Вяжущие строительные материалы на основе химических соединений металлов группы НА включают в себя гипс и цемент.
Гипс получают путем гидратации (гашения) негашеной гипсовой извести (CaSO4) путем добавления воды:
CaSO4 + 2H2O -> CaSO4·2H2O
Полученный продукт называется гипсовым камнем (CaSO4·2H2O). Гипс используется для изготовления гипсокартона, штукатурных смесей, гипсовых блоков и других строительных материалов.
Цемент производят из пород, содержащих кальций, кремний, алюминий и железо. Основными компонентами цемента являются порошок глинозема (Al2O3·3H2O), порошок кремнезема (SiO2), порошок железоокиси (Fe2O3) и порошок известняка (CaCO3). Путем обжига этих компонентов при высокой температуре (около 1450 °C) происходит химическая реакция, в результате которой образуется клинкер - основной компонент цемента:
2CaO·SiO2 + 3CaO·Al2O3 + 3CaO·Fe2O3 + 30H2O -> Ca3(AlO3)(SiO4)(OH) + 2Ca2SiO4·H2O + 3CaO·Fe2O3 + 7H2O
Полученный клинкер затем измельчают до состояния порошка и смешивают с гипсом для придания ему свойств связывания и твердения при смешивании с водой. Реакция между клинкером и гипсом придает цементу свойства связывания и твердения:
Ca3(AlO3)(SiO4)(OH) + 2CaSO4·2H2O -> 3CaO·SiO2·2H2O + 2CaO·Al2O3·3H2O
Полученный продукт называется цементным камнем и используется для изготовления бетона, штукатурных смесей, кладочных растворов и других строительных материалов.