Tworzywa pochodzenia mineralnego

Tworzywa są to materiały konstrukcyjne do budowy domów, dróg, mostów itp. Istnieją dwie grupy tworzyw : mineralne, czyli nieorganiczne, i organiczne. Tworzywa organiczne, do których należy drewno oraz plastyki i laminaty, są palne i to je odróżnia od niepalnych tworzyw pochodzenia mineralnego, uzyskiwanych z różnych skał.

Metale wyróżniają się wśród innych materiałów konstrukcyjnych znaczną wytrzymałością mechaniczną, zwłaszcza wytrzymałością na rozciągniecie. Drugą ważną cechą metali jest możliwość obróbki mechanicznej poprzez kucie, walcowanie, cięcie, piłowanie, toczenie, wiercenie, struganie, szlifowanie i polerowanie.

Dzięki temu, iż większość metali tworzy stopy, można je łączyć na gorąco przez spawanie, zgrzewanie i lutowanie.
Beton jest najbardziej wytrzymałym materiałem konstrukcyjnym w grupie niemetalowych tworzyw pochodzenia mineralnego. Z betony wykonuje się stropy, schody, słupy itp. , którym kształt nadaje się najczęściej na miejscu budowy. Beton tworzy się poprzez dodanie kruszywa i wody do cementu (mieszaniny CaO, SiO2 i Al2O3. Beton twardnieje w czasie od 7 – 14 godzin w zależności od warunków atmosferycznych.

W czasie twardnienia betonu zachodzi wiele reakcji chemicznych, podczas których tlenki zawarte w cemencie i woda przekształcają się w różne sole , głównie krzemiany. Cement jest spoiwem, które twardnieje zarówno w wodzie jak i na powietrzu.

Pod nazwa ceramiką kryją się różne rodzaje cegieł i płytek, glazura, terakota, klinkier. Większość z nich otrzymuje się z gliny przez uformowanie i wypalanie. Głównymi składnikami wyrobów ceramicznych są SiO2 i Al2O3.

Zaprawa wapienna, zwana też murarską, jest materiałem konstrukcyjnym, który stosuje się do łączenia cegieł i pokrywania ścian. Powstaje przez stwardnienie mieszaniny wapna gaszonego, piasku i wody.

Kolejność procesów na placu budowy jest następująca :
1.Gaszenie wapna:Cao+H2OCa(OH)2
wapno palone wapno gaszone
2.Mieszanie wapna gaszonego z piaskiem i wodą
3.Twradnienie zaprawy- CO2 z powietrza, tworzeniu się węglanu wapnia z równoczesnym uwalnianiem wody:
Ca(OH)2+CO2CaCo3+H2O

Proces ten zachodzi powoli przez wiele lat dwutlenek węgla przenika stopniowo w coraz głębsze warstwy muru dzięki piaskowi który warunkuje porowatość tworzywa.
Im większa zawartość dwutlenku węgla w powietrzu, tym krótszy proces twardnienia. W odróżnieniu od cementu, zaprawa wapienna nie twardnieje w wodzie.

Główną zaletą szkła jako tworzywa jest przeźroczystość, a główną wadą- kruchość. Zwykłe szkło jest mieszanina krzemionki SiO2, krzemianu sodu Na2SiO3i krzemianu wapnia CaSiO3. Szkło nie jest kryształem lecz substancją bezpostaciową . Właściwości szkła można modyfikować w pewnym zakresie, zmieniając proporcje składników i dodając nowe.