Полимерлік байланыстырғыш материалдар

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 13 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны:
1.Кіріспе.
1.1Құрылыс материалдары
2.Негізгі бөлім.
2.1. Органикалық байланыстырғыштар
2.2.Битум және деготті байланыстырғыштар
2.3.Битумның түрлері
3.Қорытынды.
3.1.Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

"Құрылыс материалдары" курсы құрылыс инженерлерін дайындауға арналған оқу жоспарында құрылыс өндірісінің технологиясы, сəулет, темірбетон конструкциялары, металл конструкциялары, ағаш пен пластмасса конструкциялары, құрылысты ұйымдастыру жəне үнемдеу пəндері үшін негіз болып табылады. Оқу құралы "Құрылыс материалдары" пəнінің бағдарламасына сай, мына құрылыс мамандықтарына арналып жазылған: 050729 "Құрылыс", 050730 "Құрылыс материалдары, бұйымдары мен конструкцияларын өндіру", 050420 "Сəулет", 050506 "Экономика", 050507 "Менеджмент", 050732 "Стандартизация, метрология жəне сертификация" жəне 050720 "Ағаш өңдеу технологиясы" студенттеріне құрылыс материалдары мен бұйымдары туралы материалдарды қамтиды. Кітапта түрлі құрылыс материалдары мен бұйымдары бір ізді баяндалады: алдымен материалға жалпы түсінік беріліп, əрі қарай ол қандай шикізаттан өндірілетіні, алынған заттың, бұйымның қасиеттері жəне соңғыларға байланысты олар қай жерде қолданылатыны айтылады. Осы бірізділікті сақтай отырып, əр тарауда қаралған құрылыс материалдарының сапасы, оның құрылымына байланыстылығы ескерілген. Ал оларды өзгерту арқылы қажетті бұйым өндіруге болатындығына көңіл аударылды. Оқу құралында құрылыс материалдары мен бұйымдарды өндіру технологиялары алғашқыларды əртүрлі сапада алу əдістері ретінде қаралды. Өйткені құрылыс материалдары мен бұйымдарын қажетті сапада шығару үшін, олардың құрамы мен соңғыға тікелей байланысты олардың құрылымы да, керекті бағтытта технологиялық процестер арқылы өзгертіледі. Кітапта, қолданып жүрген құрылыс материалдарының барлық түрі қарастырылған. Металл материалдар мен бұйымдар, сондай-ақ асбестцемент, шыныпластик, полимербетон, т.б. материалдар бар. Ғимараттағы жылу энергиясын едəуір үнемдеуге септігін тигізетін жылу өткізбейтін жəне бөлмелердің акустикалық жайлылығын қастамасыз ететін материалдарға да көп көңіл бөлінген. Кітап құрылыс мамандықтары бойынша кадрлар дайындайтын жоғары оқу орындары студенттеріне арналған. Ол құрылыс материалдары мен бұйымдар пəндерінің бағдарламасы бойынша қазақ тілінде жазылған алғашқы оқулық болғандықтан, оны басқа да құрылыс мамандықтарындағы студенттер, колледж студенттері ғылыми-зерттеу, жобалау институттары- ның мамандарының да пайдалануына болады.
Құрылыс материалдары -- үйлерді, ғимараттарды салу мен жөндеуде пайдаланылатын табиғи және жасанды материалдар мен бұйымдар. Негізгі құрылыс материалдарының түрлері:
* табиғи тау жыныстарынан жасалған құрылыс материалдары (дара тастар, қиыршық тастар, т.б.);
* органикалық (битум, қарамай, синтетикалық шайыр, т.б.) және бейорганикалық (цемент, әктас, гипс, т.б.) байланыстырғыш материалдар;
* жасанды құрылыс материалдары және құрастырмалы құралымдар мен бұйымдар (құрылыстық керамика, бетон, темір-бетон, асбест-цемент, темір, шыны және силикаттан жасалған бұйымдар);
* ағаш материалдары және олардан жасалған бұйымдар (есік және терезе блоктары, ағаш талшықты және ағаш үгінділерінен жасалған тақталар, т.б.);
* металдан жасалған бұйымдар (көтергіш және қоршау құралымдары, құбырлар, рельстер, т.б.);
* синтетикалық шайырлар мен пластмассалар (линолеум, пенопласт, т.б.)
Әр түрлі табиғи тау жыныстарынан іргетастар, қабырғалық әшекейлік, т.б. құрылыс материалдары жасалынады.Органикалық байланыстырғыш заттардан жол құрылысына қажетті жабын, ылғал өткізбейтін заттар дайындалады. Ағаш жаңқасынан жұқа әшекейлік тақталар жасау үшін байланыстырғыш заттар ретінде синтетикалық шайырлар пайдаланылады. Бейорганикалық заттардың ішіндегі ең негізгісі - цемент. Одан бетон, темір-бетон, асбест-цемент, құрылыс қоспалары сияқты құрылыс материалдары жасалады. Әктастан бу қысымымен алынатын силикаттық бетон, кірпіш әрі құрылыстық қоспалар дайындалады.
Жасанды құрылыс материалдары жасалу технологиясына қарай байланыстырғыш заттар көмегімен жасалатын бетон, темір-бетон, асбест-бетон, асбест-цемент, силикаттық бетондар мен кірпіш, құрылыс қоспалары; саз топырақтан (балшықтан) күйдіру арқылы алынатын керамикалық құрылыс материалдары; құмды түрлі қоспалар қосып балқыту арқылы алынатын кеуек материалдар, ситалдар, минералдық мақталар болып бөлінеді. Жасанды құрылыс материалдарының негізгі бір түрі - металдар. Олар құрылыста әр түрлі құралымдар (көпірлер, өндірістік құрылыстар, жер сілкінісіне шыдамды құрылыстық қаңқалар және темір-бетон арматуралар, т.б.) жасауға пайдаланылады. Ағаш материалдары және олардан жасалған бұйымдарға ағашты механикалық өңдеу барысында алынатын материалдар (бөренелер, кесілмелі материалдар, паркет, фанера, т.б.) кіреді. Металдардан, негізінен, болат илемі құрылыста кеңінен қолданылады. Олардан темір-бетондарға қажетті арматуралар, ғимараттың каркастары, көпірдің құрылыстық өткіндері, жылыту жүйелері, жабын материалдары, т.б. жасалады. Әлемдік практикада ең алғаш Қазақстанда жаңа керамикикалық "золокерам" материалдары жасалып, өндіріске енгізілді.

Негізгі бөлім

Органикалық байланыстырғыш заттар физи - ка-механикалық қасиеттерін температураға байланысты өзгертуге бейім табиғи не жасанды келетін қатты, тұтқыр-иілімді немесе сұйық (дағдылы температурада) өнімдер.
Бұл байланыстырғыштар үш негізгі топқа бөлінеді: табиғи және мұнай битумдары; таскөмір, сланец, торф және сүрік қарамайлары; полимеризациялық және поликонденсациялық полимерлер.
Мұнай битумы, құрамы, құрылымы және құрамыа. Битумдардың элементарлы құрамы ( мас - сасы бойынша, %): көміртегі -- 70...80, сутегі -- 10...15, күкірт -- 2...9, оттегі -- 1 ... 5 және азот 0...2. Негізгі көмірсутегі топтары -- май (45...60%), шайыр (15...30 %), асфальтен (5...30%), асфальтогендік қышқылдар мен олардың ангидридтерінен (1%) құралады.
Бұл топтар күрделі дисперсті жүйені -- коллоидты ерітіндіні (гель, золь, зольгель құрылымдағы) құрайды. Битумдардың сапасын сипаттайтын ең маңызды қасиеттері, - адгезия, гидрофоб - таушы қабілеті, тұтқырлығы, иілімділігі, температуры жұмсаруы мен морттығы.
Жол құрылысы үшін үлгіқалыппен (стандарт) БНД -200300 ... БНД-4060 аралығында бес таңба (марка), және БН 200300 ... БН-6090 арасы бойы төрт таңба; құрылыс жұмысы үшін үш марка: БН-5050, БН-7030 және БН-9010 қарастырылған. Жабын жұмыстарының таңбалары (марка): БНК -45180, БНК-9040 және 9030, сонымен қатар БНК-45190. Бұлар қатты және тұтқыр-иілімді болып келеді.
Дағдылы температурада тұтқырлығы төмен - сұйық консистенциялы сұйық битумдар, құрылыста салқын немесе шамалы қыздырылған (50.. .60°С) күйде жағдаятында пайланылады. Бұл битумдардың ең маңызды сипаты: тұтқырлық, фракциялық құрамы мен от алу температурасы. Сол қасиеттеріне байланысты сұйық битум екі сыныпқа - орташа жылдамдықпен қоюланатын (СГ) және баяу қоюланатын (МГ) болп бөлінеді.
Мұнай битумдары - мұнай өңдеу зауыттарында бір-бірінен химиялық құрамы және қасиеттерімен ерекшелінетін түрлі мұнайлардан алынады.
Кәзіргі уақытта мұнайдан битумдар атмосфералық-вакуумды айдаумен (қалдықты битум); мұнай қалдығын тотықтырып (тотықты битум) және мұнайды айдағандағы қалдықтарды араластырумен (компаундыланған битум) алынады. Қалдықты битум тұтқырлығы төмен өнім және көбінесе тотықтандырылады.
Тотықтырылған битумды мұнай қалдықтарын (гудронды) арнаулы тотықтыру қондырғыларында қажетті тұтқырлыққа дейін ауаны үргілеумен (жоғарымолекулалық компонентті) алады. Араласпалы (компаундыланған) битумды получают в основ - ном путем смешения деасфальттанған битумды (гудронды сұйық пропанмен өңдеуден қалған өнім) майлы дистил - ляттармен араластыру жолымен алады. Аз кездесетіндіктен табиғи битум қарастырылмайды.
Қарамай (деготь) - қатты отындарды құрғақ (ауасыз) айдау өнімі. Қарамай құрамына ароматтық қатардың (бензол туындылары) сутектері мен олардың оттегімен, азотпен, күкіртпен және с.с. элементтермен қосылыстары кіреді.
Құрылыс материалдары өндірісі үшін шикі қарамайдан жеңіл заттары айдалынғаннан кейінгі түрі қолданылады. Битумға қарағанда қарамайдың отличаются меньшей ыстыққа төзімсіздігімен және худшей ауаорнықтылығының нашарлығымен ерекшеленеді. Бірақ адгезия (жабысуы) күші жоғарырақ.
Жол қарамайы произ - водятся алты таңбалы (марка) Д-1... Д-6 болып өндіріледі. Битум мен қарамайды біріктіре тотықтырып гидрооқшаулағыш материал -- гудрокам байланыстырғаш материалын алуға болады.
Битумды және қарамайлы эмульсиялар мен пасталар - дисперсиялық ортасы су, ал майда диспергіленген битум немес қарамай -- дисперсті фаза болып келетін дисперстік жүйе болып табылады. Құрамына қосылған беттік әсерлі заттар -- эмульгаторлар (сабын, көмір т.с.с.) битум немесе қарамайвода шекарасындағы беттік кернеуді азайтады.
Негізгі органикалық байланыстырғыш заттардың қатаюуы көлемді және үлбірлі жағдаяттарда жүруі мүмкін. Көлемді жағдаяттағы қатаюдың әдеттегі түрі мыс., ыдыста сақталған органикалық байланыстырғыш заттардыңтұтқыр-иілімді күйге өткендегі тұтқырлығының жоғарылауы; үлбірлі жағдаяттарда - асфальтты бетондағы, жабындық немесе гидрооқшаулаушы материалдағы органикалық байланыстырғыш заттың құрылымының баяу, не тез көтерілуі.
Органикалық байланыстырғыш заттардың реологиялық қасиеттерінің өзгеруінің басқы себебі олардың тем - ператураларының төмендеуі, нәтижесінде молекулалар мен ассоци - ациялардың жергілікті (локальный) қоюулануы;
Сұйық битумдарда жеңіл фракциялардың ұшу үрдісі де қатаюдың факторына жатады; тұтқырлы битумдар үшін синерезис (сұйық фазаның тершуі) және өзіндік тығыздалу бағыты сақталады, бұл да способствует отвердеванию материалдың қатаюға бейімдейді.

Полимерлік байланыстырғыш материалдар

Полимерлердің құрамдары мен қасиеттері. Полимерлер- макромолекула түзіле ковалентті байланыстар арқылы бірімен-бірі өзара әрекеттесетін, молекулалары үлкен қүрылымдық бөліктерден тұратын жоғарымо - лекулалы заттар.
Макромолекулаларының негізгі тізбегінің құрамына қарай полимерлерді үш топқа бөледі:
1. Карбоцепті полимерлер -- тек сутек атомдарынан ғана тұратын полимерлердің макромолекулалық тізбегі:

1 1 1 1
-- С -- С -- С -- С --
I I I I

2. Гетероцептік полимерлер, оның тізбекті құрамына сутегі атомдарынан басқа тағы да оттегі немесе күкірт, азот, фосфор т.с.сияқты атомдар кіреді:

I I I
-- С -- О -- С -- О -- С --
I I I

3. Элементоорганикалық полимерлер, олардың негізгі тізбегіне кремний, алюминий, титан атомдары, және де басқа элементтер енген (кремнийорганикалық қосылыстардың тегі

I I
-- Si -- О -- Si -- ,
I I
яғни кремний-оттегілік, силоксандық байланыстары бар).
Макромолекулалары ұзынабойлы (линейный), таралымды (разветвленный) және торлы (трехмерное) құрылымда болуы мүмкін, бұл полимерлердің физика-механикалық және химиялық қасиеттерін анықтайды.
Ұзынабойлы макромолекулаларда мономер (төменмолекулалы қосылыстар) атомдары химиялық байланыста келеді; таралымды да - полимердің негізгі тізбегінен таралған мономерлі тізбектердің болуымен сипатталады (термопластар).. Торлы да (үшөлшемді) макромолекулалар құрылымының сипаты, жеке ұзынабойлы немесе таралымды тізбектердің көбінесе тігіспен түзілуінде (реактопластар).
Қатты күйіндегі полимерлер дағдыда аморфты құрылымда келеді. Бірақ кристалды немесе аморф - ты-кристалды да болып келетіні бар.
Алу әдісіне қарай полимерді полимеризациялық, поликонденсациялық және модифицирленген табиғи полимерлер деп бөледі.
Полимеризациялық полимерлерді мономерлерді полимери - зациялау үрдісінде қанықпаған көмірсутектерінің еселік байланыстарын ашу мен мономерінің элементарлы бөліктерін ұзын тізбекке қосу нәтижесінде алады. Полимеризация реакцияларын схемалы түрде көрсетуге болады: пМ--(М)п, мұндағы М бастапқы моно - мер молекуласы; (М)п -- п мономерлік бөлімдерден тұратын макромолекула; п -- полимеризация дәрежесі.
Поликонденсациялы полимерлерді екі немесе бірнеше төменмолекулалы заттарды поли - конденсациялау реакциясы үрдісінде алады. Поликонденсация реакциясының ерекшілігі ілеспе қосылыстар (су, спірт және т.б.) түзілуі, ал полимердің химиялық құрамы алғашқы өнімдерден басқаша болып келуінде.
Мысалы, бифункционалды қосылыстардың келесідей конденсациялық реакциялары болуы мүмкін

1 2аМв --аММв + ав және т.с.с.,

(9.1)
мұндағы М - мономер;
а және в - түрлі функционалды топтар.

2 аМа + вМ ′в -- аММ ′в + ав және т.с.с.,

(9.2)
мұндағы М мен М ′ - түрлі құрамдағы мономерлер;

Модифицирленген полимерлерді табиғи жоғарымолекулалы заттардан (целлюлоза, казеин, каучуктер), оларды химиялық модификациялау жолымен алады.
Полимерлердің қасиеттері молекулалық масса мен молекулааралық күштің мәнімен айрылмастай байланысты; сонымен қатар полимерлерге сутектік байланыстар да ( мыс., ОН, NН2 т.с.с.). біршама ықпал етеді.
Полимерлердің жалпы техникалық сипаттамасы келесідей: термиялық (жұмсару температурасы мен ыстыққа төзімділік, шынылану температурасы мен аққыштығы), механикалық (беріктік, бейпішінденуге орнықтылық және бетүсті қаттылығы), химиялық (атмосфераға төзімділік пен бұзылу (деструкция).
Полимерлі материалдардың қатаюуы. Полимерлік байланыстырушылар көптеген жаңа және жасанды құрылыс материалдары -- полимербетондардың, полимерерітінділердің, мастиктердің, герметиктердің, пластмасс және басқаларының негізі болып табылады. Олардың құрылымы мен қасиеттерінің жасақталуы байланыстырушы термопластикалы немесе термореактив - ті полимерлі компоненттердің қатаюуымен байланысты .
Бұйымды дайындау кезеңінде полимерлік байланыстырушы зат негізіндегі пішінделетін конгломерат қоспасы тұтқырлыаққыштық жағдайда болады. Икемді (эластичность) келетін пластификатты полимерлердің қатаюуына қатты ұнтақтәріздес толтырғыштарды (наполнитель) енгізумен әсер етеді. Олар полимерді үлбір-бағдарлы жағдаятқа жеткізеді де конгломератты кристаллиза - циялық құрылымға жақындатады. Толтырғыштың (күйе, кремний оксиді, алюминий оксиді және басқалар) бөлшектері поли - мерлік тізбектерді адсорбциялайды және оларды қатайтады; тізбектер қатқылдана бастайды.
Термореактивті полимер қатайғанда үздіксіз кеңістікті тор -- матрица түзеді, ал толтырғышы (наполнитель) сол торға кіреді де, беріктігі мен конгломераттың тұтасты (монолитный) микроқұрылымын қамтамасыз етеді.
Битумдар (лат. bitumen -- тау шайыры, мұнай) -- көмірсутектер мен олардың азотты, оттекті, күкіртті және металды туындыларының қоспасы болып табылатын қатты немесе шайыр тәріздес өнімдер. Битумдар суда ерімейді, тығыздығы 0,95 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.