Proč se do cementu přidává sádra?

Sádra je jedním z nejstarších stavebních materiálů a pro své vlastnosti je již tisíciletí užívána v bydlení. Díky své univerzálnosti se sádra uplatňuje jak při stavebních pracích či drobných opravách, tak při tvůrčí činnosti. Sádra v podobě bílého nebo šedého prášku vytvoří po smíchání s vodou hmotu kašovité konzistence, která po několika minutách začíná tuhnout. Stavebnictví převažují pojiva založená na anorganické bázi. Ztvrdlá sádra nabývá charakteru pevné látky. Zmínky o vápně lze najít v knihách Mojžíšových a ve Starém zákoně. Vápno je používáno již od starověku, a to již 7000 let př. n. l. ve stavebnictví (např. egyptských pyramid). Proces tuhnutí a tvrdnutí závisí na podstatě látky (např. vzniku nových minerálních fází), resp. určitého množství „budiče“ (aktivátoru, např. vody) a navracení pojivové vlastnosti.

Výroba a složení sádry

Sádra se vyrábí buď z odpadu, který vzniká v tepelných elektrárnách (tzv. energosádrovce), nebo přírodní cestou tepelným rozkladem minerálu sádrovce. Vznik sádrovce závisí na teplotě roztoku, jeho naleziště se nachází například v okolí Opavy a Hlučína. V současnosti (od roku 1964) je v provozu jediný lom u obce Kobeřice. Ložiska sádrovce vznikají z uzavřených mořských nebo jezerních pánví - lagun nebo tzv. syngenetickým uložením (Jirásek, Sivek 2007). Natěžená hornina se podrtí a uloží v zásobnících. Rozhodující pro vlastnosti maltovin je jejich mineralogické složení. Při dehydrataci sádrovce může docházet ke vzniku různých typů anhydritu. Teplotní zpracování sádrovce (dehydratace) při teplotách 150 °C, maximálně 170 °C vede ke vzniku hemihydrátu síranu vápenatého (CaSO₄ · ½ H₂O). Vyrábí se také tzv. α - sádra autoklávovacím procesem, která má uspořádané, jehlicovité krystaly a nepravidelný tvar. Alfa i beta modifikace hemihydrátu vznikají při teplotách 170 až 180 °C. Při teplotách nad 200 °C vzniká anhydrit II. Při zvýšených teplotách (nad 500 °C) dochází k rozkladu síranu vápenatého na CaO a SO₂.

Fázemi systému CaSO₄ - H₂O a jejich vlastnosti jsou uvedeny v tabulce níže.

Vlastnosti sádry a její využití

Sádra dobře drží na různém typu zdiva od cihelné zdi po pórobetonovou, na omítkách i sádrokartonu. Univerzální bílá sádra nebo šedá sádra na povrchu zaschne asi po dvanácti minutách a zcela ztuhne po půl hodině. Za hodinu od smíchání a nanesení ji můžete brousit a po dvou hodinách i přetírat nátěrovými hmotami. Existuje také speciální typ pomalu tuhnoucí sádry, se kterou lze pracovat výrazně delší dobu. Proces tuhnutí totiž začíná až po 20 minutách od smíchání s vodou a končí až po hodině a půl. Rychlost tuhnutí závisí na obsahu anhydritu v sádře - čím více anhydritu, tím pomaleji tuhne, nebo netuhne vůbec.

Protipožární vlastnosti

Protipožární vlastnosti sádry jsou pravděpodobně nejznámější. Je-li sádra, přesněji její hydratovaná forma, která je chemicky blízká sádrovci, vystavena teplotám nad 160 °C nebo dokonce ohni, uvolní se z její jedné tuny až 200 litrů vody ve formě vodní páry. Vyplývá to z jejího chemického složení CaSO₄·2H₂O, kdy na každou molekulu síranu vápenatého připadají dvě molekuly vody. Podstatné je, že při odbourávání vody z krystalové mříže sádrovce se spotřebuje velké množství tepelné energie. Teplota sádry se drží na bezpečné úrovni, dokud se sádra nezbaví krystalové vody.

Čtěte také: Pes a lamino: Tipy pro pohodlnější chůzi

Zdravotní nezávadnost a regulace vlhkosti

Další vlastností sádry je její jedinečnost z hlediska zdravotní bezpečnosti. V kontaktu s pokožkou se chová šetrně. Nevysušuje ji, ani nezatěžuje přílišnou vlhkostí. Kromě vodní páry neuvolňuje sádra žádné nebezpečné látky, ionty ani radikály. I když je sádrový výluh kyselý (pH ≈ 4,0), chemické aktivity látek nebo iontové síly iontů, které přešly ze sádry do vody, jsou slabé. To je dáno nízkou rozpustností síranu vápenatého ve vodě.

Sádrové konstrukce a stavební dílce jsou tvořeny porézní hmotou obsahující síran vápenatý ve formě dihydrátu a hemihydrátu, volnou vodou a párou, která se zdržuje v pórech. Póry a kapiláry zaujímají až 70 % objemu materiálu. Sádrokarton, složený převážně z dihydrátu s ustálenou objemovou hmotností 700 kg/m³, má až 70 % objemu tvořeno vzduchem, což z něj činí dobře propustný materiál pro difúzi vodní páry. To vysvětluje funkci sádrových staviv jako akumulátoru vlhkosti, který stabilizuje vlhkost v interiéru. Vzdušná vodní pára, která na sebe váže řadu polutantů, se některých může v sádrovém materiálu zbavit.

Použití v cementu a betonu

Cement je hydraulické pojivo, tj. jemně mletý anorganický materiál, který po smíchání s vodou tuhne a tvrdne v důsledku hydratačních reakcí a procesů. Sádra (síran vápenatý) je v cementu CEM obsažena v množství nejméně 50 % hmotnosti. Hlavní složky slínku a cementu jsou alit (C₃S), belit (C₂S), celit (C₃A) a ferit (C₄AF). Sádra se přidává do cementu při mletí cementu, aby se regulovala rychlost tuhnutí a tvrdnutí. Bez sádry by cement hydratoval příliš rychle a ztratil by zpracovatelnost.

Směsi pro sádrové betony, obsahující sádru a portlandský nebo směsný cement, jsou známy. Úkolem řešení je vyvinout směs pro sádrový beton dlouhodobé objemové stálosti a pevnosti, kde směs sestává ze sádry, portlanského nebo směsného cementu, přírodních nebo umělých pucolánů, jako popílků, vermikulitu, škváry, etrusky, vodního roztoku melamin-formaldehydové pryskyřice. Sádra pro tuto směs obsahuje 10 až 35 % hmot. jílové příměsi. Jílová příměs zpracovávaná již při výpalu sádry příznivě ovlivňuje složení směsi pro sádrový beton a zajišťuje při daném poměru měření komponent dlouhodobou objemovou stálost a pevnost zatuhlého sádrového betonu i velkorozměrových výrobků z něho. Přídavek elektrárenského popílku ve stanoveném poměru vytváří směs bez podstatného úbytku pevnosti a podporuje objemovou stálost výsledného výrobku. Přídavek vodního roztoku melamin-formaldehydové pryskyřice se v této směsi uplatňuje nejen jako plastifikátor, ale i jako chemická příměs, podporující stálost a voděvzdornost betonového výrobku.

Příklady složení sádrového betonu

• Pro velkorozměrové tenkostěnné dílce: 66 váhových dílů sádrového pojivá (s 30 % hmot. příměsi jílu), 34 váhových dílů portlandského cementu PC 400, 60 váhových dílů jemné frakce o zrnitosti max. 0,1 mm.
• Pro tvárnice: 20 váhových dílů sádrového pojivá (s 25 % hmot. příměsi jílu), 10 váhových dílů portlandského cementu PC 400, 50 váhových dílů elektrárenského popílku ze spalování kamenného uhlí, 60 váhových dílů vysokopecní strusky frakce o zrnitosti max. 0,1 mm.
• Pro potěry podlah: 40 váhových dílů sádrového pojivá (s 20 % hmot. příměsi jílu), 20 váhových dílů portlandského cementu PC 400, 40 váhových dílů elektrárenského popílku, 50 váhových dílů jemné frakce agloporitu o zrnitosti max. 0,1 mm.

Čtěte také: Štěrk pod skalku

Čtěte také: původ modrých střech na řeckém ostrově Santorini

tags: #proc #se #do #cementu #pridava #sadra

Oblíbené příspěvky:

• Jak syntetické izolační kapaliny zlepšují zateplení
• Výběr plovoucí podlahy do vlhkých prostor
• Vše o antracitové střešní krytině
• Průvodce výběrem kovových obkladů
• Zjistěte více o izolaci z kaučuku