В'яжучий матеріал при змішування з водою утворює пластичне тісто, яке поступово твердне, перетворюючись на штучний камінь. Ті в'яжучі, які твердіють тільки на повітрі, називаються повітряними. В'язкі, починають твердіти на повітрі й продовжують твердіти і набирати міцність у воді, називаються гідравлічними. В'язкі використовують для приготування розчинів і бетонів.
Вапно є найдавнішим в'яжучим речовиною, що застосовували за кілька тисяч років до н.е. По берегах Дунаю знайдені залишки поселень, зведених близько 7 тис. років тому із суміші піску, гравію та вапна. Стародавні єгиптяни, греки, римляни 2 тис. років тому широко використовували у своїх спорудах матеріали на основі вапна.

Вапно і раніше і тепер отримують шляхом випалу при температурі 900 - 1200 ° С кальцієво-магнієвих карбонатних порід - вапняку, крейди, доломітового вапняку, доломіту з глини низьким вмістом (менше 6%). Під дією високої температури вапнякові породи розкладаються, причому з 100 частин вапняку виходить 56 частин вапна і 44 частини вуглекислого газу, що віддаляється. У результаті виходить негашене вапно у вигляді пористих шматків. Така будівельне вапно активно взаємодіє з водою з виділенням великої кількості
теплоти. Для повного гасіння 100 частин повітряної вапна потрібно тільки 32 частини води. Однак через інтенсивні тепловиділень потрібно води у два-три рази більше, тому що при гасінні частина води перетворюється в пару. Тому повітряну вапно часто називають вапно-кіпелка. Молоду вапно-кіпелку слід зберігати в сухих приміщеннях і сараях. Бажано, щоб при цьому підлоги знаходилися на висоті півметра над землею. Через великі тепловиділень, здатних викликати займання деревини, при попаданні на неї невеликої кількості води, негашене вапно може бути пожежонебезпечної.
Залежно від кількості води, що додається до негашеним комової вапна, отримують вапняне тісто або вапно (пушонки) у вигляді порошку.
Для отримання пушонки на 1 м вапна беруть 600 - 700 л води. При гасінні 1 м вапна великою кількістю води отримують вапняне тісто.
Гасіння вапна в пушонки проводять на землі, покритій дерев'яними щитами. За ним розсипають кіпелку шаром 10-15 см і поливають водою з лійки.
Гасіння вапна в тісто проводять у гасільном ящику розміром 2х1 (1,5) х0, 4 (0,5) м з закриваються отвором, що звернені в Творильня яму глибиною 1,5 - 2 м.
Гашене вапно буває бистрогасящейся (з початком гасіння не більше 8 хв), среднегасящейся (не більше 25 хв) і медленногасящейся (понад 25 хв).
Істотні недоліки чистого вапна - її нездатність твердіти у присутності вологи і низька водостійкість. Це не дозволяло широко використовувати вапно стародавнім римлянам, яким для будівництва дамб і акведуків потрібні були водостійкі в'язкі. Однак ними було помічено, що водостійкість вапняних розчинів значно підвищується, якщо в них додати попіл або туф, що утворилися під час виверження вулкану. Великі поклади цих вулканічних порід, які використовуються у вигляді гідравлічних добавок, були знайдені біля італійського містечка Пуццолі і на честь нього отримали назву пуццоланов. У місцях, де не було природних пуцоланові порід, стали використовувати подрібнений у порошок бій цегли, глиняного посуду або просто обпалену глину.
Так було покладено початок виробництва гідравлічних в'язких, здатних твердіти і зберігати міцність не тільки на повітрі, а й у воді.
В даний час з гідравлічних в'яжучих найширше розповсюдження отримав портландцемент, який у побуті називають просто цементом. Матеріал, винайдений близько 170 років тому одночасно англійською каменярем Джозефом Аспідіним і російським військовим техніком Єгором Челіевим, дозволив з суміші битого каменю, піску, цементу та води отримати міцний водостійкий бетон.
Цемент є одним з кращих в'яжучих речовин, здатних твердіти на повітрі й у воді. Його отримують шляхом випалу при високих температурах і помелу цементного клінкеру. Цементний клінкер являє собою спеченого у вигляді зерен діаметром до 4 см суміш вапняку і глини. При змішуванні цементу з водою виходить пластичне клейка цементне тісто, яке поступово твердне і переходить в твердий кам'яноподібний стан. Схоплювання цементного тесту відбувається значно повільніше в порівнянні з гіпсом, не раніше ніж через 45 хв і не пізніше 12 годин після змішування з водою. Твердне цемент повільно і набирає марочну міцність протягом 28 діб.
розостойкості бетонів необхідно брати мінімальну кількість води.
Тривале зберігання негативно позначається на якості цементу і веде до втрати його активності. Так, зберігання в найбільш сприятливих умовах - сухому, провітрюється - протягом трьох місяців призводить до втрати його активності на 10%, а протягом року - на 35-40%. Це викликано тим, що волога, яка завжди знаходиться в повітрі, при зіткненні з дрібними частинками цементу завчасно викликає його гідратацію.
Особливу увагу слід звернути на морозостійкість цементного каменю і бетону. Наявність пір і спільне почергове дію води і морозу тягне за собою руйнування бетонних конструкцій. Тому для підвищення морозостійкості слід застосовувати суміші, зачинені найменшою кількістю води, з мінімальною кількістю активних мінеральних добавок (трепелу, доменних шлаків) і ретельно ущільнювати суміш при укладанні. Збільшити морозостійкість бетону можна поверхнево-добавками - милонафта і сульфітно-дріжджовий Бражко (СДБ). Найбільш небезпечним є замерзання цементного каменю в початковий період твердіння. Ще не набрав достатньої міцності матеріал не може активно чинити опір тиску льоду на стінки пір і тому легко руйнується.
Бетон є штучним каменем, який утворюється в результаті тверднення суміші, що складається з в'яжучого речовини (найчастіше портландцементу), води і заповнювачів (піску, щебеню, гравію). Чи не затверділа суміш з цих компонентів називається бетонною сумішшю.
У утворився бетоні пісок, щебінь або гравій виконують роль кам'яного кістяка, а цемент, змішування з водою, їх обволікає і заповнює проміжки між ними, а при твердінні пов'язує зерна піску, щебеню та інших матеріалів, перетворюючи отриману суміш у твердий міцний штучний камінь - бетон.
Для підвищення міцності бетонних виробів у них встановлюють сталеві стрижні, сітки або іншу арматуру. Отримані конструкції з бетону з арматурою називаються залізобетонними.
Існують різні види бетонів. У житловому будівництві поширення отримав важкий бетон, який застосовується для виготовлення фундаментів, колон, балок, різних несучих конструкцій та елементів. Він виготовляється на основі портландцементу або шлакопорт-ландцемента, піску і щільних заповнювачів - гравію або щебеню гірських порід, рідше - шлакового або цегляного щебеню. Крім того, широке застосування знайшли і легкі бетони, які розглянуті в гл. 4.6.
Будівельний гіпс є в'язка речовина, що твердне тільки на повітрі (повітряне в'яжучу). Його отримують з гіпсового каменю в результаті дроблення, помелу та теплової обробки при температурі 150 - 160 ° С.
Природний гіпсовий камінь - це двуводний сірчанокислий кальцій, який при випаленні втрачає півтори молекули води, перетворюючись на напівводний гіпс - порошок білого кольору, що широко використовується в будівництві. Як і всі в'яжучі речовини, які при змішуванні з водою він утворює пластичне тісно, яке твердне і набуває міцність, перетворюючись знову у свій первісний стан - двуводний гіпс.
Для того щоб пройшла реакція твердіння і напівводний гіпс перетворився на двуводний, необхідно 18,6% води від маси гіпсового в'яжучого. Однак через велику водопотребность гіпсу для отримання удобоукладиваемого пластичного розчину необхідно брати 60-80% води. Надлишкова вода при твердінні і висиханні випаровується, залишаючи велику кількість часу. У результаті утворюється пористий матеріал, порожнистість якого досягає 60%. Наявність великої кількості пір знижує міцність матеріалу. Крім того, пори, сполучаючись з навколишнім повітрям, добре вбирають вологу. Потрапила всередину волога розчиняє двуводний гіпс, зменшуючи тим самим його міцність. Тому в присутності води гіпсові вироби різко знижують свою міцність. У зв'язку з цим його не застосовують для зовнішньої обробки, а використовують усередині сухих приміщень при штукатурних і ліпних роботах.
Підвищити водостійкість гіпсу можна, запровадивши меленого доменного гранульованого шлаку, вапна, цементу
або гідрофобною добавки (олеїнова кислота), а також просяканням гідрофобними добавками.
При твердінні гіпсу відбувається (на відміну від інших будівельних розчинів) не зменшення, а збільшення його обсягу приблизно на 1%, що дозволяє застосовувати його для виготовлення архітектурних деталей способом литва, а також для щільної закладення щілин і зазорів. Крім того, при твердінні гіпсу не утворюються тріщини.
Гіпс є бистросхвативающімся і быстротвердеющим речовиною. При підвищенні температури (не вище 65 ° С) твердіння гіпсу прискорюється.
В даний час випускаються быстротвердеющие, нормальнотвердеющіе і медленнотвердеющіе гіпсові в'яжучі: быстротвердеющие мають початок схоплювання не раніше 2 хв, кінець не більше 15 хв; нормальнотвердеющіе - початок схоплювання не раніше 6 хв, кінець не пізніше 30 хв; медленнотвердеющіе - початок схоплювання не раніше 30 хв .
Швидке тверднення гіпсу часто затрудяет його застосування. У зв'язку з цим рекомендується гіпсові розчини готувати маленькими порціями (якщо це можливо) або у воду для змішування з вводити сповільнювачі схоплювання. Як уповільнювачів застосовують тваринний клей (кератіновий або вапняно-кератіновий), а також сульфітно-дріжджову бражку в кількості 0,1-0,3% від маси гіпсу. Уповільнювач на частинках гіпсу адсорбційну утворює плівку, що утруднює його розчинення і початок схоплювання.
У випадку, коли треба прискорити твердіння гіпсу, в нього вводять кухонну сіль, сірчану кислоту або двуводний гіпс.
Високоміцний гіпс отримують термовлажностной обробкою парою високосортного гіпсового каменю під тиском вище атмосферного і подальшою сушкою при 160-180 ° С. У результаті виходить гіпс із збільшеними по розмірах кристалами. Завдяки малій площі сумарної поверхні часток цього гіпсу не потрібно великої кількості води для їх обволікання. А через низьку водопотребность при твердінні і висиханні високоміцного гіпсу утворюється менша кількість пір і отриманий матеріал володіє великими міцністю і водостійкі. Його міцність в два-три рази вища, ніж у будівельного гіпсу, і він може його замінити. Однак випуск високоміцного гіпсу в невеликій кількості огранічает його застосування.
Високообжіговий гіпс, або естрихгіпс, виготовляють випаленням природного гіпсу або ангідриту при високій температурі (800-1000 ° С). Високообжіговий гіпс на відміну від будівельного поволі схоплюється і твердне. Виготовлені з нього вироби мають малу теплозвукопро-водність, високу морозостійкість і водостійкість. Його застосовують при пристрої підлог, для виготовлення штучного мармуру, а також для штукатурки і кладки.
Гіпсові в'яжучі використовують для виробництва гіпсових і гіпсобетонних виробів, декоративних та оздоблювальних матеріалів, для приготування гіпсових і змішаних розчинів.
Вироби, отримані із суміші гіпсу і води, тобто з гіпсового тесту, називають гіпсовими, а з суміші гіпсу, води і наповнювачів - гіпсобетонних. Як заповнювачі використовують пісок, пемзу, туф, паливні й \ металургійні шлаки, керамзитовий гравій.
Гіпсові вироби мають невелику щільність, не згорає, мають гарну теплозвукоізоляція. Однак через здатність знижувати міцність при зволоженні область застосування гіпсових виробів різко обмежена приміщеннями з відносною вологістю не більше 60% при виключенні систематичного зволоження. Через значну крихкості гіпсові вироби армують металевою сіткою, дротом і стрижнями. Необхідно відзначити, що в гіпсових виробах сталева арматура починає корродіровать, тому вона повинна мати захисне покриття.