Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
Химическая технология вяжущих материалов
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ
Г. А. СЕЙЛХАНОВА, Е. Ж.УСИПБЕКОВА
Химическая технология вяжущих материалов
для студентов специальности 5В072000 – Химическая технология неорганических веществ
Учебное пособие
Алматы, 2016
В учебном пособии рассмотрены классификация, характеристики, основы произодства вяжущих материалов. В пособии представлена информация о сырьевых материалах (главные и вспомогательные), физико-химические основы получения и твердения вяжущих материалов, а также основные технологические этапы их производства. В пособии представлены лабораторные работы по оценке качества различных вяжущих материалов, а также тестовые задания для проверки знаний студентов.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся на химико-технологических специальностях, а также может быть использовано преподавателями и сотрудниками, работающими в области получения вяжущих материалов.
ВВЕДЕНИЕ
Необожженная глина – первое вяжущее вещество, которым пользовался человек. Сооружения из искусственных вяжущих веществ – гипса и извести, полученных путем обжига горных пород, существовали еще 2000-3000 лет до н. э. Однако, вследствие слабых вяжущих свойств, а главное, малой стойкости во влажных условиях необожжённая глина перестала соответствовать требованиям строительной техники.
Поэтому еще за 2500-3000 лет до н. э. были найдены способы изготовления вяжущих веществ: гипса и извести, получаемых обжигом соответствующих горных пород. За 2600 лет до н. э. гипс уже использовался при сооружении пирамид в Египте. Большее применение нашла и воздушная известь. Со временем научились придавать гидравлические свойства известковым растворам с помощью специальных добавок, таких как обожжённая глина и горные породы вулканического происхождения (туфы, пеплы, пемзы) в измельчённом виде. Подобные растворы использовали в основном в строительстве гидротехнических сооружений. Уже с III века до н. э. в целях увеличения прочности и долговечности гидротехнических сооружений римляне применяли вулканическую пыль из местечка Пуццуоли – пуццоланы. В настоящее время цементы с активными минеральными добавками называются пуццолановыми.
Со временем стали получать более эффективные, чем гипс и известь, вяжущие вещества. Обжигом природных мергелей или искусственных смесей, по составу подобных мергелям (известняков с примесью глины), получали гидравлическую известь, романцемент (римский цемент). В России в 1807 г. академик В. М. Севергин дал полное описание свойств вяжущего вещества, получаемого обжигом мергеля с последующим размолом полученного продукта, который по современной терминологии аналогичен романцементу.
Большой вклад в развитие технологии вяжущих материалов внес Е. Челиев, который по праву считается основоположником производства портландцемента в России. В 1825 г. в Москве была опубликована книга Е. Челиева «Полное наставление, как изготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений». Следует отметить, что своим названием портландцемент обязан англичанину Джозефу Аспдину, который в 1824 г. получил патент на изготовление вяжущего вещества из смеси известняка с глиной обжигом её до полного удаления углекислоты, и тем самым считается изобретателем современного портландцемента.
В дореволюционной России в 1913 году работало около 60 полумеханизированых цементных заводов и выпуск цемента составлял около 1,8 млн. т в год. В период первой мировой войны и Великой Октябрьской социалистической революции производство цемента резко сократилось, многие заводы были разрушены. Уровень 1913 года был достигнут только в 1927 году, а в 1940 году выпуск цемента возрос более чем в 3 раза и составил 5,7 млн. т.
После Великой Отечественной войны цементная промышленность практически создавалось заново. Цементные заводы были оборудованы современными по тем временам печами и мельницами. Возросла энерговооруженность, производственные процессы были механизированы, улучшились условия труда. Все это способствовало повышению качества цемента.
Крупнейшими учёными советской науки о цементах А. А. Байковым, П. А. Ребиндером, В. А. Киндом, В. Н. Юнгом, В. Ф. Журавлёвым, П. П. Будниковым, Н. А.Тороповым, Ю. М. Буттом, В. В. Тимашевым, М. М. Сычевым, С. Д. Окороковым, И. В. Кравченко, А. А. Пашенко и др. были развиты и дополнены знания о процессах, происходящих при клинкерообразовании и твердении вяжущих материалов, созданы новые виды цементов. В Москве в 1974 году прошел VI Международный конгресс по химии цемента, что является признанием заслуг советских ученых – цементников.
Необходимо отметить, что Казахстанские ученые также внесли большой вклад в развитие производства вяжущих материалов, портландцемента и изделий на их основе: член-корр. АН КазССР У. А. Аяпов, профессор К. К. Куатбаев, Б. П. Паримбетов, К. К. Карибаев, С. В. Терехович, З. А. Естемесов и др.
В настоящее время ученые продолжают изыскания в области вяжущих веществ, которые способствуют развитию цементной промышленности. Материалом будущего являются комбинированные конструкции (композиты), обладающие достоинствами своих компонентов и лишенные их недостатков.
Учебное пособие «Химическая технология вяжущих веществ» написано в соответствии с содержанием образовательной программы подготовки студентов по специальности 5В072000 – «Химическая технология неорганических веществ», а также может быть использовано бакалаврами, магистрантами, докторантами, преподавателями, работающими в области получения вяжущих материалов.
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВАХ
1.1 Понятие о вяжущих веществах
Вяжущими строительными веществами называют порошкообразные материалы, способные при смешивании с водой образовывать пластичную удобообрабатываемую массу, со временем затвердевающую в прочное, камневидное тело.
Строительные вяжущие вещества в зависимости от происхождения делятся на две группы:
1. Неорганические (минеральные) вяжущие вещества;
2. Органические вяжущие вещества, в основном продукты перегонки нефти и каменного угля (битумы, дегти).
В данном учебном пособии рассмотрены неорганические вяжущие вещества.
На основе вяжущих веществ создают искусственные материалы, применяемые в строительстве. В строительстве применяют различные смеси, которые в зависимости от состава называют:
цементное тесто – смесь вяжущего вещества и воды;
цементный камень – отвердевшее цементное тесто;
растворная смесь – смесь вяжущего вещества, воды и мелкого заполнителя (песка);
строительный раствор – отвердевшая растворная смесь;
бетонная смесь – смесь вяжущего вещества, воды, крупного и мелких заполнителей (песка и гравия или щебня);
бетон – отвердевшая бетонная смесь;
железобетон – бетон в сочетании со стальной арматурой.
1.2 Классификация вяжущих веществ
Минеральные вяжущие вещества классифицируются в зависимости от состава, условий твердения, основных свойств, области применения.
Наиболее обширную группу составляют гидравлические вяжущие вещества, которые после смешивания (затворения) с водой начинают твердеть на воздухе и продолжают набирать прочность под водой. Благодаря этой способности гидравлические вяжущие вещества применяют как в наземных, так и в подземных гидротехнических сооружениях, подверженных действию воды.
К гидравлическим вяжущим веществам относят следующие:
· Известковые: слабогидравлические, сильногидравлические;
· Роман-цемент;
· Портландцемент и его разновидности (портландцемент быстротвердеющий, БТЦ, пластифицированный, гидрофобный, сульфатостойкий, с умеренной экзотермией, декоративный и др.);
· Пуццолановые цементы (пуццолановый портландцемент, известко-во - пуццолановые цементы);
· Шлаковые цементы (шлакопортландцемент, известково-шлаковые цементы);
· Глиноземистый цемент;
· Специальные цементы (расширяющиеся и безусадные, жароупорные, кислотостойкие цементы и др.).
Воздушные вяжущие материалы после смешивания с водой переходят в камневидное состояние, твердеют, повышая свою прочность только на воздухе. К воздушным вяжущим материалам относят:
· Известковые (негашеная молотая, гашеная (гидратная) известь, известковое тесто);
· Гипсовые (низкообжиговые: строительный, формовочный, высокопрочный гипс; высокообжиговые: ангидритовое вяжущее, эстрих-гипс);
· Магнезиальные (каустический магнезит, каустический доломит);
· Растворимое стекло.
1.3. Сырье для производства вяжущих материалов
Исходным материалом для производства вяжущих веществ являются различные горные породы и вторичное сырье. Из природных материалов используют: гипсовые – гипсовый камень, богатый двуводным сернокислым кальцием CaSО4•2H20, или ангидрит, состоящий в основном из безводного сульфата кальция CaSO4; карбонатные – известняк, мел CaCO3, магнезит MgCO3, доломит MgCO3•CaCO3; глинистые – глины и мергели с небольшим количеством СаСО3 и MgСО3. Сюда же относят боксит с содержанием до 70% и более оксида алюминия; кремнеземистые – кварцевый песок, диатомит, трепел и др., состоящие в основном из оксида кремния.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
Основные порталы (построено редакторами)