. Se livreaza in vrac sau ambalat in saci . 4.6.7.b. Compozitia mineralogica a cimentului silicatic Dindozareamateriilorprimeseurmaresteobtinereauneianumite compozitiipe oxizii: CaO = 60-67 %; SiO2 = 19-24%; Al2O3 = 4 7 %; Fe2O3 = 2-6 %; MgO (liber) = 4-5%;

SO3= 3% (din gips) si a unei anumite compozitii mineralogice: C3S=50%; C2S=25%; C4AF=15%; C3A=10% (s-a notat CaO = C; SiO2 = S; Fe2O3 = F; Al2O3 = A). cu ponderea pe tipuri de compusi: C3S + C2S = 75%(4.38) C4AF + C3A = 25% (4.39) IncazulincareAl2O3 dinamesteculdemateriiprimeafostinsuficientpentru formarea C3A, se formeaza C2F astfel ca relatia (4.32) devine: C2F + C4AF = 25%(4.40) Sepoateobserva,incadrulsistemuluiderelatiiprezentat,preponderentasilicatilor, motiv pentru care liantii poarta denumirea de lianti silicatici. Fata de compozitia de principiu, continutul procentual al componentilor este variabil inanumitelimitesi,deoareceinreactiileulterioaredehidratare-hidroliza,acestiasecomporta diferit dand compusi diferiti, proprietatile cimenturilor vor fi influentate in limite largi. Cimenturilepotficaracterizatedeciatatprincompozitiachimica(oxidica),catsi princompozitiamineralogicasipoartadenumiridupacompusulmineralogic preponderent: ciment alitic, ciment belitic, ciment brownmilleritic, aluminaticetc. Incompozitiacimentuluisilicatic,inafaracompusilordebazamaiexistaurmatorii compusi: - CaO si MgO in starelibera, care datorita temperaturii deardere sunt supraarsi si inreactiecuapasepothidrataintimp,dupaproducereaprizeicimentului producand expansiuni - standardele de produs limiteaza prezenta acestor oxizi; - Compusialcalini(Na2O;CaO.Al2O3;K2O.Al2O3), careinfluenteaza defavorabil procesele chimice de hidratare, sau pot reactiona cu agregatele formand compusi ce influenteaza defavorabil rezistentele mecanice ale mortarelor si betoanelor. - CaSO4 .2H2O(dinadaosuldegips), careintrainreactiecuhidroaluminatul tricalcic. Compusul rezultat prezinta o importanta crestere de volum fata de reactanti si in cazul unei dozari defectuoase a gipsului poate genera efecte defavorabile. 4.6.7.c. Proprietatile cimentului silicatic Proprietatile cimentului silicatic, sunt determinate de proprietatile componentilor sai mineralogici si de proportia in care acestia se gasesc in compozitia cimentului. Deoarececomponentiimineralogiciaicimentuluinupotfiseparatiindividualdin cimentdatoritacomplexitatiiproceselordeardere,aufostpreparateinstarepurasubstantele chimicecareformeazamareamajoritateacomponentilormineralogicisiacesteaaufost analizate, proprietatile lor putand fi transmise direct componentilor mineralogici respectivi. Principaleleproprietatialeacestorcomponentisicareseregasescinproprietatile cimentului sunt: - viteza de hidratare; - caldura de hidratare; - rezistentele mecanice; - contractia la uscare; - rezistenta la inghet-dezghet; - comportarea la tratament termic; - comportarea la actiuni chimice agresive. Viteza de hidratare a componentilor mineralogici s-a analizat prin cantitatea de apa legata de acestia functie de timp. Din analiza graficului se constata ca cele mai mari viteze de hidratare le au compusii aluminosisiinspecialC3A(celitulII),acestiadandomarecantitatedecristale,careprovoaca priza rapida a cimentului. Adaosul de gips are rolul de a intarzia aparitia formatiunilor cristaline, mobilizandhidroaluminatultricalcicsiformand sulfataluminatultricalcichidratatcu31 moleculedeapa.Infelulacestacristalizareahidroaluminatuluitricalcicestedirijatasipriza intarziata. Reactiasusmentionata trebuiesaseproducainaintea aparitieiformatiunilorgelicesi cristaline,careprovoaca deasemeneaprizaliantului, deoarececristalizarea sulfaluminatuluitricalcicsefacecu omariredevolumde3-4ori,iar aceastapoateprovoca(datorita expansiunii)ruperealegaturilor formatesiimplicitreducerea rezistentelor mecanice. Dozareacontinutuluide gipsvaaveadeciinvedere continutul de C3A. Hidratareacompusilor aluminosi va avea loc in primele 3-7 ziledupacareestefoartemult redusa. C3S-prezintaocurba dehidratareparabolica,vitezade hidratare fiind destul de ridicata; C2S-areceamai redusavitezadehidratare (aproape liniara). Caldurade hidratare- esteinlegatura directa cu viteza de hidratare. SeabatedelaaceastaregulacelitulI(C4AF),caredesisehidrateazamairepededecatC3S (alitul), degaja o caldura de hidratare mai mica. Explicatia consta in faptul ca reactia de hidratare a C4AF se desfasoara in doua faze: Fig. 4.16 Graficul de variatie a vitezei de hidratare Fig.4.17 Graficul de variatie al caldurii de hidratare -inprimafazaseobtinehidroaluminatultricalcicsihidroferitmonocalcic(reactie exoterma); -infazaadoua,hidroferitulmonocalcic,instabil,sedescompuneintrioxiddefier hidratat si hidroxid de calciu (reactie endoterma). Rezistentele mecanice- sedatoreaza in special fazei gelice din structuraliantului hidratat,careleagaintre ele formatiunile cristaline sigranuleledeciment nehidratateinca. Hidratareacompletaa granulelordecimentnu serealizeazaniciodata, acestaavandlocpeun stratsuperficial,la suprafatagranulelorde ciment.Inconsecinta liantulintarit(piatrade ciment)areostructura complexa,caun microbeton(Young).Dacapiatradecimentvafiremacinatafin,acestavaprezentadinnou proprietati liante (mai reduse) si cu cat finetea de macinare va fi mai mare, cu atat cantitatea de produsi de hidratare (in special gelici) va fi mai mare, ceea ce are ca efect cresterea mai rapida a rezistentelor mecanice. Analiza graficului de la fig.4.18 conduce la urmatoarele concluzii: - C3S -da cea mai mare rezistenta incepand din primele zile; -C4AF-prezintarezistenteinitialemari(la7zile),dupacarecrestereaestemai lenta, dar destul de accentuata; - C2S - prezinta o crestere permanenta dar de mica valoare; -C3A-prezintaocrestererelativmarearezistentelorinprimelezile,dupacarenu mai participa la cresterea rezistentelor (da formatiuni cristaline, comportarea fiind asemanatoare cu a ipsosului). Rezistentalainghet-dezghet, avandinvederecareprezintadefaptrezistentala actiuneadeimpingereaapeicareingheatainpori(prinmarireavolumului),prezintaaceleasi caracteristici de variabilitate manifestate la rezistentele mecanice. In acest sens, alitul va conferi rezistentele cele mai mari. Contractialauscare seproducedatoritapierderiiapeidingeluri(prinsorbtie interioaracatregranulelenehidratatesiprinevaporare)siarecaefectreducereadimensiunilor elementelor turnate, fie aparitia unor pori in structura pietrei de ciment. Fig.4.18 Graficul de variatie al rezistentelor mecanice Contractia la uscare la 28 zile prezinta crestere incepand de la celit ll (0,0048 mm/m) si continuand cu celit I si belit, alit (0,0322 mm/m). Decicontractialauscarevaficuatatmaimarecucatvolumuldegelurivafimai mare, deci cu cat cimentul va fi mai bogat in silicati si mai fin macinat. 4.6.7.d. Comportarea cimenturilor silicatice la tratament termic Tratamenteletermiceaplicateelementelordeconstructiipebazadecimentsilicatic au in vedere accelerarea proceselor de intarire a liantului si se aplica in industria prefabricatelor; prezintaefecteeconomiceimportanteprineliberarearapidaatiparelorsiaspatiilordeturnare (productivitate mare). Tratamentele termice constau in ridicarea temperaturii la peste 400C (aceasta fiind considerata temperatura normala de intarire) a incintei de pastrare a elementelor (probelor) din cimentulrespectiv,putandfiinsotitadeaburlapresiunenormalasaumarita(aburiresau autoclavizare), caz in care tratamentul se numeste hidrotermic. Prinaccelerareareactiilordehidratarecasiprindeformatiiletermicecelesuporta prefabricatul,rezistentelemecanicealeliantuluiintaritsuntmaimicidecatincazulintaririi normale.Dincomponentiicimentului, belitul printratamenttermicajungelaovitezade hidratarecareiiconferarezistentesuperioarefatadeintarireanormala,daracesteasunt inferioare rezistentelor diminuate ale alitului. Ceilalticomponentiauocomportarelatratamenttermicinconcordantacu rezistentele mecanice, cea mai slaba comportare avand-o celitul II. 4.6.7.e. Comportarea cimenturilor silicatice la actiuni chimice agresive Actiuneaagentilorchimici dinmediulinconjuratorasupraelementelorde constructiiexecutatecucimentsilicatic,esteprecedatadefenomenedesuprafata(adsorbtiesi chemosorbtie) si de fenomene de difuzie a acestora in structura pietrei de ciment. Infunctiedetransformarilesuferitedepiatradecimentsubactiuneaagentilor chimici, se pot identifica trei tipuri de coroziune: - CoroziuneadetipI- esteprovocatadeapeledulci(lipsitededuritate,ape carbogazoase, solutii ale sarurilor de amoniu cu exceptia sulfatilor), solutii de acizi organici sau anorganici care dau saruri solubile de calciu. CoroziuneadetipI secaracterizeazaprindecalcifiereacomponentilorpietreide ciment si transformarea lor intr-un amestec de geluri de consistenta moale ce se pot spala. Coroziuneacuapemoiarelocprinactiuneadehidrolizareamineralelor(din granulelenehidratate)sihidrocompusilordinpiatradeciment.Inprimaetapaestelevigat Ca(OH)2 existentinpiatradecimentcaurmareareactiilorspecificecimentului,ulterioreste dizolvatsilevigatCaOH)2 eliberatdinactiuneahidroliticaaapeiasuprahidrosilicatilorsi hidroaluminatilor de calciu. ApelecuCO2 -actioneazaasupraionuluiCa2+,legandu-lincarbonatuldecalciu (greu solubil), apoi daca actiunea continua se formeaza bicarbonatul de calciu solubil: CaCO3 + CO2 + H2O ----> Ca(HCO3)2 (4.41) Solutiilecusarurideamoniu,transformahidroxiduldecalciuinsaruridecalciu solubile: Ca(OH)2 + 2NH4Cl ----> CaCl2 + 2NH4OH (4.42)

Inurmadecalcifierii,geluriledehidrosilicatidecalciusetransformaingeluride dioxid de siliciu de consistenta moale. CoroziuneadetipII- esteprodusadeaciziminerali(HCl,H2SO4,HNO3 etc.)si organici (acetic, lactic etc.), saruri de magneziu (cu exceptia sulfatului de magneziu), grasimi si solutii de zahar. CoroziunedetipII secaracterizeazaprindecalcifiereapietreideciment concomitent cu formarea unor geluri, formate chiar de substanta agresiva si care se suprapune peste gelurile formate din componentii cimentului intarit. Incazulcoroziuniicu acizi,seformeazasaruriledecalciucorespunzatoaresila coroziune completa, geluri de acid silicic, hidroxid de aluminiu si de fier. Dacaproduseledereactiedintreacidsipiatradecimentsuntprecipitateinsolubile, acesteasedepun,colmateazaporiipietreideciment,limitandpatrundereaagentuluiagresivin profunzime,deciaurolprotector.Dupaacestmecanismactioneazaacizii:oxalic,fosforic, fluosilicic. Saruriledemagneziu reactioneazacuioniidecalciusitransformaCa(OH)2 in saruri de calciu solubile, iar ionii de magneziu precipita sub forma de hidroxid de magneziu greu solubil, ce se suprapun peste gelul de dioxid de siliciu ramas din componentii cimentului intarit: Ca(OH)2+ MgCl2 ---->CaCl2 + Mg(OH)2(4.43) GrasimilereactioneazacuCa(OH)2,transformandu-seinsapunuridecalciude consistenta moale, care precipita. Solutiiledezahar intarzieprizacimentului,inurmareactiilorcucompusii cimentului rezultand structuri poroase, cu rezistente reduse. Gelurilerezultate,chiardacanusuntsolubile,nuaurezistenta,putandfiusor indepartate prin actiuni mecanice. Coroziunea de tip III (sulfatica) - este produsa de solutii de sulfati solubili, solutii concentrate de CaCl2, de unii esteri din industria polimerilor. Coroziunea de tip III consta in expansiunea pietrei de ciment datorita formarii unor compusi cristalizati cu un numar mare de molecule de apa. Sulfatii solubili: Na2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4, reactioneaza cu Ca(OH)2 din piatra de cimentsiCaSO4 formatsecombinacuhidroaluminatultricalcic(C3AH6),formandosare complexa, conform reactiei prezentate anterior. SolutiiconcentratedeCaCl2 cuactiuniasemanatoare,formeazacloraluminatde calciu hidratat (CaCl2 se utilizeaza la dezghetarea imbracamintii rutiere): 3CaO. Al2O3 . 6H2O + 3CaCl2 + 3CaCl2 + mH2O -----> ----> 3CaO. Al2O3. 3CaCl2 . 31H2O(4.44) Analizamecanismuluidistrugeriiprincoroziunepermitesasetragaurmatoarele concluzii: - coroziunea de tip III produce distrugere pietrei de ciment in masa sa; - coroziunea de tip I si II schimba compozitia chimica si structura fizica a pietrei de cimentsiprinreducerearezistenteistraturilorafectateacesteapotfiindepartatedeeventuale actiuni mecanice, coroziunea continuand; - actiunile corosive se pot produce separat, dupa tipurile de coroziune mentionate sau simultan, astfel incat solutia de sulfat de magneziu produce simultan coroziunile de tipII siIII, solutia de sulfat de amoniu produce coroziunea de tip I si III, iar apa de mare produce simultan toate cele trei tipuri de coroziune. Masuri de marire a rezistentei la coroziune Dintremasurilegeneraleprivindprotectialacoroziunechimicaaelementelorde constructii pe baza de ciment, enumeram: - alegerea unui ciment cat mai putin sensibil la coroziune (sarac in C3A si compusi ce contin ioni de calciu usor hidrolizabili); - utilizarea cimenturilor cu adaosuri de cenusi, zgura; - realizarea unei compacitatimai mari a pietrei de ciment; - realizarea de pelicule protectoare anticorozive pe baza de polimeri. 4.6.7.f. Caracteristici tehnice, incercari si conditii de calitate Calitateacimentuluisepoateapreciainurmadeterminariiinconditiidelaboratora caracteristicilor fizice si mecanice ale acestuia. Incercarile fizice cuprind: Fineteademacinare sedeterminaprincernereainconditiistandardizateaunei probedeciment,prinsita009,exprimandrestulprocentualramaspesita,princomparatiecu masa initiala. Unaltmoddemasurareafinetiidemacinare,esteprinmasurarea suprafetei specifice siseefectueazacuaparatulBlain.Esteoincercaredefinetecareserealizeazain laboratoareleautorizatesiapreciazasuprafataspecificaprinduratadetimp (t) necesaraunui volumdeaersastrabataopastiladecimentcuoanumitaporozitate (c),inconditiidepresiune impuse.Secunoscdeasemeneadensitateacimentului (),vascozitateaaerului (q)siconstanta aparatului (k) care se determina cu o pulbere etalon. Finetemaredemacinareinseamnasuprafataspecificamare,vitezamaimarede reactie, volum de produsi de reactie mai mare, dar si contractii mai mari. Cantitatea de apa de amestecare - pentru pasta de consistenta normala - reprezinta cantitatea procentuala de apa (in raport cu masa cimentului), necesara prepararii unei paste de o consistenta prestabilita (determinata cu aparatul Vicat si sonda Tettmayer) si care va fi folosita si pentru alte determinari fizice, ce necesita pasta de ciment. In conditii de laborator, se prepara manual sau mecanic o pasta din 300g de ciment si o cantitate de apa situata intre 25-32%. PastapreparataseintroduceininelulaparatuluiVicat,unsinprealabilcuulei mineral si se lasa sa patrunda tija aparatului echipata cu sonda Tettmayer timp de 30 secunde. Se consideraca pasta areconsistenta normala daca tija aparatului se opreste la 5-7mm de placa de baza; in caz contrar se reface pasta cu cantitate de apa modificata pana cand se obtine adancimea de patrundere dorita. Se calculeazacu relatia prezentata la ipsos. Timpuldepriza -reprezintaduratadetimpinminutedinmomentulamestecarii cimentuluicuapa,panacandpastaincepesaserigidizeze(inceputulprizei)siapoipanala intarirea acesteia (sfarsitul prizei). InconditiidelaboratoraceastadeterminareserealizeazafolosindaparatulVicatin careseintroducepastadeconsistentanormala.TijaaparatuluiVicatprevazutacuacselasasa patrundainmasapasteidinsfertinsfertdeora,panacandaculaparatuluinumaipatrundepe intreaga inaltime a pastei din inel, ceea ce marcheaza conventional inceputul prizei. Dupaces-aobtinutinceputuldepriza,inelulcupastaseintoarceastfelincat patrundereaaculuisaseproducapedirectieinversaceleiinitiale.Selasasapatrundaacul aparatuluiVicatinpastamasurandadancimeadepatrundere,panacandaculprevazutcuun accesoriuspecialpatrundemaximum0,5mm,accesoriulneamprentandsuprafatapastei.Acest moment marcheaza sfarsitul prizei. Stabilitatea - reprezinta variatia de volum in timpul prizei si intarii pastei de ciment, fenomen cu implicatii in siguranta constructiilor, astfel: - expansiunea - se datoreaza existentei oxidului de calciu si magneziu liber in stare supraarsa (care la randul lor exista datorita dozarii defectuoase a gipsului) ce reactioneazain timp cu apa, dand produsi cu marire de volum; acest ciment nu poate fi folosit; - contractia la uscare - se datoreaza compozitiei mineralogice defectuoase sau unei fineti de macinare prea mari; in acest caz cimentul poate fi utilizat luand masuri de preluare a contractiei la prepararea betoanelor. DeterminareadelaboratorserealizeazafolosindinelulcuaceLeChatelier.Se introduceininelulunsinprealabil,pastadeconsistentanormalasiseintroduceincutiacuaer umed,undesementinetimpde24ore.Dupaaceasta,sescoateinelulcumaterial,semasoara distanta (d1) la varf dintre ace in mm, cu ajutorul sublerului. In continuare se introduce inelul cu materialinoaladefiertturte,seaseazapegrataruloaleiincareapanudepasestenivelul acestuia, se pune capacul si se incepe incalzirea apei astfel incat aceasta sa inceapa in 30 minute, dupa care se lasa sa fiarba 2ore si 30 minute. Se scoate inelul, se lasa sa se raceasca normal si se masoara din nou distanta la varf (d2) intre ace, in mm. Canddiferentaintreceledouamasuratori (d2 -d1)estemaimaredecat10mm, avem ciment expansiv rezultat din greseli de fabricatie care se arunca. Incercarile mecanice presupun determinarea rezistentelor mecanice. Rezistentelemecanice- reprezintaprincipalulcriteriudealegereadomeniuluide utilizareacimentului.Rezistentelemecanicesedeterminapeepruvetedeformaprismatica, confectionatedintr-unmortarstandardcuraportulciment/nisip=1/3siapa/ciment=1/2, considerandagregatulinertdinpunctdevederechimic,iaroperatiiledepreparare,turnare, compactare, pastrare si incercare sunt standardizate. Peepruvetesedeterminarezistentalaintinderedinincovoieresirezistentala compresiune (marca cimentului) folosind tehnica de incercare si relatiile de calcul de la ipsos. Marcacimentului, reprezintavaloarearezistenteilacompresiunein N/mm2 specificafiecaruitipdeciment,imediatinferioararezistenteimediilacompresiune, obtinutapeprobedemortarplastic,dupa28ziledeintarireinconditiinormatede confectionare, turnare, pastrare si incercare. 4.6.8. Tipuri de cimenturi Aprecierea tipului de ciment in conformitate cu noile standarde se face in functie de proportia de amestec intre clincher si materialul de adaos. Gruparea conform normelor actuale este urmatoarea: - grupal-cimenturiunitare,lacareproportiadeclincherdepaseste95%, diferentafiind constituita din adaosul degips pentru reglarea prizei si, dacaeste necesar unele adaosuri de corectie pentru compozitia oxidica; - grupele ll ..V - cimenturi compozite, la care proportia de adaos depaseste 5%. 4.6.8.a. Cimenturile silicatice unitare Departajareadinpunctdevederecalitativacimenturilorsefaceinfunctiedeclasa de rezistenta, conform tabelului de mai jos: Tabelul 4.5.Clasele de rezistenta pentru cimenturi silicatice Clasa de rezistenta Rezistenta la compresiune (N/mm2)Timp initialExpansiune Rezistenta initialaRezistenta standardde priza 2 zile7 zile28 zileminmm 32,5->16>32,5s52,5 32,5R>10- 42,5 ->42,5s62,5>60s10 42,5R - 52,5 ->52,5->45 52,5R>30- Cimenturilealitice, suntfolositeinmodcurentfiindsimbolizateprinnumarul grupei (l), urmat de clasa de rezistenta, de litera R (daca este ciment cu intarire rapida) si denumarulstandardului(ex.Cimentl-52,5R-SR388-95).Cimenturilecunotatiile actuale includ cimenturile cu vechile notatii astfel: - cimentul l - 42,5 corespunde vechilor notatii P40 si P45; - cimentul l - 52,5 corespundevechilor notatii P50 si P55; -unde litera P inseamna portland, iar numerele reprezinta marca cimentului. Cimenturilealitice suntcaracterizateprinrezistentemecanicemari,calduramare de hidratare si deasemenea viteza mare de hidratare. Serecomandaafiutilizateinlucraridebetoanedemarerezistenta(betonarmatsi precomprimat),lalucrariexpuselaconditiiseveredeexploatare(umiditate,inghet-dezghet repetat etc.) si la lucrari pe timp friguros. Avandinvederecomportareabunalatratamenttermic,acestecimenturisunt recomandate pentru industria prefabricatelor. De asemenea, caracteristica acestor cimenturi este cresterea rapida a rezistentelor (la treizilerezistenteleobtinutereprezinta50%dincelefinale),cesedatoreazasiuneifinetimari de macinare, ceea ce obliga la masuri pentru combaterea contractiei la uscare. Inafaraacestorcimenturi,lanoiintarasefabricasicimenturiunitarecuutilizari speciale. Cimentul hidrotehnic, face parte din categoria cimenturilor cu utilizari speciale. Cimentulhidrotehnic invariantaactuala(decimentunitar)senoteaza Hl (in variantavecheH35),esteuncimentbeliticunitar,cuintarirelentasicaldurade hidratare redusa, fiind recomandat pentru lucrari masive la care dilatarile termice, ce se manifestalacelelaltecimenturi,urmatedecontractialauscare,potproducefisurarea pietreidecimentcuconsecintedefavorabileasuprarezistentelormecanicesia permeabilitatii. CimentulHl,prezintadeasemenearezistentabunalagelivitatesirezistenta moderata la actiuni corosive sulfatice. Cimentulrezistentlasulfati -estedeasemeneauncimentcuutilizari speciale. CimentulSRl (rezistentlasulfati,invariantavecheSR35)- esteuncimentbelitic unitar(C3S=max.55%siC3A+C4AF=max.22%)cuintarirelentasicalduradehidratare redusa.CantitatearedusadeCa(OH)2 liber,formatlahidratare,ilfacerezistentlaactiuni agresive sulfatice. Cimentul aluminos este un liant hidraulic cu o priza normala si cu intarire rapida. Se obtine prin calcinarea amestecului de calcar cu bauxita. Bauxita esteunmineralcuaspectamorf,deculoarealbasauroscatasicontine trioxiddealuminiuhidratat(Al2O3 .nH2O)sicaimpuritatiFe2O3 siSiO2.Inlocdebauxitase mai poate folosi zgura aluminoasa sau deseuri de la fabricarea aluminei (slam rosu). Dupa temperatura de ardere a materiei prime se obtine: - cimentaluminosclincherizat dacaardereas-afacutpanalaclincherizare(1200-13000C); - ciment aluminos topit daca arderea s-a facut pana la topirea completa. Clincherulobtinut,respectivtopitura,seracestebruscsisemacinafaraadaosde gips. Compozitiamineralogicadiferadupamoduldeobtinere,insaincompozitia cimentului aluminos intra aluminatii, astfel: - aluminatul monocalcic (CaO.Al2O3 - CA) - in proportie de 55-75%; - trialuminat pentacalcic (5CaO.3Al2O3 - C5 A3); - dialuminat monocalcic (CaO.2Al2O3 - C A2); - silicoaluminat dicalcic (2CaO.Al2O3.SiO2 - C2 AS); - silicat dicalcic (2CaO.SiO2 - C2S). Decicomponentuldebazaeste aluminatulmonocalcic careconferacimentului aluminos intarire rapida, caldura de hidratare mare, rezistente mecanice mari, rezistenta la actiuni chimice si la temperaturi inalte. Laamestecareacuapaacestcomponentformeazainprimafazahidroaluminat monocalcic: CaO.Al2O3+10H2 O ----> CaO.Al2O3.10H2O(4.45) Acestcompusesteinstabilsiintr-ofazaulterioaraformeazahidroaluminatbicalcic cristalin si gel de alumina hidratata: 21CaO.Al2O3.10H2O) -----> 2CaO.Al2O3.8H2O+Al2O3.nH2O(4.46) Ceilalti componenti aluminosi dau prin reactii de hidratare-hidroliza, hidroaluminati decalciusigeluridehidroxiddealuminiusisilicatuldicalcic(C2S)sehidrateazadupareactia cunoscuta, dind geluri de hidrosilicati de calciu si hidroxid de calciu cristalin. Hidroxiduldecalciuestelegatchimicdehidroxiduldealuminiusitransformatin hidroaluminat de calciu. Lipsahidroxiduluidecalciuliber,incompozitiacimentuluialuminoshidratatii confera acestuia o buna rezistenta la actiuni agresive chimice. Pentru temperaturi mai mari de 300C are loc transformarea hidroalumiatului bicalcic in hidroaluminat tricalcic cristalin cristalizat in sistem cubic, cu eliberare de noi cantitati de gel de alumina hidratata si o reducere corespunzatoare de volum: 3(2CaO.Al2O3.8H2O) ----> 2(3CaO.Al2O3.6H2O)+Al2O3.nH2O(4.47) Reducereadevolumducelamicrofisurareapietreidecimentaluminossiinacelasi timp la reducerea rezistentelor cu 50-80%. Cimentul aluminos se poate folosi la lucrari sub apa, lucrari subterane sau in zone cu climat rece etc. Comparativcucimentulsilicatic,cimentulaluminosareprizanormala(15ore)dar intarirerapida.Rezistentelemecanicecrescrapidinprimele13zile,dupacarecresterease atenueaza.La 28 zile rezistentele cimentului aluminos sunt egale cualecimentului silicatic sau usor superioare acestuia (fig. 4.19). Hidroxiduldealuminiusubforma gelicaconferapietreidecimentaluminoso compactitateridicatasiimplicitrezistentala gelivitate. Prinincalzire, hidroaluminatiidecalciupierd treptatapafaradistrugereapietrei deciment,darcumarirea porozitatiisireducerea rezistentelormecanice.La temperaturipeste5000Cliantul incepe sa reactioneze cu agregatul detiprefractar(samota,zgura, magnezieetc.),iarrezistentele incepsacreasca(intariredetip ceramic). Se utilizeaza: - la betoane cu rezistente initiale mari si intarire rapida; - la betonari pe timp friguros si in zone temperaturi maxime sub +300C; - la betoane rezistente la coroziune; - la betoane refractare. Lapreparareabetoanelorcucimentaluminossevaevitaamestecareacuciment silicatic si alte substante donoare de ioni de calciu, care provoaca accelerarea prizei si reducerea rezistentelor mecanice si la coroziune. In tara noastra fabrica urmatoarele marci de ciment aluminos: A 35, A 40. 4.6.8.b Lianti de amestec Fig. 4.19 Evolu[DB1]tia comparativa a rezistentelor (Rc) la un ciment silicatic si unul aluminos de aceeasi marca Liantiihidraulicideamestec -suntformatidintr-unliantunitar(deobiceiciment sauvar)siunadaosactiv(cuproprietatihidraulice)inanumiteproportii,cunoscutisub denumirea de cimenturi compozite. Dupa modul lor de actiune adaosurile pot fi: - adaosuri active: -cimentoide; -hidraulice; - adaosuri inerte. 4.6.8.c Adaosurile sunt materialele fin macinate ce se amesteca cu liantul de baza in anumite proportii in scopul obtinerii anumitor caracteristici. Adaosurilecimentoide -suntmaterialecareinamesteccuapaprezintacapacitate proprie de intarire, dar intr-un timp indelungat. Din categoria adaosurilor cimentoide fac parte; - zgurile de furnal bazice granulate; - cenusile bazice de termocentrala (zburatoare). Zguriledefurnal -seformeazadinsterilulcaresegasesteinminereuldefier introdus in furnalul de obtinere a fontei si calcarul ce joaca rol de fondant. Dinpunctdevederemineralogic,zgurilecontincomponentiasemanatoricelordin ciment:silicaticecalciu(C2S;C3S2;CS),silicatidemagneziu(M2S,MS),aluminatidecalciu (CA), aluminosilicati de calciu (C2AS; CAS2) si impuritati. Inprezentaapei,acesticompusisehidrateazainfunctiedecompozitiachimica (oxidica) si de structura (cristalina sau amorfa) in care se afla. Caracterizarea compozitiei chimice se face cu ajutorul indicelui de bazicitate; ib=(4.48) Activitateazgurilorestecuatatmaimarecucat'ib'estemaimare.Astfelozgura este bazica daca 'ib'> 1,1. ProcesuldeintarirealzguriloresteaccentuatinprezentaCa(OH)2 (caremareste indicele de bazicitate), incat la amestecarea cu cimentul silicatic sau var gras, se obtine un efect favorabil atat din punctde vedere al intaririi zgurii (ca liant), cat si din cel al legarii chimice al hidroxiduluidecalciuliber,cuconsecintefavorabileasupracresteriirezistenteilacoroziunea cimentului silicatic (ca liant unitar de baza). Pentruamarireactivitateachimica,laevacuareadinfurnal,zguratopitaesteracita brusc (granulata) prin udare cu apa sau suflare cu aer, rezultand un material cu structura amorfa, bogat in energie. Zguradefurnal seprezintasubformaunuinisipdeculoaregalben-verzuisise foloseste ca adaos la obtinerea liantilor de amestec si ca liant unitar la stabilizarea pamanturilor pentru straturi rutiere stabilizate. Cenusile de termocentrala (zburatoare) - se formeaza din impuritatile argiloase din carbuniceseardinfocareletermocentralelorundesetopescsisuntantrenatedegazele fierbintisprecos.Picaturilepartialtopitesesolidificasisuntcaptatedefiltreledeprafla iesirea din cos. Cenusile se prezinta sub forma de granule partial amorfe, partial cristalizate, cu finete de 3000-6000 cm2/g si un continut de CaO > 40%. Compozitia chimica este asemanatoare cu cea a zgurelor. Pentru a putea fi activata, cenusa trebuie macinata in vederea spargerii invelisului sticlos, greu permeabil. Adaosurilehidraulice(puzzolanice) suntmaterialefinmacinatecarenuprezinta capacitate proprie de intarire, dar contin SiO2 si Al2O3 activi, care impreuna cu Ca(OH)2 dintr-un activator bazic pot da compusi cu proprietati hidraulice. Dupa natura si modul de formare adaosurile hidraulice pot fi: - naturale -calcaroase (tuf vulcanic, puzzolane); -silicioase (diatomit, tripoli); - artificiale - argila calcinata (600-7000C) si deseuri ceramice; - zguri acide si cenusi acide; - bauxita calcinata la cca.6000C (bogata in Al2O3 activ). Verificareacaracteruluihidraulicsefaceastfel:sepreparaprobedinadaosul respectivsiocantitatedevar,selasasaseintareasca2-3zile,dupacaresefierb2ore.Daca probele nu se desfac in urma fierberii, inseamna ca adaosul are caracter hidraulic. Adaosurile mai sus mentionate intra in compozitia liantilor de amestec (proportia de amestec > 15% fata de liantul de baza) si influenteaza caracteristicile cimentului astfel: - micsoreaza caldura de hidratare; - incetineste priza si intarirea, mai ales intarirea initiala; - sporeste rezistenta la coroziune chimica. Adaosuriinerte -nuinfluenteazaprizasiintarireacimentului,fiindutilizatein scopuri economice si granulometrice (nisip silicios, marna si unele calcare fin macinate). Cimenturi compozite cu adaosuri cimentoide Se obtin prin introducerea in masa clincherului de ciment a unui adaos (zgura, cenusa de temocentrala, tras) in proportii mai mari de 5%, conform tabelelor de mai jos: Tabelul 4.6.Cimenturi compozite uzuale SimbolDenumire CLINCHER (%) ADAOSURI (%) Zgura PuzzolanaCenusa termocentr. Calcar naturalaindustriala II/A-SCiment portland cu zgura 80.946...20 II/B-S65.7921.35 II/A-Videm, cu cenusa80.94- II/A-PCiment portland cu puzzolana naturala 80.94- II/B-P65.79- II/A-LCiment portland cu calcar 80.94- II/B-L65.79- II/A-MCiment portland compozit 80.946..20 II/B-M65.7921.35 III/ACiment de furnal35.6436.65---- IV/ACiment puzzolanic65.89-11.35- V/ACiment compozit40.6418.3018.30- Tabelul 4.7. Cimenturi cu caldura de hidratare redusa si rezistente la agresivitate chimica sulfatica SimbolDenumire CLINCHER (%) ADAOSURI (%)Zgura Puzzolana naturala HI Cimenturi cu caldura de hidratare limitata 100- -

HII/A-S80.946...20HII/B-S65.7921.35HIII/A35.6436.65SRI Cimenturi cu rezistenta la agresivitatea apelor cu continut de sulfati 100- -

SRII/A-S80.946...20SRII/A-P80.94-6...20SRII/B-S65.7921.35 -

SRIII/A35.6436.65Zgura se hidrateaza in prezenta solutiei de Ca(OH)2 ce ia nastere in urma reactiei cu apaaclincheruluideciment.Intimparelocintarirea,pastadecimentserigidizeaza, vascozitateasolutieiinjurulparticulelordezgurasemareste,ceeaceducelaincetinirea proceselordedifuzie.Totusipentruunclinchercuprizanormala,solutiaintergranularaseva pastra timp suficient pentru activarea zgurii. Din acest punct de vedere exista o valoare optima a timpului de priza pentru clincherul folosit la liantii micsti. In timpul procesului de intarire a liantilor micsti cu zgura (cenusa) la amestecarea cu apa se formeaza solutii saturate de gips si hidroxid de calciu si o mica cantitate de SiO2 si Al2O3. Deci viteza cu care se dizolva si se hidrateaza Al2O3 este mai mica decat viteza cu care se separa mai tarziu ca hidroaluminat. SiO2 existent in solutie presupune si hidratarea silicatului tricalcic. Maitarziuvoravealocreactiiledintreapa,Ca(OH)2 sisulfatuldecalciu,cucompusiiactiviai zgurii. Inprimafaza,zgurasuferaocoloidaresuperficiala,careulteriorvaconducela formarea hidrosilicatilor, hidroaluminatilor si hidrocompusilor complecsi. La acest tip de lianti (ca si la cimentul portland unitar), silicatii reprezinta faza solida preponderenta din piatra de ciment intarit, cu deosebirea ca in acest caz se formeaza hidrosilicati mai putin bazici si cu un caracter gelic mai pronuntat, din care lipseste Ca(OH)2. Inacesteconditii,cimentulrespectivareomarestabilitatelaactiuneaapelor agresive,vaprezentavariatiimaridevolumlaintarire,calduradehidratareestemaimica,iar rezistentele mecanice de asemenea mai mici. Din aceasta categorie de cimenturi fac parte fac parte cimenturile compozite uzuale. La cimenturile compozite uzuale simbolul folosit poate fi ll, lll, lV, urmate de litera A sau B care reprezinta varianta de amestec si o a doua litera care in situatia ca exista reprezinta tipul de adaos (Spentruzgura,Vpentrucenusa,Lpentrucalcaretc.).Dacas-arfaceanalogiaintrenouasi vechea simbolizare, s-ar putea deduce urmatoarele: - cimenturile tip ll/A includ vechea marca Pa35 in care ponderea adaosului era 15%; - cimenturile tip lll/A includ vechea marca F 25 - in care continutul de zgura de furnal era de 50% din continutul de clincher; - cimenturile tip ll/B includ vechea marca M 30 - in care continutul de adaos este de 30% din continutul de clincher. Proportia de adaos va influenta caracteristicile tehnice ale cimenturilor astfel: - proportiile sub 20% produc modificari minore ale caracteristicilor cimenturilor unitare din care provin, acopera intreaga gama de rezistente mecanice, confera betoanelor gelivitate redusa si rezistenta chimica redusa; - proportiile peste 20% pe care le cuprind cimenturile tip ll/B si lV/A vor avea caracteristici modificate semnificativ, in sensul ca clasa de rezistenta nu va depasi 42,5, se reduce caldura de reactie, se imbunatateste comportarea la coroziune si devine mai slaba comportarea la inghet-dezghet; - tot proportii de amestec peste 20% prezinta si cimenturile tip lll/A si V/A, insa la limitasuperioaraadmisa,ceeaceconducelarealizareanumaiaclasei32,5de rezistenta,laobunacomportarelacoroziune,darocomportareslabalainghet-dezghet. Din categoria cimenturilor compozite pe baza de clincher belitic, fac parte cimentul tip H ll / A-S (corespunde vechii marci Hz 35), H ll / B-S si H lll / A la care creste proportia de adaos si odata cu aceasta, favorizeaza pentru betoanele in care sunt folosite, o buna comportare la actiuni agresive, care au o utilizare mai redusa. Totdincategoriacimenturilorcompozitepebazadeclincherbeliticfacparte cimenturilerezistentelacoroziunesulfatica,cusimbolizarea SRll/A-S si SRll/A-P ceinclud vecheamarcaSRA35sau SRll/B-S si SRlll/A carenuauunanumitcorespondentinmarci vechi. Cimenturi compozite cu adaosuri hidraulice Laamestecareacuapaaacestorliantiaulocin primulrandreactiiledehidrataresi hidroliza.Hidroxiduldecalciurezultat,vareactionacuadaosulhidraulicastfelincat,pentruo concordanta optima intre adaos si clincherul de ciment din punct de vedere al naturii si finetii de macinare,alcontinutuluideCa(OH)2 sivitezeidereactie,infinaldinproduselehidratatesa lipseasca Ca(OH)2. Hidrocompusiiformatiinurmareactieihidroxiddecalciu-adaoshidraulicvor determina o compactitate ridicata a pietrei de ciment si o aderenta marita a elementelor sale. LipsaCa(OH)2 explicastabilitateafizicasichimicaridicataamortarelorsi betoanelor confectionate cu astfel de lianti, care au caracteristici tehnice asemanatoare cu cele ale cimenturilor metalurgice sau de furnal. Cimenturile compozite cu trass - sunt obtinute prin folosirea adaosului hidraulic in proportie de 20-40% si prezinta urmatoarele caracteristici: - rezistente mecanice apropiate de ale cimentului silicatic; - contractii mai mari si care presupun tratarea atenta dupa turnarea elementelor ce au folositastfeldecimenturi,catsipreluareacontractiilorpringranulozitatiadecvateale agregatelor; -permeabilitateainprimaperioadadeintarirenuestemultinfluentata,darulterior prin pastrarea in mediu umed aceasta va scadea; - evolutia rezistentei la inghet-dezghet este favorabila la 6 luni de la turnare. Dinaceeasicategoriefacparte liantiimicsti, obtinutidinvarcuadaosdecenusa, argila calcinata, tufuri vulcanice macinate etc., cu o utilizare mai restransa. Cimenturile speciale cuprind: - cimenturilealbe -PA25siPA35- suntcimenturialiticeceseobtindinargile caoliniticesicalcarecurate,saraceinoxizimetalici(Fe,Cr,Mgetc.)sica urmare vor fi sarace in C4AF (care poate lipsi); - cimenturile colorate se obtin din ciment alb cu adaos de pigmenti si se folosesc la realizarea mortarelor colorate pentru tencuieli;- cimenturilepentrudrumuri (CD40)esteuncimentdetipalitic,cucontinut reduspanala10%pentrucelitulll sicontinut maritdecelitlsiferitdecalciu, careiiasigurarezistentemecaniceridicate,rezistentamaritalainghet-dezghet, rezistenta buna la coroziune si o buna constanta de volum; -cimenturilehidrofobe provindincimenturiobisnuite,lacareseadaugadupa macinaresubstantetensioactivececonferacaracterhidrofobgranulelorde ciment, permitand astfel o durata mai mare de depozitare; -cimenturileexpansiv seobtinedincombinareacimentuluiportlandcuipsos saucimentaluminossiestefolositlalucraridereparatiiinmediiumede,unde marireadevolumprodusalaamestecareacuapaconducelaobturarea defectelor. CIMENT 4.1.1. Tipuri de ciment. Clase si cerinte Cimenturilevorsatisfacecerinteledinstandardelenationalede redus sau din standardele profesionale. Cimenturile uzuale se clasifica dupa cum urmeaza: -ciment Portland (tip I.) -ciment Portland compozit {tip II.) -ciment de furnal (tip III.) -ciment puzzolanic (tip IV.) -ciment compozit (tip V.) Denumirea cimentului este data de nucleul acestuia. NucleulcimentuluiestedenumireadataamesteculuideclincherPortland cualte componenteprincipaleinproportiede95-100%sicucomponenteminoreinproportiede0-5%. exclusiv sulfatul de calciu si aditivii. Componentele principale care intra in compozitia nucleului de ciment unt clincherul Portland, zguragranulatadefurnal,puzzolanenaturalesi industriale,cenusadetermocentrala,sisturi calcinate, calcare, praf de silice, filere. Noile tipuri de cimenturi sunt prezentate in ANEXA 1.1. Fiecaretipdecimentcuadaosuriseproduceinmaimultevariante ecompozitie,carese diferentiazaprinprocenteledeclinchersicelelaltecomponenteprincipale.Acesteprocente,de regula, pot fi: -80-94% clincher si 6-20% alte componente principale; -65-79% clincher si 21-35% alte componente principale. Functiederezisientastandard,sepotdefinitreiclasederezistenta pentrucimenturi:32.5; 42,5 si 52,5. Functie de rezistenta initiala pentru fiecare clasa de rezistenta standard sunt definite: o clasa cu rezistenta initiata normala si o clasa cu rezistenta initiala mare (simbolizata R). Clasa de rezistenta este definita prin rezistenta standard la 28 de zile.Ccerintele pentru clasele de rezistenta sunt prezentate in tabelul.1. TABELUL 1. Rezistenta la compresiune N/mnV ClasaRezistenta initialaRezistenta standard 2 zile7 zile28 zile 32,5->16> 32,5 > 52,5 32,5R>10- 42,5>10-> 42,5 > 62,5 42.5R>20- 52,5>20->52,5- 52,5R>30- Cerintele fizice ale cimenturilor uzuale sunt prezentate in tabelul 2. TABELUL 2; Clasa de rezistentaTimpul initial de priza(min) Stabilitate(mm) 32,5 32,5R. 42,5 42,5R>6045