ršamosios mẽdžiagos, daugelio statybinių medžiagų jungiamasis komponentas. Pagal kilmę skiriamos mineralinės ir organinės rišamosios medžiagos.
Mineralinės rišamosios medžiagos
Mineralinės rišamosios medžiagos dažniausiai yra miltelių pavidalo, kartais skystos (pvz., skystasis stiklas). Sumaišytos su vandeniu (išskyrus magnezines rišamąsias medžiagas, kurios maišomos su druskų tirpalais), dažniausiai dar ir su inertinėmis medžiagomis – užpildais, jos sudaro plastišką medžiagą (tešlą), kuri pamažu kietėdama ir stiprėdama ilgainiui virsta dirbtiniu akmeniu (betonas, skiedinys). Pagal kietėjimo sąlygas būna orinės (kietėja ir išlaiko stiprumą tik ore), hidraulinės (pradeda kietėti ore, toliau gali kietėti ir likti stiprios tiek ore, tiek vandenyje) ir autoklavinės (greičiausiai kietėja autoklave hidroterminėmis sąlygomis – 0,8–1,6 MPa slėgio garuose). Populiariausios orinės rišamosios medžiagos: gipsinės rišamosios medžiagos, magnezinis cementas, orinės kalkės; prie šios rišamųjų medžiagų grupės t. p. priskiriamas skystasis stiklas ir rūgštims atsparus cementas. Hidraulines rišamąsias medžiagas sudaro grynosios rišamosios medžiagos, kuriose nėra aktyviųjų mineralinių priedų arba jų yra mažiau kaip 20 % (įvairūs cementai – aliuminatinis cementas, portlandcementis, romancementis, t. p. hidraulinės kalkės) ir įvairūs rišamųjų medžiagų mišiniai iš kelių grynųjų rišamųjų medžiagų arba grynųjų rišamųjų medžiagų ir aktyviųjų mineralinių priedų. Mišriųjų rišamųjų medžiagų svarbiausias komponentas būna portlandcementis (šlakinis cementas, pucolaninis cementas), orinės ir hidraulinės kalkės (kalkių pucolaninis, kalkių šlakinis ir kiti cementai), aliuminatinis cementas arba portlandcementis ir gipsas (plėtrusis cementas), gipsas, portlandcementis ir aktyvieji mineraliniai priedai (gipso ir cemento pucolaninės rišamosios medžiagos), granuliuotasis šlakas (šlakinis sulfatinis ir kiti cementai). Autoklavinės rišamosios medžiagos dažniausiai yra kalkių ir kvarcinio smėlio arba kitokie mišiniai. Antžeminėms konstrukcijoms gali būti naudojamos ir orinės, ir hidraulinės, ir autoklavinės rišamosios medžiagos, povandeninėms – tik hidraulinės rišamosios medžiagos. Mineralinės rišamosios medžiagos gaminamos iš vienos žaliavos arba jų mišinio. Žaliavos smulkinamos ir dažniausiai degamos aukštoje temperatūroje šachtinėse, sukamosiose krosnyse, kartais lydomos arba tik džiovinamos (pvz., gaminant anhidritinį cementą). Aukštoje temperatūroje susidaro naujų junginių (kalcio silikatų, kalcio aliuminatų, kalcio aliuminio feritų, kalcio oksido, magnio oksido), kurie kiekvienai rišamajai medžiagai suteikia skirtingų savybių. Termiškai apdorotas rišamųjų medžiagų pusgaminis malamas, jei reikia, su priedais; orinės kalkės virsta milteliais užpilant (gesinant) vandeniu. Mineralinės rišamosios medžiagos yra pagrindinė rišamoji medžiaga statybinėms medžiagoms (įvairiems betonams ir skiediniams) ir konstrukcijoms gaminti, jų elementams sujungti. Betono ar skiedinio tešla turi būti tiek plastiška, kad būtų patogu dirbti pilant kuo mažiau vandens. Nuo vandens pertekliaus didėja medžiagos akytumas, mažėja tankis ir stiprumas. Vandens sąnaudas galima sumažinti plastifikatoriais. Rišamosioms medžiagoms ir kitiems komponentams reaguojant su vandeniu vyksta cheminiai, fizikiniai, fizikocheminiai procesai. Plastiška tešla ima tirštėti ir koaguliuoti (pradeda rištis). Kai susidaro kristalinė struktūra, tešla baigia rištis. Rišimosi trukmė (pradžia ir pabaiga) nustatoma Vicat prietaisu: pradžia – adata iki pagrindo neįsminga per 1–2 mm, pabaiga – adata įsminga į tešlą tik 1–2 mm. Įvairių rišamųjų medžiagų rišimosi trukmė labai skirtinga, pvz., pushidratinis gipsas baigia rištis po kelių arba keliolikos minučių, portlandcementis pradeda rištis ne anksčiau kaip po 45 min, baigia – ne vėliau kaip po 10 h. Rišimosi trukmę galima reguliuoti įvairiais priedais. Sukietėjusios rišamosios medžiagos savybes lemia susidariusios struktūros pobūdis ir stiprumas, korytumas, plyšėtumas. Rišamosios medžiagos stiprumo svarbiausias rodiklis yra markė; jos nustatymą (įvairių rišamųjų medžiagų standartinių bandinių mišinio sudėtį, bandinių formą, jų laikymo sąlygas ir trukmę, bandymą) reglamentuoja standartai.
Organinės rišamosios medžiagos
Organinės rišamosios medžiagos būna kietos, klampios ir skystos. Jos kietėja (arba mažėja jų plastiškumas) dėl fizikinių ir cheminių procesų, kurių vyksmas dažniausiai priklauso nuo temperatūros. Kaip rišamosios medžiagos naudojamos mažos molekulinės masės (tirpikliai – dichloretanas, acetonas, benzenas), vidutinės molekulinės masės (įvairių angliavandenilių ir jų darinių mišiniai – bitumai, aliejai), didelės molekulinės masės junginiai (gamtiniai ir sintetiniai polimerai). Pagal kietėjimo pobūdį skiriamos nereaktyviosios rišamosios medžiagos ir reaktyviosios rišamosios medžiagos. Nereaktyviosios rišamosios medžiagos (bitumas, degutas, kai kurie polimerai) kietėja dėl fizikinių procesų – rišamajai medžiagai vėstant arba išgaruojant skystajam komponentui, reaktyviosios – dėl cheminių procesų (vulkanizacijos, polikondensacijos), kurių metu tarp molekulių susidaro nauji kovalentiniai ryšiai (kaučiukai, aliejai, fenolformaldehidinės, epoksidinės dervos). Gamtinės rišamosios medžiagos būna natūraliosios (gamtinis bitumas, gamtinis kaučiukas, gamtinės dervos) ir dirbtinės, gautos chemiškai perdirbant gamtinius produktus (naftos bitumai, pokostas). Sintetinės rišamosios medžiagos yra cheminės sintezės produktai; gaunamos mažos molekulinės masės junginius verčiant stambiamolekuliais (polimerais), pvz., polietilenas, polivinilchloridas, fenolformaldehidinė derva. Kaip organinės rišamosios medžiagos dažniausiai naudojami aliejai, bituminės, degutinės ir polimerinės medžiagos. Aliejai, kad greičiau kietėtų, dažniausiai naudojami perdirbti (oksolis, pokostas); jų dedama į dažus, lakus, mastikas. Gamtiniai ir naftos bitumai naudojami asfaltbetoniui (apie 70 %), hidroizoliacinėms, antikorozinėms, stogų dangos medžiagoms (ruberoidas, pergaminas), mastikoms, dažams, kaip kompozicinių medžiagų priedas, plastikams gaminti ir kitur. Jie gerai sulimpa su kitomis medžiagomis, gaminiai yra atsparūs atmosferos poveikiams, rūgštims ir šarmams, nepraleidžia vandens. Degutai (akmens anglių, durpių, medienos) naudojami rečiau (keliams, stogų dangai ir ritininėms medžiagoms, pvz., toliui). Iš gamtinių polimerų kaip rišamosios medžiagos naudojami celiuliozės esteriai (nitroceliuliozė, acetilceliuliozė, acetobutiratceliuliozė), celiuliozės eteriai (metilceliuliozė, etilceliuliozė, benzilceliuliozė), daugiausia lakams, dažams, klijams, mastikoms, t. p. linoleumui, plastikams gaminti, natūralusis kaučiukas – sandarikliams, izoliacinėms medžiagoms, gumai, gyvuliniai baltymai (kolagenas, kazeinas, albuminas) – klijams, dažams gaminti. Sintetiniai polimerai yra pagrindas sandarikliams, dažams, klijams, mastikoms, glaistams, t. p. statybiniams plastikams, linoleumui, kitokiai grindų dangai ir plytelėms, gumai gaminti, naudojami hidroizoliacijai, antikorozinėms ir apsauginėms dangoms, kai kurie naudojami betonui gaminti (plastbetoniui) arba jų dedama į mineralines rišamąsias medžiagas (polimercementis), betonus, skiedinius, kad jie taptų plastiškesni, mažiau praleistų vandens, įgytų kitokių savybių.
Istorija
Organinę rišamąją medžiagą – gamtinį asfaltą (jo prisigėrusias uolienas – smiltainį, klintį) apie 7–5 a. pr. Kr. jau naudojo babiloniečiai kelių dangai. Iš mineralinių rišamųjų medžiagų seniausios yra orinės rišamosios medžiagos (kalkės, gipsas). Senovės egiptiečiai akmenims sujungti naudojo skiedinį su kalkių ir degto pushidračio gipso rišamąja medžiaga. Senovės Romoje, be šios rišamosios medžiagos, imta naudoti mineralines hidraulines rišamąsias medžiagas – orines kalkes su pucolanų priedu. Vėliau į šį mišinį dar pridėdavo maltų keraminių plytų. Hidraulinė rišamoji medžiaga iš degto ir po to sumalto mergelio (romancementis) buvo išrasta tik 18 a. pabaigoje Didžiojoje Britanijoje. 19 a. pradžioje išrasta iki šiol labiausiai naudojama mineralinė rišamoji medžiaga – portlandcementis. Lietuvoje seniausia rišamoji medžiaga buvo kalkių ir susmulkinto degto molio mišinys. Darydami skiedinį šią rišamąją medžiagą maišydavo su kapotais šeriais, žvyru arba plytų skalda. Kalkes degdavo lauko krosnyse. 1914 P. Jodelės iniciatyva Valkininkuose pastatytas fabrikas pradėjo gaminti portlandcementį iš vietinio kreidos mergelio (per I pasaulinį karą įmonė sugriauta). 1952 portlandcementis iš klinties ir molio degto mišinio imtas gaminti Akmenės cemento gamykloje (nuo 1990 bendrovė Akmenės cementas). Lietuvoje rišamosios medžiagos tiriamos Kauno technologijos universitete ir Vilniaus Gedimino technikos universitete bei jų moksliniuose institutuose – Architektūros ir statybos bei Termoizoliacijos.