Гипстi материалдар

Гипстiң жылдам қатаюы мен жоғары қалыптау қасиеттерi, гипс бұйымдарын өндiрудiң технологиялық процесiн қысқартуға, қалыптардың айналымдылығын жоғарылатуға мүмкiндiк бередi. Бұл ғимараттардың құралмалы iрi өлшемдi элементтерiн дайындауға және құрылыс төмендетуге жол ашады.

Гипс бұйымдары салыстырмалы төмен тығыздығына қарамастан берiктiгi, жылу өткiзгiштiгi мен дыбыс изоляциялық қасиетi жоғары. Олар механикалық өңдеуге ыңғайлы (кесiледi, бұрғыланады, т.б.) және әртүрлi түстерге боялады.

Жоғарыда келтiрiлген артықшылықтармен қатар, гипс бұйымдарының айтарлықтай кемшiлiктерi де бар - суға төзiмсiз, гипс бұйымдары ылғалданғанда берiктiлiгi көп төмендейдi, сондай-ақ жайылымдылық байқалады (тұрақты салмақ пен пластикалық деформацияның артуы). Сондықтан гипс бұйымдарын тек құрғақ бөлмелерде сақтап, ылғалданудан қоргау керек. Жайылымдылықты азайту үшiн гипс массасына ұнтақталған домна шлагын қосады.

Гипс бұйымдары - гипс пен гипсбетон түрлерiне бөлiнедi. Гипс бұйымдарын илемiнен (кейде аздаған органикалық немесе ұнтақталған минералдық толтыргыштар қосады) дайындайды.

6.3 Ауа әгi: өндiру технологиясы, түрлерi, қасиеттерi, қолданылуы

Ауа әгi деп - карбонатты таужыныстарын күйдiру жолымен алынатын өнiмдi атайды. Ауа әгiн өндiру үшiн карбонаттардың құрамында балшықтардың мөлшерi 6%-тен аспауы шарт. Шикiзат ретiнде негiзiнде кальций карбонаты пайдаланылады. Ол 900-1200°С-та құрамынан көмiртегi (i V) оксидi (газ) мына реакция бойынша толық шыққанша күйдiрiледi: СаСО₃ = СаО + СО₂. Әктас көбiнесе шахталы (6.2-сурет) немесе айнымалы пештерде қатты, сұйық не газ күйiндегi отындарды қолданып, күйдiредi.

Бақылау сұрақтар:

1 Гипсті материалдар

2 Күйдіретін температура

7 дәріс. Гидравликалық байланыстырғыш заттар

Жоспар:

1 Портландцемент (анықтама құрамы);

2 Портландцемент өндiру принциптерi.

7.1 Портландцемент (анықтама құрамы)

Портландцемент дегенiмiз - әктас пен балшықтан құрастырылған қоспаны 1450°С-та күйдiру арқылы алынатын, негiзiнде кальций силикаттарынан тұратын клинкерге бiраз гипс қосып, ұнтап өндiретiн гидравликалық байланыстырғыш зат.

Портландцемент клинкерiнiң құрамы. Химиялық құрамы, %: кальций оксидi 63-66; кремний оксидi 21-24; алюминий оксидi 4-8; темiр оксидi 2-4; жинағы 95-97. Құрамында калган 3-5%-тi шикiзат iшiнде кездесетiн, негiзгi заттардан баска, қосымшалар (магний оксидi, т.б.). Минералдық құрамы: клинкер мынандай төрт негiзгi минералдан тұрады, %: үш кальцийлi силикат (алит) 40-60; екi кальцийлi силикат (белит) 20-30; үш кальцийлi алюминат 4-12 және төрт кальцийлi алюминий феррит - 10-20. Бұл минералдардың химиялық формуласы былайша қысқартылады:

ЗСаО • SiО₂ - С₃Si; 2СО₂ • SiО₂ • С₂Si; 3СаО • А1₂О₃ - С₃А; 4СО₂ • А1₂О₃ - Ғе₂О₃ - С₄АI

Цемент құрамының оның қасиеттерiне тигiзетiн әсерi. Клинкерде алит минералы көбейген сайын алғашқыдан алынатын цемент тез қатаяды да, соңғының маркасы жоғары болады. Үш кальцийлi алюминат көбейсе де цемент тез қатаяды, бiрақ берiктiгi азаяды. Құрамында екi кальцийлi силикат көбейсе, цемент баяу қатаяды, сөйте тұра уақыт өткен сайын, оның берiктiгi арта түседi. Қорыта айтқанда, цемент минералдарының ең тиiмдiсi - үш кальцийлi силикат (С₃3).

Магний оксидi клинкерге әктас арқылы келедi (енедi). Ол 5%-ке дейiнгi мөлшерде пайдалы, себебi ол клинкер балқымасының сұйықтығын арттырып, алиттiң түзiлуiн тездетедi. Магний оксидi алитпен қосылып, қатты ерiтiндi түзедi. Клинкерде бiраз магний оксидi, периклаз минералы (М§0) күйiнде қалады. Бұл минерал -оксид немесе минералдармен байланыса алмай, бос қалған кальций оксидi сумен реакцияға өте баяу түсетiндiктен, алдымен цемент қамырының, онан соң цемент тасының көлемiн бiрқалыпты өзгертпеуiне зиянды әсерiн тигiзедi. Сондықтан клинкерде бұл байланыспаган бос оксидтер молшерi 1 - 2% - тен аспауы керек.

7.2 Портландцемент өндiру принциптерi

Портландцемент өндiрудiң негiзгi кезеңдерi - шикiзатты күйдiруге дайындау, күйдiру және клинкердi ұнтақтау,

Шикiзатты күйдiруге дайындау. Шикiзат ретiнде 75-78% әктастан, 22-25% балшықтан құрастырылган қоспалар қолданылады. Кейде домна пешiнiң шлагi, нефелин шламы пайдаланылады. Шикiзаттардан берiлген құрамда плита дайындау тэсiлiне байланысты портландцемент өндiрудiң екi жолы бар: ылгалды және құрғақ.

Ылғалды тәсiлдi қолданылганда шикiзаттарды су қосып майдалайды. Сондықтан шикiзаттар қоспасы пешке шлам (суспензия) күйiнде берiледi. Құрғақ тәсiл бойынша шикiзаттарды құрғақ күйiнде майдалап араластырады. Кейде құрғақ шихтаға аздап су қосып домалақ түйiрлер (гранулдер) жасап, оларды пешке жiбередi. Кейде шихта құрғақ ұнтақ күйiнде әуелi циклоиды қондырғышта кыздырылып, онан соң айналмалы пеште күйдiрiледi.

Бақылау сұрақтар:

1 Цемент құрамы.

2 Шикізаттағы әктас проценті.

8 дәріс. Органикалық емес байланыстырғыш заттар бойынша құрылыс материалдары

Жоспар:

1 Битумның түрлерi, құрамы, кұрылымы, қасиеттерi;

2 Кара майдың түрлерi, құрамы, құрылымы, қасиеттерi;

3 Асфальт-бетон ерiтiндiлерi, қара май бетондар;

4 Органикалық байланыстырғыш заттар негiзiнде жасалған рулонды жабындық материалдар.

Органикалық байланыстырғыш заттар – битум, қара май болып бөлiнедi. Бұл тарауда битум мен қара майдың түрлерi, олардың құрамы, құрылымы, қасиеттерi, осы байланыстырғыш заттар негiзiнде жасалған асфальт-бетон, асфальт-ерiтiндi, қара май – бетон, рулонды жабындық материалдар (рубероид, пергамин, т.б.), гидроизоляциялық материалдар (битумды гидрозол, битум резеңкелi-бризол, изол, т.б. фольгоизол), әртүрлi эмульсиялар, пасталар, мастикалар қаралады.

8.1 Битумның түрлерi, құрамы, кұрылымы, қасиеттерi

Битумның түрлерiне – органикалық байланыстырғыш затта табиғи түрiнде кездесетiн немесе асфальтты жыныстардан өндiрiлетiн битумдар мен мұнайдан өндiрiлетiн жасанды битум жатады.

Табиги битум – жабысқақ тұтқыр сұйық немесе қатайған көмiрсутектер мен олардың металл емес туындыларынан, атап айтқанда, көмiрсутектер мен күкiрттiң (8), оттегiнiң (О) және азоттық (И) қосылыстарынан құралған зат. Табиги битумдар – кәдiмгi жаратылыс жағдайда мұнай – өзiнiң ұшқыш фракцияларынан өте баяу айырылады, бiрте-бiрте қатты немесе тұтқыр битумға айналады. Табиғи битум, мұнай кен орнына жақын жерде кұралады. Бiрақ, табиғи битум – таза түрiнде сирек кездеседi. Ол шөгiндi таужыныстарында жиiрек орын алады.

Асфальтты жыныстар дегенiмiз – битум сiнген шөгiндi кеуектi таужыныстары: әктас, доломит, саз, кұм. Бұл жыныстардан битум шығарылып алынады немесе олар майдаланып, асфальт ұнтағы ретiнде пайдаланылады.

Жасанды немесе мұнайлы битум жеңiл мұнай фракцияларының кейiшi қалдыктарынан, яғни мұнайда қайнатып, одан бензин мен керосиндi және майлардың бiраз бөлiгiн шығарғаннан кейiн калатын гудрон, крекинг калдықтарынан алынады. Табиғи битум сирек кездеседi

Битумның кұрамын элементтiк және химиялық деп бөледi. Элементтiк кұрам – битумның қандай элементтерден тұратынын, ал химиялық құрамы, осы элементтердiң қандай қосылыстар түзетiнiн анықтайды. Битумдардың элементтiк кұрамы мынадай: көмiртегі (С) 70 – 80%, сутегi 10 – 15%, күкiрт (8) 2-9 %, оттегi (О) 1-5%, азот (Ы) 0 – 2%. Бұл элементтер битумда көмiрсутектер мен олардың күкiрт, оттегi және азот қосылыстары ретiнде кездеседi.

Битумдардың химиялық кұрамы өте күрделi. Онда С₉H₂о – дан С₃₀Hб2 Дейiн қаныққан (көмiрсутектерi болуы мүмкiн). Бұл битум түзетiн қосылыстарды үш топқа: қатты бөлiк, шаиырлар және майлы фракциялар деп бөлуге болады. Бұлардың әрқайсысы молекулалық массасы әртүрлi көмiрсутектер мен олардың металл емес элементтерi мен туындаларынан тұрады.

8.2 Кара майдың түрлерi, құрамы, құрылымы, қасиеттерi

Қара май дегенiмiз – қою, жабысқақ, түсi қара немесе қарасұр келетiн тұтқыр зат. Қара майды таскөмiр, ағаш, торф, т.б. отқа жанатын заттардан құрғақ айдау (ауасыз қыздыру) жолымен алады.

Пектiң жұмсару температурасы 50-60°С аралығында қара майдан жасалған материалдар (мысалы, толь) құрамында реакцияшыл қанықпаған көмiрсутектерi көп болғандықтан, олар судың, оттегiнiң және ультракөк сәуленiң әсерiнен тотықтандару полимеризациясына тап болады. Ауада, битумдардан iстелiнген материалдармен (рубероидпен), салыстырғанда, тез тозады. Ал олардың биологиялық төзiмдiгi битумнан өндiрiлген материалдарға қарағанда мықтырақ, өйткенi қара май құрамында уыттылығы жоғары фенол (карбол қышқылы) бар.

8.3 Асфальт-бетон ерiтiндiлерi, қара май бетондар

Асфальт немесе қара май бетон дегенiмiз – жарықшақ немесе малта тас, кұм, минералды ұнтақ пен битум не қарамай қоспасын тығыздау арiдылы алынатын жасанды материал. Асфальт ерiтiндi деп – iрi толтырғыш (мысалы, жарықшақ тассыз) асфальт бетонды атайды. Осындай ерiтiндiнi – кейде құмды асфальт деп те атайды.

Асфальт немесе қара май бетондар мен ерiтiндiлерде байланыстырғыш зат ретiнде мұнай не қара майдың бөлшектерiнiң 90% - 1: 0,315 мм-ден кем минералды ұнтақпен қоспасы пайдаланылады. Демек, асфальттық байланыстырғыш зат – ол битумның майда дисперстiк ұнтақпен (П.В. Сахоров асфальттық қоспамен) тығыз араласқан онiмi.

Минералды ұнтақ бетон немесе ерiтiндi өндiруге қажеттi ең қымбат материал, байланыстырғыш заттың шығынын азайтып, оның жұмсару температурасын жоғарылатады. Минералды ұнтақтар сыруға берiктiк шегi 20 МПа-дан кем емес әк тастар мен доломиттердi ұнтау арқылы дайындалады. Битум немесе қара майға қосылатын ұнтақ ретiнде негiздi домна шлагi мен асфальтт^ жыныстардың ұнтақтығын пайдалануға болады.

Асфальт ерiтiндiлерi мен асфальт қара май бетондарда уақ толтырғыш ретiнде таза, тозаң-балшық бөлшектерi 3%-тен көп емес, табиғи және жасанды құмдар қолданылады.

8.4 Органикалық байланыстырғыш заттар негiзiнде жасалған рулонды жабындық материалдар

Рулонды материалдар – негiздi немесе негiзсiз болып бөлiнедi. Негiздi рулон материалдар: негiзге – картонға (қалың қатырма қағазға) асбест қағазға, шыны матаға, т.б. битумды немесе қара майды сiңiру арқылы жасалынады, Негiзсiз рулонды материалдар – битум немесе қара май, минералды ұнтақ пен үстемеден (антисептиктен, пластифкатордан) құралған қоспаны (араласпаны) каландр дан өткiзiп, қажеттi қалындығы бар полотно (мата, рулон) ретiнде өндiрiледi.

Негiзi бар рулонды жабындық материалдар бiрнеше қабатты болып жасалынады. Жабындының астары (астыщы қабаты) ретiнде жұмсақ (оңай балқитын) битум (қара май) сiщрiлген негiз, ал тысы (бетгiк қабат ретiнде қатты (қиын балқитын) битум (қара май) жағылған негiз қолданылады да, оның бетiне минералды түйiндер себiледi.

Рубероид дегенiмiз – жабындық картонға жұмсақ битумды (мысалы, БHК-45/180) сiңiрiп, онан соң қиын балқитын битум (мысалы, БHК-90/40) жағып, бетiне минералдық түйiрлер сеуiп жасалган рулонды жабындық материал. Жабындық картон ескi-құсқы шүберек, қағаз макулатурасы мен ағаш целлюлозасы қоспасынан жасалады. Себiндi материалдар (посыпка) ретiнде мынадай минералдық түйiрлер пайдаланылады: iрi дәндi (К-крупнозернистая посыпка), уақ дәндi (М-межозернистая), тозаңды шаңды (П –пылевидная) және қабыршықты (Г-чешуйчатая).

Бақылау сұрақтар:

1 Битумның түрлері

2 Қара май бетондар

9 дәріс. Бетондар

Жоспар:

1 Бетондар және бетонтану. Жалпы мағлұматтар, бетондарды топтастыру;

2 Ауыр бетон шикiзаттары;

3 Бетон қоспасының қасиеттерi;

4 Бетон қоспасын дайындау, тасымалдау, қалыптау.

9.1 Бетондар және бетонтану. Жалпы мағлұматтар, бетондарды топтастыру

Бетондар дегенiмiз - байланыстырғыш затқа (ол бетон көлемiнiң 10-15%-i) белгiлi мөлшерлерде (85-90%) толтыргьгштар мен су қосқанда коспаның қатаю нэтижесiнде алынатын жасанды тас.

Бетонтану деп - бетондардың құрылымы мен қасиеттерi жөнiндегi қолданбалы ғылымды атайды. Оның негiзгi мiндетi - бетондардың құрамы, құрылымы мен қасиеттерi арасындағы байланыстылықты зерттеу, табу. Бұлардың арасындағы байланысты тану - материалдық (химиялық) құрамды үйлестiру мен қүрылымға ықпал ететiн сыртқы эсерлер арқылы белгiлi бетондардың сапасын жақсартуға емес, керiсiнше ерекше қасиеттерi бар принциптi жаңа бетондар жасауға мүмкiндiк туғызады.

Бетон құрамы ондағы толтырғыш түйiрлерiнiң арасындағы қуыстардың цемент таспен толтырылған дәрежесiне байланысты үш түрге бөлiнедi. Бiрiншi құрылымда - толтырғыш қуыстары арасында цемент қамыры, ал қатайғаннан соң цемент тасы көп; мұндай құрылымда толтырғыштар цемент қамырында "жүзедi". Екiншi құрылымда - керiсiнше цемент аз, яғни толтырғыш түйiрлерi бәрi бiрдей цемент таспен қоршалынбайды. Бұл жағдайда бетон берiк болмайды, өйткенi ол күш түскенде толтырғыш түйiрлерiнiң цемент таспен қоршалынбаган, ягни бiрiктiрiлмеген жерiнен оңай-ак қирайды. Бетонның ең тиiмдi құрылымы - цемент тас толтыргыш түйiрлерiн жұқа қабатпен жауып, оларды өзара тек аз ғана алшақтатқанда түзiледi. Осы жағдайда, яғни тек үшiншi құрылымда - бетонның қажеттi берiктiгi, цементтi ең аз салыстырмалы мөлшерде қосқанда қамтамасыз етiледi.

Поиск по сайту: