Строительные материалы

Большую часть строительных материалов составляют алюмосиликаты с различными добавками. Основные строительные материалы — это глина, песок и различные связующие.

Основной компонент глины — глинозем (Al₂O₃), однако чаще используют каолин (Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O). Основные свойства каолина — высокая огнеупорность, низкая пластичность и связующая способность.

Обжиг глины — это один из химических процессов, который начал применяться человеком еще в глубокой древности. Процесс обжига, в ходе которого каолин теряет молекулы воды, лег в основу гончарного ремесла. Изначально гончарное производство было ремеслом, служившим для приготовления сосудов для пищи или для сохранения жидких и сыпучих тел; но со временем развивалось и обогащалось новыми предметами выделки, а именно огнеупорным кирпичом, каменной посудой, черепицей, изразцами, дренажными трубами, архитектурными украшениями и подобными изделиями.

Стекло в основном состоит из кремнезема. Для осветления стекла используют такие вещества, как сульфат, хлорид натрия, нитрат аммония и др.

Красный керамический кирпич по своему составу похож на фарфор, за исключением того, что в нем есть добавки, которые придают ему прочность (например, SiO₂).

Цемент отличается от других строительных материалов тем, что он твердеет самостоятельно. Это происходит за счет процесса гидратации. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями он образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях.

Гипс — хрупкий материал, однако его часто используют при строительстве и изготовлении скульптур. Гипс состоит из гидратированного сульфата кальция, который при обжиге теряет воду.

В наши дни природный гипс служит в основном сырьем для производства α-гипса и β-гипса. β-гипс (CaSO₄ • 0,5H₂O) — порошкообразный вяжущий материал, получаемый путем термической обработки природного двухводного гипса CaSO4 • 2H2O при температуре 150−180 °С в аппаратах, сообщающихся с атмосферой. Продукт измельчения гипса β-модификации в тонкий порошок называется строительным гипсом, или алебастром, при более тонком помоле получают формовочный гипс, или (при использовании сырья повышенной чистоты) медицинский гипс.