Mineraalse sideaine valik sõltub sellest, milliseid omadusi materjalilt vajatakse ja millistes tingimustes peab see töötama. Tsement, lubi ja kaltsiumsulfaat-sideained ei ole üksteise otsesed asendajad – nende erinev kivinemismehhanism annab materjalidele erinevad omadused ja kasutusvõimalused.
MINERAALSED SIDEAINED
Mineraalsed sideained on anorgaanilised materjalid, mis moodustavad kivistudes tahke mineraalse struktuuri. Betooni ja ehitusmörtide seisukohalt on olulisemad tsement, lubi ning kips ja teised kaltsiumsulfaat-sideained. Kuigi kõik need kuuluvad mineraalsete sideainete hulka, erinevad nende kivinemine, tugevus, niiskuskindlus ja kasutusvõimalused märkimisväärselt.
Tsement
Tsement on tänapäevase betooni kõige olulisem sideaine. Tsemendipõhised sideained reageerivad veega ning moodustavad hüdratatsiooni käigus kivistuva struktuuri. Tsemendipõhiste materjalide tugevusteks on suur survetugevus, hea temperatuuritaluvus ning sobiva koostise ja teostuse korral pikaajaline vastupidavus ka nõudlikes keskkonnatingimustes. Samas on nende deformatsioonivõime suhteliselt väike ning lõpptulemust mõjutavad oluliselt vee ja sideaine suhe, kivinemistingimused ja järelhooldus.
Teised tsemendid ja mineraalsed sideainesüsteemid
Portlandtsement on betoonis kõige levinum, kuid mitte ainus võimalus. Teistsuguse koostisega tsemente ja mineraalseid sideainesüsteeme kasutatakse siis, kui materjalilt soovitakse omadusi, mida tavapärase Portlandtsemendiga on keerulisem saavutada.
Kaltsiumaluminaattsement (CAC) võimaldab saavutada väga kiiret tugevuse arengut ning võib sobiva koostise korral anda hea vastupidavuse kõrgetele temperatuuridele ja teatud keemilistele mõjutustele. Seetõttu kasutatakse seda muu hulgas kiiret kasutuselevõttu nõudvates parandusmaterjalides ja eritingimustes töötavates süsteemides.
Kaltsiumsulfoaluminaattsement (CSA) võimaldab saavutada kiiret varajase tugevuse arengut ja kontrollida materjali mahumuutusi. Seetõttu kasutatakse CSA-põhiseid süsteeme näiteks kiiresti kivinevates ja mahukahanemist kompenseerivates materjalides.
Supersulfaat-tsement sisaldab Portlandtsemendiga võrreldes väga vähe klinkrit ning põhineb suuresti räbul ja kaltsiumsulfaadil. Sellised süsteemid võivad pakkuda head sulfaadikindlust ja väiksemat klinkrisisaldust ning seeläbi vähendada sideainega seotud CO₂-heidet.
Leelisaktiveeritud sideainetes aktiveeritakse sobiv alumosilikaatne lähteaine, näiteks räbu või lendtuhk, leeliselise aktivaatoriga. Nende abil on võimalik valmistada väga erinevate omadustega tsemendilaadseid materjale ning kasutada sideaines vähem või üldse mitte Portlandtsemendiklinkrit.
Nende sideainete olemasolu näitab hästi, miks sõnu „tsement“ ja „Portlandtsement“ ei tohiks alati kasutada sünonüümidena. Sideaine valikuga saab mõjutada materjali tugevuse arengut, mahumuutusi, temperatuuritaluvust, keemilist vastupidavust ja keskkonnamõju.
Lubi
Lubi on üks vanemaid ehituses kasutatavaid mineraalseid sideaineid, kuid seda kasutatakse ka tänapäeval. Õhklubi kivistub peamiselt õhus oleva süsinikdioksiidiga reageerides, hüdraulilised lubjad aga sisaldavad ühendeid, mis võimaldavad neil kivistuda ka vee toimel. Lubimördid on üldjuhul väiksema tugevusega, kuid suurema deformatsioonivõime ja veeauru läbilaskvusega kui tsemendipõhised mördid. Seetõttu on lubjal oluline koht näiteks ajalooliste konstruktsioonide, müüritiste ja krohvide juures.
Kips ja teised kaltsiumsulfaat-sideained
Kips ja teised kaltsiumsulfaat-sideained põhinevad kaltsiumsulfaadi erinevatel vormidel. Kips on kaltsiumsulfaatdihüdraat (CaSO₄·2H₂O), anhüdriit aga veevaba kaltsiumsulfaat (CaSO₄). Anhüdriit reageerib kivinemisel veega ning moodustab kaltsiumsulfaatdihüdraadi ehk kipsi.
Kaltsiumsulfaat-sideained võimaldavad valmistada hästi tasanduvaid ja mõõtmetelt stabiilseid materjale ning neid kasutatakse muu hulgas siseviimistluses ja põrandate tasanduskihtides. Nende omadused erinevad tsemendipõhistest süsteemidest, eriti niiskuskäitumise ja kasutuskeskkonna suhtes. Seetõttu ei saa näiteks anhüdriit- ehk kaltsiumsulfaatpõrandat hinnata samade omaduste ja kasutustingimuste järgi nagu tsemendipõhist tasanduskihti.