Anhydryt

Anhydryt jest minerałem, który stosunkowo często występuje w przyrodzie. Ze względu na swój skład chemiczny (Ca[SO4]) jest to siarczan wapnia, a więc należy do klasy minerałów siarczanowych. Nazwano go anhydrytem, ponieważ kiedy go odkryto, sądzono, że zawiera kwas solny. Dopiero później dostrzeżono, że jest to w rzeczywistości wapno siarkowe, czyli bezwodny siarczan wapnia – stąd nazwa anhydryt, pochodząca od nowego francuskiego określenia.

W zależności od miejsca występowania minerał ten ma zupełnie inną postać – w głębokich skałach występuje często w (prawie) czystej strukturze, najczęściej bezbarwnej do białej, z domieszkami rzadko także jasnoniebieskiej, jasnofioletowej i różowej lub czerwonawej, jasnobrązowej i bardzo rzadko szarej, jego barwa liniowa jest od niej niezależna, ale zawsze biała. Układ krystaliczny może tworzyć bardzo masywne agregaty, ale także kryształy sześcienne lub pryzmatyczne, łupliwość jest doskonała lub bardzo dobra, w przeciwieństwie do bardzo podobnie wyglądającego gipsu. Gęstość 3 g/cm² odpowiada stosunkowo dokładnie gęstości cementu.

Natomiast na obszarach położonych blisko powierzchni często występuje magazynowanie wody (magazynowanie wody krystalizacyjnej) w minerale, który w rzeczywistości jest słabo rozpuszczalny w wodzie w stężeniu 2 g/l – dlatego też najczęściej występują tam skały gipsowe. Podczas procesu magazynowania wody i przekształcania jej w skałę gipsową dochodzi do ogromnej ekspansji (nawet do 50% wzrostu objętości), co może prowadzić nie tylko do problemów przy budowie tuneli i galerii, ale często również do uszkodzeń budynków na skutek wypiętrzania się gruntu.

Ze względu na silne pęcznienie, minerał ten w czystej postaci byłby całkowicie nieodpowiedni jako materiał budowlany. Z pewnymi dodatkami i po zmieszaniu z innymi substancjami w określony sposób, jest nawet dość często używany dzisiaj.

Możliwe zastosowania

Szczególne właściwości anhydrytu, w szczególności wysoka retencja wody i naturalna przemiana w gips, mogą być wykorzystywane w sposób ukierunkowany: Odbywa się to za pomocą tzw. stymulatorów, takich jak Siarczan potasu lub Tlenek wapnia jest dodawany w niewielkich ilościach (około 3-15%), co powoduje, że sproszkowany minerał bardzo szybko przekształca się w gips, ale pozostawia część minerału niezmienioną jako strukturalny “szkielet” i zapewnia bardzo stabilny materiał gipsowy. W ten sposób anhydryt jest stosowany np. jako klej do płytek (tzw. spoiwo anhydrytowe).

Jeżeli zastosowane zostanie spoiwo w postaci siarczanu wapnia, minerał ten może być użyty do produkcji bardzo dobrze płynącego jastrychu (AE, CA, CaS, AFE, jastrych na bazie siarczanu wapnia, często określany po prostu jako “jastrych płynący”). Takie płynące jastrychy są obecnie bardzo często stosowane, szczególnie jako tzw. jastrychy grzewcze (jastrych na ogrzewanie podłogowe, który płynie wokół wężownic grzewczych, a następnie twardnieje wokół nich). W porównaniu z innymi rodzajami jastrychów ma kilka zalet.

W mniejszym stopniu minerał ten jest również dodawany do cementu w postaci proszku i stosowany w produkcji gazobetonu. Obecnie jest on również wykorzystywany do produkcji kwasu siarkowego.

Cechy szczególne jastrychów anhydrytowych

W przeciwieństwie do klasycznego jastrychu cementowego (jastrychu CT), jastrychy anhydrytowe mają kilka istotnych zalet. W przeciwieństwie do jastrychów cementowych, można po nich chodzić, a nawet lekko je obciążać już po kilku dniach od ułożenia – tak więc w przeciwieństwie do jastrychów cementowych, gdzie trwa to kilka tygodni, jastrychy CA są gotowe do pokrycia bardzo szybko. Prowadzi to do oszczędności czasu podczas budowy, ponieważ nie ma konieczności długiego schnięcia. Dzięki temu, że jest to jastrych płynący, można bardzo szybko pokryć duże powierzchnie (do ok. 1500 m² dziennie przy aplikacji maszynowej), co stanowi dodatkową zaletę pod względem kosztów.

W przeciwieństwie do jastrychów cementowych, jastrychy anhydrytowe nie tolerują wilgoci (ze zrozumiałych względów), dlatego nie można ich układać w wilgotnych pomieszczeniach domu. Wytrzymałość jest również nieco niższa w porównaniu z klasycznymi jastrychami cementowymi, co należy uwzględnić przy planowaniu budowy. Z kolei wartości wytrzymałości na zginanie i rozciąganie jastrychu anhydrytowego są bardzo wysokie, a skurcz bardzo niski.

Przy zastosowaniu jastrychu anhydrytowego jako jastrychu płynącego (AFE) można całkowicie zrezygnować ze szczelin dylatacyjnych, nawet w przypadku dużych i bardzo dużych powierzchni. Stanowi to znaczne uproszczenie pracy i oszczędność kosztów przy późniejszej obróbce jastrychu, podobnie jak pominięcie niezbędnych prac związanych z zagęszczaniem. Należy zapewnić jedynie dobre odspojenie ścian, ponieważ w przeciwnym razie mogą powstać bardzo przeszkadzające mostki akustyczne (listwy izolacyjne ścian, obowiązkowe profesjonalne odspojenie ścian i filarów).

Jastrych AFE sprawdził się jako jastrych grzewczy, ponieważ ma wyraźnie lepszą przewodność cieplną niż jastrych cementowy, a ponadto bardzo szczelnie otacza rury grzewcze. Ponieważ w większości przypadków można również zaplanować niższą wysokość montażu, przepływ ciepła z rur grzewczych do pomieszczenia jest znacznie lepszy. Po ułożeniu anhydrytowy jastrych pływający również musi zostać “wygrzany na sucho”, ale odbywa się to znacznie szybciej niż w przypadku cementowych jastrychów pływających.

Po stwardnieniu jastrychu na bazie siarczanu wapnia można go również zeszlifować i uszczelnić, a następnie zastosować bezpośrednio jako wykładzinę podłogową. W przeciwnym razie musi być w pełni zagruntowany (wysoka chłonność) przed położeniem okładzin podłogowych, zwłaszcza płytek.

Obecnie anhydryt mineralny prawie nie jest stosowany do wykonywania jastrychów CA – w większości przypadków stosuje się anhydryt produkowany syntetycznie, który miesza się z kruszywem wapiennym i piaskiem kwarcowym o uziarnieniu do 8 mm.

Wniosek

Anhydryt jest bardzo dobrym przykładem na to, że materiały i minerały, które początkowo zupełnie nie nadają się do budowy, po odpowiedniej obróbce mogą stać się bardzo korzystnymi materiałami budowlanymi. W przyrodzie jest to tylko jeden z wielu minerałów, chociaż posiada bardzo szczególne właściwości indywidualne. Jednak dzięki zastosowaniu przez człowieka zyskał on dla nas ogromne znaczenie jako surowiec w naszym świecie.