CEMENTY, HYDRAULICKÉ VÁPNO, BETON

Cementy: jsou nejrozšířenější hydraulické maltoviny, které se vyznačují schopností tuhnout a tvrdnout reakcí s vodou bez přístupu vzduchu. Základem nejrozšířenější skupiny je portlandský cement, připravuje se mletím portlandského slinku se třemi až pěti procenty sádrovce (jako regulátor tuhnutí). Portlandský slinek se získá pálením směsi vápence s hlinito-křemičitými minerály (jíly, slíny, břidlice) v oblasti teploty slinutí nad 1350°C, kdy vznikají hlavní slínkové minerály: 3CaO.SiO2 – křemičitan trojvápenatý, 2CaO.SiO2 – křemičitan dvojvápenatý, 3CaO.Al2O3 – hlinitan trojvápenatý, které provází malé množství mezerní hmoty: 4CaO.Al2O3.Fe2O3 – hlinito-železitan čtyřvápenatý.
S portlandského cementu se připravují směsné cementy přídavkem 40% – 80% jemně mletých přísad s latentně hydraulickými vlastnostmi, nejčastěji vysokopecní strusky nebo elektrárenského popílku a podle toho jsou též nazývány – struskoportlandský, vysokopecní nebo popílkový cement.
Tuhnutí a tvrdnutí cementu je založeno na reakci hlavních slínkových minerálů portlandského slinku s vodou:

2[3CaO.SiO2] + 6H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca(OH)2
2[2CaO.SiO2] + 4H2O → 3CaO.2SiO2.3H2O + Ca(OH)2
3CaO.Al2O3 + 6H2O → 3CaO.Al2O3.6H2O

Třetí reakci ovlivňuje regulátor tuhnutí CaSO4.2H2O, se kterým probíhá pomaleji za vzniku 3CaO.Al2O3.CaSO4.12H2O a 3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O, jejichž vláknité krystaly přispívají k počátečním pevnostem.
Výsledný produkt 3CaO.2SiO2.3H2O je hlavní pojivovou fází cementových malt a betonů, má gelovitý charakter a proto je obvykle souborně označován formulí «CaO-SiO2-H2Ogel».
Druhý produkt hydratace Ca(OH)2 jednak reaguje přímo s kamenivem, jednak vytváří podmínky pro hydratační reakce přísad ve směsných cementech.
Další skupinu tvoří cementy hlinitanové a speciální, které mají zcela odlišné složení i použití.
Hydraulické vápno je maltovina přechodná, čili tuhne zpočátku za přístupu vzdušného CO2 a další vývin pevností závisí na reakci s vodou.