-¥

4>

%i

■-

•i '»•

% Si

■/

C-

<:V

⁽.....•

9f

-A V.Ł^'

/% £

U. ¥

, -^r

#C#)

4. V

NGGh/,’ :g: „t-1;/".!;■;'y:gu csg :;MX>\7:ico

C l.J

.

w-

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000297697

CEMENT PORTLANDZKI.

WSKAZÓWKI CO DO JEGO UŻYCIA.

TLÓMACZYL Z NIEMIECKIEGO PRZY UŻYCIU OBSZERNIE TRAKTUJĄCYCH ŹRÓDEŁ

A. P.

LWÓW.

NAKŁADEM ^PRZEMYSŁU CEMENTOWEGO

(BIURO: UL. KAROLA LUDWIKA L. 5, I. P.).

1905.

O

/<T /*s

v ". at

>

^ *

o

&

a

jz

mm +

i r

5?

—

o

~n

PRAWA TŁÓMACZA ZASTRZEŻONE.

KRAKÓW. — DRUK W. L. ANCZYCA I SPÓŁKI.

LI 1

9 ¹

est rzeczą dowiedzioną, że portlandzki cement jest najprzedniejszym z wszystkich znanych sztucznych i naturalnych cementów i dlatego znalazł tak wielkie rozpowszechnienie. Byłby on w daleko większej mierze używanym, gdyby znajomość jego przymiotów i racyonalnego użytkowania była więcej znaną.

Nawet w okolicach, w których przemysł portlandzkiego cementu w wielkich rozmiarach kwitnie i gdzie z tego powodu prędzej przypuścić można pewne obznajomienie się z tym materyałem, przecież, brak jest często fachowego użycia i rozumnego ocenienia tegoż.

Zarabianie i użycie zaprawy (zyndry), jakie się często spotyka, jest nietylko niedostatecznem, ale i rozrzutnem. Przy starannem przyrządzeniu, które właśnie przy portlandzkim cemencie jest bardzo potrzebne i popłatne, możnaby często szczupłymi środkami o wiele lepsze wyniki osiągnąć, aniżeli się to w rzeczywistości otrzymuje, a ustałoby wtedy dzisiejsze mniemanie, że portlandzki cement jest za drogim. Gdzie się starannie i z prawdziwą znajomością rzeczy postępuje, tam zostało podobne zapatrywanie oddawna za fałszywe uznane.

Poniżej podajemy w streszczeniu tylko istotne cechy i własności cementu portlandzkiego, jako też najważniejsze przepisy celem właściwego użycia tegoż.

I. Co to jest cement portlandzki?*)

II. Właściwości cementu.

III. Wyrabianie cementu.

I. Co to jest cement portlandzki?¹)

Cement jest to w swej masie jednolita, przy dodaniu wody twardniejąca zaprawa, która się w ten sposób wytwarza, że się mieszaninę wapna, gliny, lub innych materyałów zawierających krzemień, w odpowiednim stosunku wypala, a później na mączkę rozdrabnia.

Surowe materyały, jak wapno, glina, margiel i t. d. miele się podług ich własności drogą mokrą lub suchą i mięsza się jak najdokładniej. Tak otrzymaną mączkę zwilża się wodą, nadając jej formę brył. Jeżeli zaś urabianie takich brył z szlamu, mokrą drogą ma być uskutecznione, to wyrabia się je przez dosypanie suchej surowej mączki do niego, która uzyskuje przez to pewną konsystencyę (twardość). Po wyschnięciu wypala się te cegły, w odpowiednich piecach (w piecach kręgowych lub Dietschego — piece stopniowe pulpitowe), poczem się tak zwaną: »wiśniówkę cementową« otrzymuje, która zmielona na mączkę, gotowy cement daje.

Z surowych materyałów możemy mieć w przybliżeniu pojęcie o głównych składnikach cementu. Są nimi: wapno, kwas krzemowy, krzem, glin, glinka, wodan żelaza, a prócz tego w małych ilościach: magnezya, alkalia i kwas siarczany, rzadko kwas fosforowy, które to części użyte materyały już w sobie zawierają. Zawartość kwasu siarczanego powoduje po części paliwo i gips, który się często w małych ilościach dodaje, by uzyskać większą spójność cementu.

Chemiczny skład zwykłych normalnych cementów waha się u:

wapna.....

kwasu krzemowego . glinu i wodanu żelaza magnezyi .    .    .    .

alkaliji.....

kwasu siarczanego .

to CJ* O OO

PD

\C) ZO ^tl CO CO 03 CO t-h

©    ©'■" o

Podług właściwości surowych materyałów, oznacza każda fabryka odpowiedni skład i stosunek tychże w granicach powyżej wymienionych, który przez ciągłą analizę i kontrolę stałym pozostać musi*

Cement

znajdujący się w handlu, jest to ostroziarnisty drobny proszek o niebieskawo lub zie-lonawo siwej barwie. Kolor żółtawo popielaty lub wpadający w brunatny każe wnioskować, 'że cement został za słabo wypalony, lub ma za wielką

ilość glinki w mieszaninie, a to dowodzi o gorszej jakości cementu.

Pod mikroskopem rozpoznamy, że cząstki cementu tworzą małe cieniutkie listki, łupkowej struktury , podczas, gdy np, cząstki hydraulicznego wapna i cementu romańskiego są okrągłe.

Cement posiada wielki specyficzny ciężar i tak świeżo wypalony waha się między 3*15 a 3*25.

Wszystkie inne zaprawy spajające, mają mniejszy ciężar. Na tym wysokim specyficznym ciężarze, łupkowej struktury, polega wielka gęstość i odporność sporządzonej z cementu zaprawy.

zu-

Wartość cementu nie da się tylko według analizy i zewmętrznych oznak ocenić: do ocenienia jego wartości, służą próbne postępowania na podstawie podanych norm i one to podają sposoby porównania fabrykatów. Te normy nie mogą mieć jednak zastosowania dla innych sposobów spojeń, które inaczej wykonane zostały i portlandzkiemu cementowi nie są podobne. Różne hydrauliczne sposoby połączeń podług norm próbowane (1 część cementu, 3 części piasku normalnego, przy stwardnieniu pod wodą) wykazują wprawdzie tę samą, a nawet wyższą siłę, aniżeli cement portlandzki, różnią się jednak od niego — przy innych warunkach twardnienia i innych dawkach piasku pełnie co do przepuszczania wody, wpływów atmosferycznych, wytrwałości i t. p.

¹

Używając poniżej nazwy »cement«, rozumieć należy zawsze portlandzki.

II. Właściwości cementu.

Zupełny przemiał.

Tu należy nadmienić, że grubsze ziarnka cementu tylko rolę balastu niepotrzebnego odgrywają.

Gzem więcej miałkim jest cement, tern większą jest jego własność spajania, t. j. tern więcej piasku znieść może.

Co do drobnego przemiału — to żądać można, by na sitku z 900 przegródkami na 1 cm², najmniej 5%, z 5000 przegródkami około 30% pozostało.

Nie jest przez to powiedzianem jednak — że najwięcej miałki cement musi być najlepszym, bo właśnie cementy mniejszej wartości, t. j. za słabo palone i przez to miękkie, dają się daleko drobniej i łatwiej zmieć, aniżeli dobrze i silnie wypalone. Należy również zauważyć, że nader wielka miał-kość ubytkowi przy tłustych zaprawach sprzyja i taki cement przy dłuższem leżeniu się psuje.

Spajanie i czas spajania się.

Jeżeli cement z wodą na gęstą masę zmieszamy, to twardnieje on po krótszym lub dłuższym czasie. Przejście ze stanu gęstego płynu, w stan twardy, zwiemy »spajaniem« — a czas, który cement do do tego przejścia potrzebuje »czasem spojenia«.

Normy rozróżniają podług trwania, prędkie i powolne spajanie się cementu, różnią się jednak one bardzo w poszczególnych państwach. I tak: w Austryi oznacza się granica pomału spajającego się cementu na pół godziny i wyżej, zaś w Niemczech na dwie godziny lub wyżej.

Ważną rzeczą jest, ażeby znać czas stężenia do

zaprawy użyć się mającej cementu, przedewszyst-kiem przy cemencie szybko twardniejącym, gdyż raz związany cement — przy powtórnym zarobieniu (zmoczeniu) go wodą — nie posiada prawie żadnych, a stosunkowo bardzo małe własności tężenia. Niestety błąd ten, że już rozrobioną spojoną zaprawę ponownie z wodą się mięsza, popełnia się bardzo często i daje powód do zupełnie nieuzasadnionych skarg co do jakości cementu. Trzeba więc zawsze uważać, by tylko taką ilość zaprawy rozrobić, która łatwo da się w czasie spajania zużytkować.

Czas spajania cementu oznacza się w następujący sposób: pomału spajający się cement mięsza się z wodą 3, prędko spajający 1 minutę i rozciera się na czystej szklanej płycie w ten sposób, by warstwa w środku była 1 do l¹^ cm grubą, a coraz cieńszą ku krajom płyty. Cement jest już spojony, z chwilą, gdy powierzchnia tej warstwy na lekkie naciśnięcie paznokciem jest odporną.

Ponieważ temperatura i ilość wody mają wielki wpływ na spojenie, poleca się do tej próby temperaturę pokojową, t. j. około 16°—20° C. i użycia wody przyprawiającej o 27°—30° C.

Celem uniknienia pęknięć warstwy spajającej się, powinna być ona od przeciągu i słońca ochronioną.

Należy nadmienić, że przy oznaczaniu czasu spajania, z powodu różnych warunków, także różne wyniki osiągnąć można; zależy to od ciepłoty cementu, wody, powietrza, od ilości wody, od dokładności rozrobienia samego i t. d. Z tego powodu nie powinno się przy pomału łączących się cementach, granicy czasu spajania zanadto dokładnie oznaczać.

Stężenie.

Użyty w robocie cement posiada własność, tężenia zarówno we wodzie, jak też na powietrzu i osiąga w krótkim nawet czasie znaczną stałość.

Procesu twardnienia (tężenia) nie należy ze spajaniem się cementu mięszać; pierwszy zaczyna się dopiero po spojeniu i kończy się z osiągnięciem największej siły połączenia, która dopiero po kilku latach może być osiągniętą.

Odnośnie co do procesu stężenia, istnieją różne teorye — najważniejszą jednak jest ta, że stężenie cementu powstaje wskutek korzystnych warunków fizykalnych przez chemiczne łączenie się wody. Do fizykalnych warunków należy pierwsze: spokój podczas łączenia się cementu, by przez układanie się cząstek obok siebie, spójność dokładna osiągniętą została; drugie, ochronienie przed prędkiem wyschnięciem.

Osobliwie ten drugi warunek zaznaczyć należy i zasługuje na szczególną uwagę. Jeżeli bowiem cementowi już z początku brak potrzebnej wody,

to odbiera mu się niezbędnie konieczny środek do jego stężenia.

Wytrzymałość.

Mimo, że w budownictwie, żąda się przeważnie od cementu jego wytrzymałości na ciśnienie, to jednak używa się zwykle prób za pomocą ciągnienia, ponieważ ten sposób jest daleko prędszy, tańszy i więcej prosty — choć niezupełnie dozwala wnioskować o jego wytrzymałości przeciw ciśnieniu.

Ta ostatnia jest 8 do 12 razy większą od wytrzymałości na ciągnienie. Pomału łączący się cement, powinien mieć co najmniejszą stałość przeciw ciągnieniu 16 kgr, a wytrzymałość na ciśnienie 160 kgr, na 1 cm², przy zmieszaniu 1 części cementu z 3 częściami piasku budowlanego przy 28 dniowem twardnięciu pod wodą.

Przy prędko łączących się cementach jest wytrzymałość zresztą takich samych wyrobów nieco mniejszą. Z tego powodu — jako też z uwagi, że cement pomału się wiążący da się łatwiej i pewniej przerabiać — przysługuje mu pierwszeńtwo, jeżeli jednak robota sama nie wymaga prędko łączącego się cementu.

Lecz i próby na wytrzymałość ciągnienia — jeżeli rezultat ma być pewnym — nie są łatwemi do przeprowadzenia. Wiele skarg nieuzasadnionych na rzekomo złą jakość cementu, trzeba przypisać błędnemu przeprowadzeniu części przeznaczonych

na próby. Najwięcej wpływu na wytrzymałość mają: temperatura, ilość i jakość użytej wody, zarabianie zaprawy i jakość dodawanego piasku.

Cement dostaje już po kilku dniach bardzo wysoką wytrzymałość. W ogólności będzie on tern silniejszym, im mniej wody do niego użyto, musi jednak jej tyle być, by przy przerabianiu i utła-czaniu (ubijaniu) zaprawy cementowej lub betonu na jego powierzchni woda się ukazywała.

Silniejsze i dłuższe przerabianie zaprawy jest korzystniejsze dla jej wytrzymałości i dlatego poleca się przy większych robotach maszyny osobno do tego przeznaczone.

Przy zarobieniu zimną twardą wodą, spaja się cement pomalej, wydając później silniejszy kamień.

Stałość objętości i pęcznienie.

Cement rozszerza się nieznacznie, jeżeli w wodzie. lub w przesyconym wilgocią miejscu tężeje. Tego rozszerzania się nie należy z tak zwanym »pęcznieniem« mieszać.

Zaprawa cementowa na powietrzu stwardniała, rozszerza się niewiele, jeżeli zamoknie, a po wyschnięciu dostaje dawne wymiary. W tern zbliża się cement do ciegieł, które często jeszcze większe różnice wykazują. W prawdziwem więc znaczeniu nie ma absolutnej stałości w objętości, ani u zaprawy cementowej, ani u cegieł.

12

Zwykle nie trzeba nawet na te różnice zważać, jeżeli one jednak — osobliwie przy wielkich płaszczyznach lub masach, mogłyby być szkodliwemi — musi się, dla uniknięcia pęknięć, zastosować przez całą masę idące s p ó j k i, które się ciałem ela-• stycznem, np. asfaltem wypełnia (np. przy podłogach, przy sklepieniach mostowych przeguby z betonu i t. d.).

Przy źle wyrabianych cementach można zauważyć jedną z najgorszych właściwości, które cement wogóle posiadać może, t. j. pęcznienie. Błąd ten powoduje silne rozszerzenie się masy, co pociąga za sobą pęknięcia i zarysowania już gotowego spojenia, a nawet zupełne rozpadnięcie tegoż nie jest wykluczonem.

Tak np. może silnie pęczniejący cement rozsadzić ściany, między któremi się znajduje.

Pęcznienie zaczyna się dopiero po spojeniu się cementu, a to tern rychlej im jest ono silniejszem, a wcześniej przy twardnieniu w- wodzie, aniżeli na powietrzu.

Silne pęcznienie przy cementowych rozmie-szkach można poznać' już po paru dniach spuszczenia ich pod wodę, mianowicie po cienkich i drobnych, wyglądających jak siatka rysach — zaś już bardzo silne pęcznienie po wykrzywieniach i silnych rysach na krajach masy.

Charakterystycznem jest, że przy pęcznieniu pęknięcia od kraju masy cementowej wychodząc

ku środkowi zdążają, przytem na krajach są najszersze, a zwężają się ku środkowi.

Tych rysów wskutek pęcznienia nie należy mieszać z rysami z powodu ściągania się masy, które już podczas spajania się cementu występują. Są to nieregularne krzywe linie ciągnące się przez środek cementu, a zamykające się często same w sobie.

Przy bardzo miałkim cemencie i dodaniu nadmiaru wody występują te pęknięcia częściej, aniżeli przy mniej miałkim i więcej na sucho zarobionym cemencie.

Za zupełnie niezmienny co do objętości można uważać cement, jeżeli próba pozostawiona przez 28 dni pod wodą, pozostaje na powierzchni zupełnie równa i nie popękana.

Pęcznienie więc da się w ten sposób rozpoznać już po kilku dniach lub tygodniach z całą pewnością.

Tylko cementy z wielką zawartością magnezyi, jeżeli były palone do żaru, ukazują pęcznienie dopiero po dłuższym czasie, a nawet po latach. Od tegoż niebezpieczeństwa ochronić może jedynie chemiczna analiza, ewentualnie gwarancya fabrykanta. 3% dodatku magnezyi jest według doświadczeń zupełnie nieszkodliwy.

Prócz tego są jeszcze dwa objawy, uważane często jako pęcznienie, a które niem nie są.

Zauważano, że próby czystego cementu, które

14

na powietrzu pozostają, po pewnym czasie swą wytrzymałość tracą i stają się kruchemi lub też rozpadają się podczas, gdy próby tego samego cementu uskutecznione pod wodą odpowiadają wszelkim wymogom.

Następuje to osobliwie wtedy, jeżeli się za wiele wody użyło i jeżeli cement zaraz po złączeniu się prędko wysechł; można tego uniknąć, gdy będziemy cement trzymali na wilgoci w pierwszym okresie jego twardnienia.

Pokazują się także pęknięcia bardzo podobne do tych, które przy pęcznieniu dostajemy, jeżeli się próbę cementu zawcześnie do wody wkłada, to jest przedtem, zanim się on spoił zupełnie. Uwzględniając tę okoliczność, przepisują normy, by próbne bryłki dopiero po 24 godzinach stwardnienia na powietrzu do wody włożone zostały.

Rysy kurczenia — rysy włoskowate.

Jeżeli się stwardniały czysty cement (bez piasku) wystawi na działanie powietrza, to można zauważyć pewne zmniejszenie się jego objętości. Cement pozostaje jednak bez zarzutu, gdy pomału i równomiernie wysycha np. w zamkniętych miejscach.

Tak zwane rysy »kurczenia« w cemencie powstają przez nagłe wyschnienie w przewiewnym powietrzu lub w żarze słonecznym, bez dosta-

tecznego utrzymania go we wilgoci. Zaś tak zwane rysy »włosko watę« są to delikatne szczelinki (zarysowania), które czasami zauważyć można na powierzchni starych cementowych robót stojących na wolnem powietrzu. Powodem tych rys są częste zmiany ich wilgotnego i suchego stanu.

Oba te rodzaje rys pokazują się zwykle przy użyciu samego cementu i za tłustej zaprawy, dają się jednak uniknąć przez dodanie piasku i umiejętne obchodzenie się z cementem. Te rodzaje za-rysowań pochodzą więc tylko z nieumiejętnego obchodzenia się z nim podczas przerabiania i nie mają związku z jakością towaru.

Odporność cementu na wpływy powietrza i zachowywanie się przeciw gorącu i zimnu.

Czysta zaprawa cementowa jest właściwie z powodu występowania wyżej wymienionych zaryso-wań niezupełnie odporną na wpływy atmosferyczne. Przez ciągle powtarzające się ściąganie i rozszerzanie tych rys, zwiększa się ich liczba, a jeżeli powstające otwory woda napełni i zamarznie, to może spowodować nawet rozsadzenie cementu. Dopiero przez dodanie piasku osiąga się zupełną odporność na wpływy atmosferyczne. Dostateczny stosunek jest już: 1 część piasku na 1 część cementu.

Ciepłota naszych klimatów, a nawet i gorących

16

nie wpływa źle na stwardnienie cementu, trzeba jednak na to uważać, by on nie stracił zawcześnie tej wilgoci, której koniecznie potrzebuje do stwardnienia: trzeba więc zaprawę, lub też już gotową cementową część utrzymać w pierwszym okresie roboty dostatecznie wilgotną. Także temperatura wrzącej wody nie wpływa na twardość stężałego cementu; znosi on temperaturę 200°—300° C.

Przy czerwonym żarze staje się on kruchym, próby jednak czynione w tym kierunku z budowami betonowemi, udowodniły jego wysoką odporność przeciw działaniu ognia.

Na mrozy jest cement z wszystkich hydraulicznych środków powodujących łączenie najmniej wrażliwym. Jeżeli cementowa zaprawa raz się spoiła to nawet silny mróz jest nieszkodliwy. Podczas spajania się cementu jednak może marznięcie być szko-dliwem, a nawet niebezpiecznem osobliwie w tych razach, jeżeli zaprawa była zanadto wilgotną, bo zamarzająca woda jest w stanie ją rozsadzić.

Przy skąpym dodawaniu wody można bez przeszkody wykonywać mury i betony nawet przy silnych mrozach. Przy tych pracach trzeba jednak uwzględnić, że tak wiązanie się, jak też twardnienie cementu w zimnie daleko więcej czasu potrzebuje aniżeli w cieple.

Nieuszkodzone cementowe wyroby podczas mrozu wykonane, wykazują z początku mniejszą silę, osiągają jednak później zupełnie normalną twardość.

Dodawanie soli kuchennej przy robotach podczas silnych mrozów, ochrania wprawdzie po części od powstających przez marznięcie szkód, powoduje jednak zwietrzenie cementu.

Jeżeli jesteśmy zmuszeni takie roboty podczas mrozu przedsiębrać to wskazanem jest zagrzać przed użyciem piasek i wodę (z użyciem małej ilości wody) — by przyśpieszyć spajanie się cementu. Starając się, by zaprawa nie miała nadmiaru wody, lecz tylko tyle, ile w jej suche części wsiąknąć może, można pracować nawet i w silnych mrozach bez obawy. Do robót podczas mrozów nadaje się z tego powodu cement nie za pomału się łączący.

Ściany jednak nie powinno się nigdy podczas mrozów wyprawiać.

Zachowanie się przeciw chemicznym wpływom.

Kwasy wpływają szkodliwie na stwardniały cement, podobnie także pewne sole, osobliwie połączenia kwasu siarczanego jak np. te, które się znachodzą w wodzie morskiej, lub w niektórych stojących wodach. Na tern polega szkodliwy wpływ wody morskiej na cement.

Także bardzo czysta woda, osobliwie jeżeli wolny kwas węglowy zawiera, szkodzi przy ciągiem wpływie stwardniałemu cementowi.

Podobnie mogą tłuste oleje niekorzystnie na

CEMENT PORTLANDZKI.

cement wpływać, przekształcając się w kwasy tłuszczowe. Wszystkie te niekorzystne wpływy można jednak zmniejszyć lub całkiem uniknąć, jeżeli się powierzchnię cementu dokładnie zaprawia, by o ile możliwem zapobiedz wciskaniu się wody.

Z wód zawierających mineralne części rozpuszczone lub unoszące się osiada na cemencie z czasem ochronna powłoka, która przeszkadza wodzie na niego chemicznie dalej działać i tak np. w kanałach osadza się powłoka, która cement ochrania nawet od wpływu rozcieńczonych kwasów.

W wodach morskich utrudnia im dalsze działanie właściwość cementu, bo czem on starszy, tern silniejsze jest jego stwardnienie, a osad ma-gnezyi wydzielający się z wody morskiej zasklepia pory cementu i również ochraniająco działa.

W czystej i kwas węglowy zawierającej płynącej wodzie zauważono, że w niej nawet bardzo silne cementowe wyprawy, z biegiem lat na powierzchni bywają przeżarte, czemu się zapobiega dając w takich razach powłokę z laku asfaltowego jako środek ochraniający.

Przymieszki do cementu.

ma na

Z przymieszek dawanych do cementu, celem osiągniącia pewnych własności należy naprzód wymienić gips. Domieszka ta, która jednak nigdy wyżej 2 % przekraczać nie powinna

celu u cementów, które się prędko spajają, tę właściwość osłabić; przez to poprawia się własność cementu.

Prócz tego dodaje się często farby dla celów dekoracyjnych i używa się:

do koloru ciemno-popielatego aż do czarnego: dokładnie zmielony węgiel lub manganezya czyli piroluzyt (t. zw. czernidło cementowe),

do koloru czerwonego: róż żelaza (caput mor-tuum),

do koloru niebieskiego: nieb. ultramaryn,

»    »    zielonego: zielony »

»    »    żółtego i brunatnego: ugier.

Wszystkie te farby zmniejszają siłę cementu (osobliwie ugier) z wyjątkiem ultramaryny, która przeciwnie podnosi siłę cementu.

Przy użyciu różu żelaza trzeba być przezornym, ponieważ ta farba wiele kwasu siarczanego zawiera, co szkodliwie wpływać może.

Z przymieszek dawanych w fabrykach do cementu, celem osiągnięcia taniości, należy oprócz cementu romańskiego, wapna hydraulicznego, piasku, kamienia wapiennego i t. d., osobliwie wy- * mienić: żużel.

Te przymieszki nie powinny się jednak nigdy znajdować w dobrym cemencie, a dobroć jego orzekają odpowiednie stacye doświadczalne.

Tanie, a przytem dobre i w każdej mierze pewne zaprawy, może sobie każdy z dobrego ce-

mentu wytworzyć, zastosowując się do oddziału: »Wyrabianie cementu« strona 25, 26, 28, 33 i 35.

III. Wyrabianie cementu.

Pakowanie i ciężar.

Cement pakuje się do beczek lub worków. Normalna beczka zawiera 200 kgr brutto, zaś mniejsza 100 kgr brutto. Ciężar worka bywa wedle życzenia rozmaity, jednak zazwyczaj od 50 — 100 kilogramów.

Beczki i worki powinny oprócz podania ciężaru, także i markę odpowiedniej firmy lub fabryki posiadać. Braki na wadze do 2% bywają nie brane pod uwagę.

Przechowywanie cementu na składzie.

Cement w suchych miejscach przechowywany zyskuje na dobroci i sile spajającej.

Tak zwane: »odleżenie« się cementu, powstaje przez wpływ wilgoci i kwasu węglowego z powietrza; zarazem staje się cement przez rozpadanie się grubszych ziarneczek więcej miałkim. To odnosi się tylko do suchego przechowywania, gdyż przez dłuższe leżenie w wilgoci staje się cement grudkowym, łączy się tylko częściowo i staje się z czasem nieużytecznym. Na tę okoliczność — powinni tak sprzedający, jako też wszyscy, którzy sprowadzają cement w większych ilościach, bardzo uważać.

Jeżeli świeży cement jest w beczkach przechowywany, to zwiększa się jego objętość tamże, a to czasem nawet z taką siłą, że za mocno ściągnięte obręcze pękają, a pojedyncze klepki się wyginają. Ten objaw można obserwować i przy zupełnie dobrych cementach i nie ma on żadnej łączności z tak zwanym pęcznieniem cementu.

Wybór cementu i przymieszek.

Przy robotach wodnych używa się prędko spajającego cementu, równie przy wyprawach, grzym-sach i t. p., jako też na zimnie.

We wszystkich innych robotach używa się z korzyścią pomału łączącego się cementu, ponieważ takowy ze względu na wyżssą moc i pewne miejsce przerabianie zasługuje na pierszeństwo.

Nadmienić tu należy, że przez dodanie mniejszej ilości wody, o ile na to granice pozwalają, lub w razie potrzeby, przez użycie ciepłej wody, każdy pomału łączący się cement prędzej się spaja, co czasem — osobliwie podczas zimna osiągnąć koniecznie potrzeba.

Czystego cementu używa się tylko wyjątkowo (np. przy ornamentach w zamkniętych przestrzeniach). Do robót, które na działanie powietrza są

wystawione, musi się dodawać zawsze piasku w pewnej mierze, by przy szybkiem wysychaniu uniknąć pęknięć masy, które z czasem nawet do zupełnego rozpadnięcia doprowadzić mogą.

Również musi się w tych razach zarobić cement co najmniej z jedną częścią piasku, bo to małe zwiększenie się objętości masy czysto cementowej niekorzystnie na wyrób wpłynąćby mogło, np. przy ubijaniu muff dla rur glinianych, przy umocowywaniu ram maszynowych, śrub ankro-wych, żelaznych poręczy i t. p. w kamieniu lub betonie.

Jakość domieszek, t. j. piasku, żwiru lub kamienia, wpływa bardzo na siłę i twardość] robót cementowych. Piasek musi być przedewszyst-kiem czystym, nieczysty płukanym. Zawartość gliny i iłu w piasku jest osobliwie wtedy szkodliwą, jeżeli te ciała trzymają się silnie ziarnek tegoż.

Zarówno zawartość torfu i czarnoziemu w piasku działa ujemnie na tęgość zaprawy i tego rodzaju piasek powinien być wykluczonym z użycia. Drobna przymieszka gliny lub iłu W piasku nie jest tak bardzo szkodliwą.

Ponieważ co do wartości piasku łatwo omylić się można, jest więc przy ważnych robotach cementowych wskazanem, by połączenia różnych rodzajów piasku z cementem wypróbowaó na ich wytrzymałość.

Bardzo miałki drobny piasek jest zwykle nie-

korzystny. Piasek mający jednakowo wielkie ziarnka nie jest tak dobrym, jak różnoziarnisty, który daje mniej wolnych przestrzeni, a przez to gęstszą, silniejszą zaprawę.

Z piasków jednakiego pochodzenia ten jest lepszym, który np. w litrze napełniony więcej waży, a więc tern samem zawiera w sobie mniej próżni. Żwir i kamienie do betonu powinny być także czyste, a więc w razie potrzeby płukane, przytem nie powinny być miękkie lub kruche.

Woda do robót cementowych używana, powinna być czystą, więc bez namułu. Twarde wody są lepszemi, aniżeli miękkie; deszczówki nie powinno się używać, gdy są do rozporządzenia inne czyste wody.

Zimne wody łączą pomalej niż ciepłe.

Przysposobianie i wyrób zaprawy cementowej.

Ilość użytego piasku zależy zupełnie od celu, który robotą cementową osiągnąć chcemy.

1 do 2 części objętości piasku na 1 część cementu używa się tylko w takich razach, gdy chcemy uzyskać nadzwyczajną tęgość i odporność przeciw zużyciu (powłoka podłóg), lub zupełną nieprzemakalność (wyprawa zbiorników) i t. p.

3 do 4 części piasku na 1 część cementu używa się stosownie do jakości piasku będącego do dys-pozycyi i według wytrzymałości, którą chcemy osią-gnąc, czy to przy zwykłych wyprawach ściennych, czy też przy fundamentach lub sztucznych kamieniach i t. p.

Ilość wody użytej do zaprawy, zależy od czasu spajania się cementu, od temperatury i od sposobu i celu użycia tejże zaprawy.

W ogólności stawia się jako regułę, aby cement o ile możności zarabiać z jak najmniejszą ilością wody i by silnem mieszaniem uzyskać wymaganą gęstość zaprawy.

W ten sposób przerobiona zaprawa twardnieje prędko i osiąga największą tęgość. Przy za obfitym dodaniu wody, tężeje masa cementowa osobliwie na wilgoci i zimnie, bardzo pomału, nie jest tak gęstą i nie osiąga żądanej tęgości.

Przyrządzenie zaprawy cementowej odbywa się w następujący sposób: odmierzoną ilość piasku rozprzestrzenia się, przesypuje przeznaczoną ilością cementu i miesza na sucho tak długo, póki nie otrzyma się masę zupełnie jednej barwy, teraz dopiero dodaje się wymaganą ilość wody przy bezustannym powolnym przerabianiu.

Powinno się tylko tyle zarobić, by wszystko przed związaniem się można zużytkować.

Jeżeli cement zaczyna się spajać, to późniejsze dolewanie wody i ponowne rozrabianie nie jest wskazanem, albowiem w ten sposób sporządzony cement nigdy pożądanej siły nie osiągnie.

Wydatność zaprawy cementowej, zależy tylko

od ilości piasku i dodanej wody, a nie od jakości cementu. Do następnych zestawień przyjmijmy, że 1 hl cementu .    .    . waży 140 k r,

CC *

140

1 » mokrego piasku

W takim razie dostaniemy następujące daty co do wydatności zaprawy.

Mieszanina w łil

Wy-

datność

1 cbm zaprawy potrzebuje

cem.

pias.

woda

cem.

hl

kg

piasku wody litrów litrów

667

0,53

1,50

933

353

0,75

2,25

622

888

333

167

327

0,98

3,00

1000

368

329

1,25

3,80

1053

Cementowo wapienna zaprawa.

Dla wielu celów osiąga zaprawa cementowa na 5 lub więcej części piasku z 1 częścią cementu dostateczną siłę spojenia, jest ona jednak często jeszcze niezupełnie dostateczną, dając zaprawę niezbyt tłustą.

Przez przymieszkę tłustego lub sproszkowanego gaszonego wapna, usuwa się powyższą wadę? i otrzymuje tanią, do różnych robót użyteczną zaprawę.

Długoletnie próby wykazały, że dodatki wapna do chudej cementowej zaprawy nie tylko jej spójność podnoszą, lecz także i siłę, tak że i odporność jej przeciw ciśnieniu wzrasta.

W takich jednak wrypadkach, gdzie nie potrzebujemy tak wielkiej wytrzymałości, jaką nam tłusta zaprawę cementowa daje, ograniczamy się na użyciu taniej cementowo-wapiennej zaprawy.

Do tych zaprawT poleca się następuje stosunki mieszanin:

cementu

piasku

1 część

5 części

gaszonego lub hydrauliczn. wapna ¹)

V₂ części

6-7

l¹,

10

Dalsze zalety tej cementowo-wapiennej zaprawy w przeciwstawieniu do innych środków połączeń są:

1) Rychłe stwardzenie, które się już po kilku dniach osiąga, a na co przy innych sposobach łączenia czekać całe tygodnie nawet miesiące trzeba. Jest to moment przy wielu budowach bardzo ważny.

Siła spojenia cementowo-wapiennej zaprawy z czasem trwale się zwiększa, tak że przewyższa inne u różnych hydraulicznych zapraw.

2) Charakterystyczne hydrauliczne własności. Cementowo-wapienna zaprawa jest już po kilku godzinach odporną przeciw wpływowi wody, co przy innych dopiero po 2 lub więcej dniach następuje.

np.

3)    Cementowo-wapienna zaprawa może być na powietrzu bez obawy na jego wpływ bardzo dobrze użytą, przytem uzyskuje wielką siłę spojenia. Jest ona na działanie wpływów atmosferycznych zupełnie odporną i użyć się daje z powodu rychłego schnięcia i prędkiego stwardnienia nawet wtedy, kiedy innemi zaprawami robić się nie da z powodu mrozów.

4)    Nieprzemakalność. Cementowo-wapienne zaprawy ustępują wprawdzie co do siły, czysto cementowym, nie będąc jednak tak kruchemi, posiadają większą elastyczność.

Cementowo - wapienne zaprawy z gaszonego wapna sporządza się w następujący sposób; odmierzone gaszone wapno rozrabia się na mleko wapienne dodając potrzebną ilość wody. Obok naczynia z powyższem mlekiem, rozprzestrzenia się na podkładce zbitej z desek przeznaczony piasek, przesypując go odpowiednią ilością cementu. Wymieszaną mieszaninę wrzuca się łopatami do mleka wapiennego i rozrabia tak długo, dopóki nie otrzyma się jednolitej zaprawy.

Tak do przyrządzenia czysto cementowej zaprawy, jak też cementowo-wapiennej, nadają się najlepiej, przyznaczone do tego celu maszyny.

Wydatność powyższych mieszanin przedstawia się nastąpująco:

Mieszanina w hl

Na 1 cbm zaprawy trzeba

cem. pias.

wapno

gasz.

woda

wyda- cem. piasku wapna wody tność

kg

litrów

0,5 1,30

4,90    286

1020

102

265

1,0 1,35

6,00    233

1000

167

225

1,0 1,60

6,80 206

1029

147

235

1,5 1,60

7,80    182

1040

195

205

1 10

2,0 1,70

9,45    148

1055

212

180

Używając do cementowo-wapiennej zaprawy, zamiast wapna tłustego, wapna gaszonego hydraulicznego sproszkowanego, z którem także bardzo dobre rezultaty osiągnąć można, trzeba uważać, by wapno jak najdokładniej było zgaszone i dobrze przesiane lub zmielone, w przeciwnym bowiem razie, niegaszone cząstki później pęcznieją, rozluźniając a nawet rozsadzając twardniejącą zaprawę.

Użycie hydraulicznego na proszek gaszonego wapna, zasługuje osobliwie wtedy na pierwszeństwo przed gaszonem tłustem wapnem, gdy ma się betonować z wielką ilością piasku, ponieważ w tych razach wapno tłuste ogromnie trudno daje się rozrobić w zaprawę, która tylko wilgoć ziemi mieć powinna.

Beton.

Ponieważ beton jest mieszaniną żwiru i kamienia, w której zaprawa cementowa rolę kitu spajającego odgrywa, przeto osiąga on przy odpowiednim składzie tę samą siłę, jaką posiadała do tego użyta zaprawa, zaznaczając jednak, że użyte kamienie nie są słabsze, aniżeli zaprawa po jej zupełnem stwardnieniu.

Aby stosunek mieszaniny dla betonu wywnioskować, trzeba naprzód oznaczyć mieszaninę dla zaprawy cementowej (stosunek piasku do cementu), która daje żądaną wytrzymałość i siłę.

Ilość szutru, kamienia i t. d., musi być tylko taka, by nietylko wszystkie wolne miejsca mogły być zaprawą wypełnione, lecz by każdy z kawałków kamienia osłonięty był lekką warstwą tejże zaprawy. Ilość zaprawy dla wypełnienia wolnych miejsc między kamieniami łatwo można otrzymać w następny sposób: naczynie o pewnej wiadomej mierze napełnia się szutrem, a potem dolewa się wodę aż do kraju naczynia; ilość wlanej wody wykazuje wielkość wolnych miejsc.

Kamyki, mające różną wielkość, a to od 5 do 45 mm średnicy, mają najmniej wolnych miejsc, są więc najbardziej odpowiednim materyałem na beton, bo najmniej zaprawy cementowej potrzebują.

Próby wykazały, że podwójną ilość żwiru (kamienia) niż piasku użyć można, gdy tenże na 1 hl tylko 35 litrów wolnych miejsc posiada, dostając przytem w zbitym stanie beton o możliwie wielkiej sile spojenia.

Używając zwykłego szutru nie można dawki jego tak podwyższyć, ponieważ się w niem więcej wolnych miejsc znajduje.

Uwzględniając powyższe warunki, możemy następujące stosunki mieszań ustanowić, które przy ubiciu dobre betony dają:

cementu

piasku

żwiru lub szutru

1 część

2 części

Tfl CO QO O <M

rH t-H

części

3 części 4*5 »

7-5

Koszta betonu z dobrym szutrem są trochę większe od betonu ze żwirem przy jednakiej ilości

zaprawy, jednak wytrzymałość pierwszego jest większą.

Gdy chcemy z mieszaniny żwiru i piasku, oznaczyć samą zawartość żwiru, to przesiewa się go na próbę przez sito 3 do 5 mm i dodaje się potem tyle żwiru ewentualnie piasku, ile potrzeba, by otrzymać powyższe stosunki mieszaniny.

Brać mniej żwiru lub szutru, aniżeli powyższa tabliczka wskazuje, jest nieekonomicznem, tern więcej, że nie zwiększa się przez to odporność; większy dodatek żwiru podwyższa wprawdzie wy-datność, zmniejsza jednak siłę betonu.

Beton sporządzony tylko z cementu i grubego żwiru (bez piasku) osiąga zaledwie połowę tej siły, którą przy odpowiedniej domieszce piasku otrzymać może, a zarazem jest zupełnie przemakalnym.

Wyrób betonu. Cement i piasek (ewentualnie i wapno) miesza się na sucho na podkładce z desek; potem dodaje się tyle wody, by mieszanina otrzymała zwykłą wilgoć ziemi; w to dopiero dodaje się kamyki lub szuter skroplony wodą; następnie wszystko się miesza dokładnie.

Przez ubijanie tak otrzymanego betonu — którego warstwy nie mają być za grube — masa ta staje się elastyczną, a choć robi wrażenie jakby za mało wilgotną była, występywanie wody pod uderzeniem daje nam poznać, że dodatek wody jest dostatecznym.

Na staranne ubijanie betonu, aż do wystąpienia wody na powierzchni trzeba uważać jak najwięcej. Tylko takim sposobem otrzymujemy beton o najwyższej sile, nadzwyczajnej odporności — podczas, gdy tak zwane »betony lane« (z gęstej zaprawy) z powodu nieszczególnej spoistości, wykazują daleko mniejszą siłę. Tego rodzaju betonu powinno się więc unikać.

Przy wielkich robotach betonowych, używa się podobnych maszyn jak do wyrobu zaprawy cementowej.

Gdy mamy do wykonania większe objekty betonowe (o kilku warstwach), jest wskazanem przed położeniem drugiej warstwy, — jeżeli pierwsza już się spoiła, — tę pierwszą warstwę trochę nierówną uczynić i posypać ją całkiem cieniutką warstwą czystego cementu, by w ten sposób osiągnąć lepsze połączenie pojedynczych warstw.

Wydatność zupełnie ubitego betonu przy użyciu cementu wykazuje poniższa tabliczka.

Przy mniej ściśle ubitym betonie jest wydatność większą i przez to zużycie cementu na 1 m3 betonu mniejsze, aniżeli w wykazie podane; naturalnie jest i wytrzymałość betonu mniejsza.

Stosunek mieszaniny

hl

cem. piasek żwir

33

Wyda-

tność

Zużycie na 1 cbm betonu ubitego

hl

cement litrów | kg

piasek żwir litrów litrów

a) Dla żwiru (z 35% wolnej przestrzeni):

900

900

4    4,40    227    318    450

6    6,65    150    210    450

00

00

uO

rH

co

lO

00

450

900

10    11,25    90    125    450    900

1+1 hl hydr. wapna

C5

ł-T

CM

CO

OT

*vl —

Ot Ot

o

Cn Ot

450    900

b) Dla szutru (z 47% wolnej przestrzeni):

1 + 1 hi hydr. wapna

05

CD

OD

en

co

TO lO

o o

tH

t-H

o- co ^ <x>

600    900

CEMENT PORTLANDZKI

Jak każdy kamień przy działaniu wilgoci i ciepła się rozszerza, zaś podczas posuchy i zimna się ściąga tak również i beton cementowy podlega zmianie objętości, przy każdej zmianie powietrza.

Niektóre kamienie, jak cegła, piaskowiec, ściągają i rozszerzają się w daleko większym stopniu, jak wyroby z cementu. Chociaż te zmiany objęjętości są bardzo nieznaczne, trzeba śię jednak z nimi liczyć przy układaniu większych powierzchni betonowych i pozostawiać we właściwych miejscach odpowiednie odstępy.

Przy posadzkach uskutecznia się to przez wcinanie szpar.

Betonowanie bezpośrednio pod wodą i przy napływie wody. Przy betonowaniu pod wodą używa się jednakich części piasku i szutru, jeżeli chcemy przez zaprawę otrzymać równą tęgość betonu. Zauważyć jednak należy, że tęgość wypadnie daleko mniejsza, jak przy ubijanym betonie (przy podwójnej ilości szutru), gdyż przy wypełnianiu betonowej masy pod wodą (zapomocą lejka) zarówno zaprawa jak też i szuter nie układają się tak ściśle, jak przy ubijaniu.

Przy rączej wodzie, jak też przy silnym napływie tejże, nie dają się betonowania wykonywać. Potrzeba więc naprzód zarządzić ustalenie wody, lub jej odprowadzenie; w tym ostatnim wypadku, daje się korzystniej użyć beton ubijany.

Po ułożeniu i spojeniu się betonu, można wodę napowrót wpuścić bez obawy uszkodzenia wykonanej roboty.

Nieprzepuszczalna zaprawa i beton.

Nieprzepuszczalność wody przy zaprawie cementowej jest tern większą, im grubszą jest tejże warstwa i im dłużej wyprawa twardnieje — zaś o tyle mniejszą, im większą przymieszka piasku.

Dla wyprawy grubości 15—20 mm, która ma się stać rychło nieprzepuszczalną, zaleca się następującą mieszaninę zaprawy:

tH t-H rH rH rH

'C/3

GN

'C/3

‘O

ci

cr.

(nie bardzo grubego) /₂ części wapna gasz.

i¹/.

Której z tej mieszaniny użyć, zależy w zasadzie od wymaganej tęgości. Jeżeli od zaprawy nie wymaga się natychmiastowej nieprzepuszczalności można przy powyżej oznaczonych mieszaninach 1 część piasku wiecej dodać, albowiem przy cemencie portlandzkim, gęstość zaprawy znacznie wskutek procesu twardnienia pod wpływem wody wzrasta.

Przy zastosowaniu powyższych mieszanin do zaprawy betonowej otrzymuje się beton nieprzepuszczalny.

Wogóle, korzystniej jest ze względu na oszczędność, nie beton nieprzepuszczalny sporządzać lecz użyć mieszaniny odpowiedniej do wymaganej trwałości, a następnie tenże beton pokryć jedną z powyżej oznaczonych nieprzepuszczalnych mieszanin.

Roboty obejmujące wyprawę (tynk).

Chcąc wyprawiać powierzchnie murów należy je — jeżeli chcemy aby wyprawa cementowa do-brzó trzymała i należytą tęgość osiągła — poprzednio bezwarunkowo z prochu, brudu i wyprawy wapiennej oczyścić.

Powierzchnie betonowe muszą być przed wyprawą obdrapane i drucianą szczotką oczyszczone.

Dla trwałości zaprawy cementowej jest pierwszym warunkiem, by wyprawiać się mające mury były z mocnego i odpornego na wpływy zmiennego powietrza materyału sporządzone, gdyż na lichym materale, np. na źle wypalonej cegle, która się kruszy, nie można wykonać trwałej wyprawy cementowej.

Mury z gąbczastych kamieni (jak piaskowca, cegieł) muszą być (ze spodu i boków) przeciw wciskającej się wilgoci warstwą izolacyjną zabezpieczone, w przeciwnym bowiem razie tynk przy działaniu mrozu łatwo odpadać może.

Przy napływie wody nie można trwałej wyprawy wykonać, gdyż zaprawa nie spaja się należycie z powodu ciągłego poruszania cząstek cementowych; w takim wypadku postarać się trzeba o należyte odprowadzenie wody na tak długo, dopóki zaprawa cementowa nie stwardnieje.

Wyprawę ścian, narażonych na wpływ powietrza, uskuteczniać należy niezbyt tłustą zaprawą cementową lub wapna hydraulicznego, gdyż taka tłusta wyprawa skłonną jest do tworzenia szczelin. Należy też uważać, ażeby wyprawa w całej grubości uskuteczniona była równą mieszaniną zaprawy, by zapobiedz wyżej wspomnianemu tworzeniu się szczelin. Dlatego i powierzchnia tynku powinna zawierać taką samą domieszkę piasku.

W wypadkach, gdy większe powierzchnie mają być wyprawione, zaleca się rozcieranie wyprawy filcowymi krążkami. Bezustannego gładzenia kielnią lub płytą stalową unikać należy, gdyż taka wyprawa otrzymuje przez to nierówny wygląd i nader gęstą powierzchnię, co daje powód do tworzenia włoskowatych szczelin (rys). Przeciwnie zaś w zamkniętych przestrzeniach, jeżeli o to się rozchodzi, by otrzymać bezwzględną gęstość, np. przy zbiornikach (na wodę, olej, maź) przy płuczkach we fabrykach papieru, wyrobach z drze-wnyeh włókien i t. d. — można czystym cementem wygładzić świeżą wyprawę.

Jeżeli jest się zmuszonym w letniej porze wyprawę budynku z zewnątrz uskuteczniać, to należy się starać o uchylenie działania promieni słonecznych, pamiętając o zwilżaniu wodą po ukończeniu związania się wyprawy.

Korzystniej jednak w każdym razie jest wykonywanie takich robót, podczas wilgotnej i chłodnej pory, t. j. z wiosną lub w jesieni.

Jeżeli wyprawa cementowa ma być farbą olejną malowana, to musi przedtem należycie stężeć i wyschnąć. Wielokrotnie zalecają napawanie malować się mającej wyprawy, rozpuszczonym kwasem siarczanym (1:100) i t. p.; najracyonalniej jest jednak — pozwolić wyprawie stężeć należycie przez lato i zimę.

Ze wzmagającym się poznawaniem cennych przymiotów portlandzkiego cementu, jego stoso-wnem przerabianiem i wzrostem fabrykacyi tegoż, nauczono się — by racyonalniej go używać — posługiwać się nim w szerokim zakresie i przy najcięższych konstrukcyach budowlanych, np. betonowych w połączeniu z żelazem (Monier) i t. p.

Wykonania robót betonowych i fabrykacya sztucznych kamieni, doprowadzone zostały dzisiaj do tak wysokiego stopnia doskonałości, o jakim dawniej nawet nie marzono, a jeszcze i obecnie z dniem każdym okazują się nowe sposoby użycia tego tak cennego materyału.

Niech więc i niniejsza broszurka posłuży szerszym kołom do poznania jego przymiotów i ra-cyonalnego sposobu ich użytkowania.

:

\

\

V.

I

k

ł

r

<

.

.

■

4

POLITECHNIKA KRAKOWSKA BIBLIOTEKA GŁÓWNA

53

im

!cji

- ■■■

. :

On

Kdn. 524. 13. IX. 54

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000297697

¹

Gaszone wapno zawiera większą połowę wody. 1 hl z tego = 140 kg zawiera przeciętnie 63 kg suchego Kalchy-dratu, który ciężar ma także 1 hl sproszkowanego hydraulicznego wapna.