Гидротациялық (бейорганикалық) байланыстырғыш заттар

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Байланыстырғыш заттар

Белгілі бір жағдайларда физика-химиялық процестердің әсерінен ұнтақ тәріздес, иілімді байланыстырғыш немесе сұйық күйден қатты немесе иілімі аз күйге көшуге қабілетті заттарды байлыныстырғыш заттар деп атау қабылданған.

Байланыстырғыш заттар екі үлкен топқа бөлінеді: минералды байланыстырғыш заттар және органикалық байланыстырғыш заттар .

Бейорганикалық байланыстырғыш заттарға - әктас, цемент, гипстік байланыстыр-ғыштар, сұйық шыны және басқалары - су мен, кейде тұздардың су ерітінділерімен бекітеді.

Әктастар - шөгінді тау жыныстары; негізінен, кальциттен СаСO ₃ тұрады. Барлық шөгінді тау жыныстарының 20%-ін құрайды. Әктастар жоғары температураның әсерінен қайтадан кристалданып, мәрмәрға айналады

Сұйық шыны - жабысқақтық қасиеті бар суға ерітілген натрий немесе калий силикаттары.

Органикалық байланыстырғыш заттарға - битумдар, қарамай, жануарлар желімі, полимерлер, оларды қыздыру, балқыту немесе органикалық сұйықтықта еріту арқылы жұмыс күйіне көшіреді.

Минералды байланыстырғыш заттар, сумен араластырған кезде, физика-химиялық процестер нәтижесінде біртіндеп қатаятын және тас тәріздес күйге ауысатын иілімді байланыстырғыш масса түзуге қабілетті жасанды майдалап ұсақталған ұнтақтар.

Бейорганикалық байланыстырғыш заттар олардың қатаю және белгілі бір беріктігін сақтау қасиеттеріне байланысты ауада қатаятын, гидравликалық байланыстырғыш заттар деп бөледі. Өз бетіндік топқа көбінесе автоклавта қатаятын байланыстырғыш заттар бөледі.

Байланыстырғыш заттардың өндірісі үшін бастапқы материалдар ретінде түрлі тау жыныстары және бірқатар өнеркәсіп салаларының кейбір қосалқы өнімдері қызмет етеді. Сонымен, гипстік байланыстырғыштар өндірісі үшін, көбінесе қос сулы гипстен CaSO ₄ *2H ₂ O тұратын гипстік тау жыныстары пайдаланылады. Осы мақсат үшін фосфорлық тыңайтқыштар өндірісінің қалдығы болып табылатын фосфогипс қолданылады.

Байланыстырғыш заттарға ерітінді және бетон қоспаларға арнайы қасиеттерін реттеу, жақсарту немесе беру үшін көптеген жағдайларда түрлі қосымшалар енгізеді.

Барлық дерлік минералдық байланыстырғыштарды тау жыныстарын күйдіру, одан әрі күйдірген өнімді үгіту арқылы алады.

Минералдық байланыстырғыштардың қатаюы олардың сумен өзара әрекеттесуі нәтижесінде жүреді (гидроксилроксия) байланыстырғыш заттың қатаю, ұстасу және өзіндік қатаюы кезегіне бөлу қабылданған. Байланыстырғыштың жұмсақ қамыры қоюлана бастауы және иілімділігін жоғалту кезі ұстасудың басталуына сәйкес келеді. Одан әрі байланыстырғыш қамыры барған сайын көбірек тығыздалады, толық қоюланады және әлі байқарлықтай беріктігі болмайтын, қатты тас денеге біртіндеп айналады. Бұл кезде ұстасудың соңы деп атайды.

Байланыстырғыштар беріктігі уақытпен өзгереді, сондықтан байланыстырғыштарды, стандартта бекітілген жағдайларда белгілі бір қатаю уақытында жеткен беріктігі бойынша бағалайды. Бұл көрсеткішті байланыстырғыш маркасы ретінде қолданады.

Өз бетіндік топқа көбінесе автоклавта қатаятын байланыстырғыш заттарды (әктасты-кремниземді, әктасты-нефелиндік, әктасты-қождық) бөледі. Автоклавтаның диаметрлері 3, 6 м-ге дейін және ұзындығы 32 м-ге дейін герметикалық жабылатын цилиндрлер болып табылады.

Гидротациялық (бейорганикалық) байланыстырғыш заттар.

Гидротациялық (бейорганикалық) байланыстырғыш заттар дегеніміз сумен араласқанда созылмалы зат түзіп, химиялық өзара әсерлесу процесінде қатайып беріктенетіп біртұтас монолит құрайтын майда ұсақталған ұнтақ материал. Бұған тас материалдары (кұм, гравий, щебень) толықтырғыш ретінде енгізіле отырып конгломерат сиякты жасанды тас алынады.

Гидротациялық тұтқыр ауа (тек ауалы ортада қатайып беріктенеді және гидрав-ликалық (тек суда) сулы ылғалды ортада қатаяды деп бөлінеді.

Құрылыстың ауалы әк СаО ₂ - СаСО ₃ табиғи карбонатты 900-1300 ⁰ С-да күйдіргенде құрамында 8%-ға дейін сазды қоспалар (әк, доломит, бор және т. б) болатын өнім. Күйдіруді шахталарда айналып тұратын пештерде жүргізеді. Шахталы пештерде күйдіру кеңінен таралған. Шахталы пеште күйдірілетін известняк шахта бойымен жоғарыдан төмен 3 аймакпен өтеді:

кыздыру аймағы (шикізатты кептіру және жеңіл заттарды бөлу) ;
күйдіру аймағы (заттарды күйдіру) ;
суыту аймағы.

Қыздыру аймағында әк күйдіру аймағынан газ тәріздес өнімдердің жануынан келетін жылумен 900°С-да қыздырылады. Күйдіру аймағында отынның жануы мен известняктың СаСОз известке СаО және көмірқышқылы СО ₂ 1000-1200 ⁰ С бөлінеді. Суыту аймағында күйдірілген известняк жоғарыдан төмен қозғалатын суық ауа арқылы 80-100 ⁰ С дейін суыйды.

Күйдіру нәтижесінде көмірқышқылы толығымен жоғалып ақ немесе сұр түсті әк алынады. Бұл известен құрылыстық ауалы әктің көптеген түрін алады: майда ұнтақ тәріздес әк, әкті қоспалар.

Құрылыстық ауалы әкпен қалау және штукатуралау қоспаларын маркасы төмен бетондарды (ауалы-құрғақ ортада жұмыс істейтін), тығыз силикат бұйымдарын даярлауда (кірпіш, ірі блоктар, панельдер), цементтер алуға қолданады.

Гидротехникалық және гидромелиорациялық кұрылымдар тұрақты әсерінде жұмыс істейді. Мұндай ауыр шарт құрылымның эксплуатациясына байланыстырғыш заттарды қолдануды талап етеді. Бұл байланыстырғыш заттардың тек беріктігі ғана емес, сонымен қатар суға төзімділігі, суыққа төзімділігі және коррозияға тұрақтылығы жоғары болуы қажет. Мұндай каситеттерге гидравликалық байланыстырғыш заттар ие.

Гидравликалық әкті табиғи мергель мен мергелді әкті 900-1100 ⁰ С күйдіру арқылы алады. Гидравликалық әк өндірісіне баратын мергель мен мергелді әктін құрамында 6-25% сазды және құмдық қоспалар болады. Оның гидравликалық қасиеті гидравликалық модульмен сипатталады. Бұл модуль кальций қышкылының пайыздық мөлшерінің кремний, алюминий, темір қышқылдарының қатынасына катынасын береді.

Гидравликалық әк баяу қатаятын тұтқыр зат. Оны кұрылыс қоспаларын төмен маркалы бетондарды, жеңіл бетондарды, аралас бетондарды дайындауда қолданады.

Портландцемент - клинкер майда қалдығы мен гипсті араластыру арқылы алынған гидравликалық байланыстырғыш зат. Клинкер құрамында известняк немесе гипстің табиғи және шикі қоспасынан тұратын біртекті өнім. Шикі массаны айналмалы пештерде күйдіреді. Портландцементті байланыстырғыш зат ретінде цементті қоспалар мен бетондар даярлауда қолданады.

Шлактыпортландцемент құрамында гидравликалық қоспа түрінде түйіршіктелген доменді немесе электртермосфосфорлы шлак қосылған. Ол арнайы режимде суытылады. Оны портландцементті клинкер қалдығын (3, 5% дейін шлак 20-80 % және гипсті тас 3, 5%) араластыру арқылы алады. Шлактыпортландцемент қатаюдың басында беріктігі баяу өседі, одан әрі беріктену жылдамдығы жоғарылайды. Ол қоршаған орта температурасына тәуелді.

Карбонатты портландцементті құрамында 30 % известнягі бар цементті клинкер қалдығынан алады. Ол қатаю кезінде бөлгіштігі төмен, ал тұрақтылығы жоғары болады.

Органикалық байланыстырғыш заттар

Органикалық байланыстырғыш заттар - битум, қара май болып бөлінеді.

Қарамай - қою, жабысқақ, түсі қара немесе қарасұр келетін тұтқыр зат. Қарамайдың құрамына: ароматты көмірсутектер, бензолдың туындыларыжәне олардың оттегі, азот және күкіртпен қосылыстары кіреді.

Битумның түрлеріне - органикалық байланыстырғыш затта табиғи түрінде кездесетін немесе асфальтты жыныстардан өндірілетін битумдар мен мұнайдан өндірілетін жасанды битум жатады.

Байланыстырғыш заттар - құрылыс жұмысына бетон және ерітінді дайындау, құрылыс конструкцияларының жеке элементтерін бекіту т. б. үшін қолданылатын минералдық немесе ағзалық заттар. Ағзалық байланыстырғыш материалдарға битум, смола, кейбір полимерлер т. б., ал минералдық байланыстырғыш материалдарға ұсақтау және сумен араластыру арқылы қатты затқа айналатын ұнтақ заттар жатады. Ерте кезде байланыстырғыш материалдар орнына балшық жұмсалған. Оған топан, майда сабан сияқты заттар қосылатын. Кейінірек құрылыс гипсі мен әк пайдаланылды. Қазіргі уақытта байланыстырғыш материалдардың көптеген түрлері бар. Олар ауалық және гидравли-калық болып екі топқа бөлінеді. Ауалық байланыстырғыш материалдардың қатаю және беку қасиеттері ауа арқылы қалыптасады (әк, құрылыс гипсі, каустикалық магнезит және доломитті, ангидритті байланыстырғыш т. б. ) .

Гидравликалық байланыстырғыш материалдардың қатаю және беку қасиеттері тек ауа арқылы ғана емес, судың да көмегімен қалыптасады (портландцементтің барлық түрлері, пуццоланды цемент, роман цементі және гидравликалық әк) . Құрылыста портландцемент көп қолданылады. Оны көбінесе тек «цемент» деп те атайды. Портландцемент әк тас пен балшықтан тұратын жасанды немесе табиғи қосындыларды 1450-1500°С температураға дейін өртегенде түзілетін клинкерді гипспен (3-5℅) және активті немесе инертті минералдық қоспалармен (10-15℅) араластырып, майдалау жолымен алынады. Ресейде портландцемент 1818-1822 жылы белгілі болды. 1824 жылы ағылшын Аспдин өзі «портландтық» деп атаған цементке патент алды. 1856 жылы Ресейде (Гродзец) тұңғыш цемент заводы салынды. Қазақ ССР-нде Шымкент, Қарағанды, Семей, Өскемен, және Сазтөбе цемент заводтары бар. Бұларда жылына 5, 6 млн. тонна цемент өндіріледі. Республикада цементтің мынадай арнайы түрлері өндіріледі: ақ түсті цемент, сульфатқа төзімді цемент, тампонаждық цемент, асбесті цемент, сульфатты шлак цементтің жаңа түрі т. б.

Магнезиалды байланыстырғыш заттар

Магнезиалды байланыстырғыш заттарға каустикалық магнезит және каустикалық доломит жатады. Каустикалық магнезит табиғи магнезитті 750 . . . 850 градусқа күйдіріп, одан кейін ұнтау арқылы алынады. Күйдіру нәтижесінде магнезит магний оксидіне және көміртегі оксидіне (IV) ыдырайды: MgCO ₃ = MgO + CO ₂ . Каустикалық доломит алу үшін табиғи доломитті тек магний карбонаты ғана ыдырайтын температураға дейін қыздырады да, одан соң тиірменге тартып ұнтайды. Басқа байланыстырғыш заттардан ерекше, магнезиалды байланыстырғыштарды сумен емес, тұз ерітінділерімен, көбінесе хлорлы магний немесе магний сульфаты ерітінділерімен шылайды. Бұл жағдайда байланысырғыш тез қатаяды, одан алынатын құрамы 1:3 (байланыстырғыш құм) тастың беріктігі артады, өйткені қатайғанда Mg(OH) ₂ бірге магнийдің су хлориді да (3MgO * MgCl ₂ * 6H ₂ O ₂ ) түзіледі. Магнезиалды байланыстырғыштардың беріктігі жоғары Р сығу 60 . . . 100 МПа; оларды ксиолит және фибролит деп аталатын ағаш үгінділері мен жаңқалары, көнеп сабағы, т. б. өсімдік талшықтары негізінде жасалатын еден төсеуге қолданатын тақтайлар, еденнің жіксіз негізін және дыбыс, жылу өткізбейтін бұйымдар өндіру үшін пайдалануға болады. Магнезиалды байланыстырғыш заттарда активті магний тотығы көбейген сайын олардың беріктігі жоғарылайды. Сондықтан каустикалық доломиттің беріктігі каустикалық магнезитпен салыстырғанда 2 есе төмен.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.