ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Алюміній і сплави на його основі

У чистому вигляді алюміній м’який, пластичний, добре відливається, прокочується, плавиться при температурі 6570С, має півищену стійкість до корозії, високу тепло- і електропровідність. Щільність алюмінію – 2700 кг/м3, міцність на розтягнення – 90...120 МПа. У чистому вигляді застосовується для виливки деталей, виготовлення порошкових фарб, як газоутворювач у виробництві ніздрюватих бетонів. Високоефективний утеплювач на основі алюмінієвої фольги, здатний відбивати теплові промені. У будівництві в основному застосовують сплави алюмінію з міддю, марганцем, магнієм, кремнієм, залізом, які від чистого алюмінію відрізняються більш високою технологічністю, підвищеною міцністю і твердістю. Сплави, що складаються з алюмінію, міді, марганцю й магнію називають дюралюмінієм. Міцність на розтягнення таких сплавів становить 20...500 МПа. Конструкції і вироби з дюралюмінію добре себе зарекомендували при влаштуванні віконних коробок і плетінь, дверей і дверних коробок, зовнішнього облицювання будинків і виготовлення легких тришарових панелей з пінопластовим утеплювачем.

Сплав алюмінію з кремнієм (до 23%) називається силуміном. Міцність на розтягнення становить 200 МПа. Ці сплави мають високі ливарні якості, малу усадку і пористість, вони тверді й міцні.

Основне достоїнство алюмінієвих сплавів – мала вага при досить високій міцності в сполученні з корозійною стійкістю.

 

Мідь і сплави на її основі

Чиста мідь – м’який, пластичний метал із щільністю 8960 кг/м3, володіє високої теплопровідністю, незначною міцністю на розтягнення 180...240МПа, температура плавлення – 10800С. Мідь використовується у вигляді сплавів : латуні й бронзи.

Латунь – сплави міді з цинком(10...40%). Добре піддається прокату, штампуванню і витягувань. У порівнянні з чистою міддю має більш високу твердість і міцність на розтягання 250...600 МПа. У будівництві застосовується в основному для декоративних цілей(поручні, накладки і т.д.) і для санітарно - технічних пристроїв.

Бронза – сплав міді з оловом(до 10%), алюмінієм, свинцем. Міцність бронзи така, як і в міді, але значно вища твердість. Володіє гарними ливарними властивостями. Призначення в будівництві як латуні.

 

Контрольні запитання

1. Що таке метали?

2. Розкажіть про сплави.

3. Які метали відносяться до чорних?

4. Які метали відносяться до кольорових?

5. Розкажіть про будову і властивості залізовуглецевих сплавів.

6. Які основи виробництва чавуну?

7. Які основи виробництва сталі?

8. Які вам відомі вироби із сталі?

9. Що означає марка легованої сталі?

10. Які легуючі елементі покращують властивості сталі ?


Розділ 6. НЕОРГАНІЧНІ В'ЯЖУЧІ РЕЧОВИНИ

Загальні відомості

Неорганічними в'яжучими речовинами називають порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою утворюють пластично-грузле тісто, здатне згодом мимовільно твердіти у результаті фізико-хімічних процесів.

Властивість в'яжучих матеріалів скріплювати між собою зерна піску, гравію, щебеню в процесі переходу з пластичного стану в твердий, використовується для виготовлення бетонів, будівельних розчинів, силікатної цегли, азбестоцементу і т.д.

Неорганічні в'яжучі застосовувалися ще в стародавності. Так, при будівництві морських споруд у 1 в. н.е. в Древньому Римі було помічено, що коли вапно змішати з тонкомолотою обпаленою глиною, то отриманий на їхній основі виріб не тільки здобуває водостійкість, але і підвищує свою міцність, знаходячись у воді. Таке вапно з глиняною добавкою назвали гідравлічним. Російські будівельники назвали таке в'яжуче «цементом» і використовували його при будівництві Десятинної церкви і Софійського собору в Києві, стін Московського Кремля.

У 1825 р., в наукових працях російського військового техніка Е. Челієва з'явилося повідомлення з описом технології одержання цементу шляхом випалу до спікання суміші вапняку і глини. Одночасний винахід цементу був запатентований англійцем Аспідом, який порівнюючи затверділий стан цементного каменю з гірською породою, що добувалася біля м. Портленда, назвав свій винахід «портландцементом».

Неорганічні в'яжучі залежно від умов твердіння і експлуатації прийнято класифікувати на повітряні, гідравлічні й в'яжучі автоклавноготвердіння.

Повітряні в'яжучі можуть тверднути і набирати міцність тільки на повітрі. До цієї групи відносяться гіпсові, магнезіальні, вапняні в'яжучі, рідке скло.

Гідравлічні в'яжучі тверднуть та зберігають міцність не тільки на повітрі, але й у воді. За хімічним складом гідравлічні в'яжучі являють собою складну оксидну систему – СаО - SiО2 - Аl2О3 - Fе2О3. До гідравлічних в'яжучих відносять: портландцемент і його різновиди, глиноземистий цемент і його різновиди, гідравлічне вапно і романцемент.

В'яжучі речовини автоклавного твердіння здатні тверднути й утворювати міцній камінь в автоклавах в умовах підвищених температур, тиску і вологості. До таких в'яжучих речовин належать вапняно- кремнеземисті, вапняно-шлакові й вапняно-зольні.

 

Повітряні в'яжучі речовини

Гіпсові в'яжучі речовини

Гіпсові в'яжучі речовини(ДСТУ Б В. 2.7-82-99) – складаються головним чином з напівводяного гіпсу чи ангідриду.

Сировиною для одержання гіпсових в'яжучих найчастіше служить природний гіпсовий камінь, що переважно складається з мінералу гіпсу СаSО4 · 2Н2О а також ангідрит СаSО4, відходи промисловості (фосфогіпс, борогіпс).

В основу класифікації гіпсових в'яжучих покладена температура теплової обробки.

Низьковипалювальні гіпсові в'яжучі виготовляють тепловою обробкою природного гіпсу при температурі 110-180оС. При зазначеному температурному режимі відбувається дегідратація сировини з одержанням напівгідрату СаSО4 · 0,5 Н2О:

 

СаSО4 · 2Н2О СаSО4 · 0,5Н2О + 1,5Н2О.

 

До низьковипалювальнихгіпсових в'яжучих відносять будівельний, високоміцний і формувальний гіпс.

Будівельний гіпсскладається в основному з кристалів -модифікації

СаSО4·0,5Н2О, містить частки сировини, що не розклалася, і незначну кількість CaSО4. Його одержують у варочних чи казанових печах. Міцність при стиску складає 10-12 МПа.

Високоміцний гіпс одержують термічною обробкою високосортного гіпсового каменю в герметичних апаратах під тиском пари. Зазначена технологія дозволяє одержати більш активну α-модифікацію напівводяного сульфату кальцію СаSО4 · 0,5Н2О, тому міцність високоміцного гіпсу при стиску 15-25 МПа.

Формувальний гіпс застосовується для виготовлення форм у керамічній і фарфоро-фаянсової промисловості, містить незначну кількість домішок, в основному складається з модифікації напівгідрату.

Високовипалювальні гіпсові в'яжучі (естрих-гіпс) одержують шляхом випалу гіпсового каменю при високих температурах 600-900оС.

При вказаній температурній обробці сировини відбувається повна дегідратація з утворенням ангідриту СаSО4:

 

СаSО4 · 2Н2О СаSО4 + 2Н2О.

 

Високовипалювальний гіпс, на відміну від будівельного, повільно схоплюється і твердіє, але його водостійкість і міцність при стиску вище (10-20 МПа).

Технічні характеристики гіпсових в'яжучих оцінюються визначенням тонкості помелу, водопотреби, строків тужавлення, міцності при згині й стиску, водостійкості.

Істинна щільність гіпсових в'яжучих – 2,6...2,75 г/см3;

Насипна щільність – 800...1100 кг/м3;

Водопотреба визначається кількістю води, потрібної для приготування тіста стандартної консистенції (діаметр розпливу 180±5 мм).

Для отримання тіста нормальної густоти з -модифікації СаSО4·0,5Н2О потрібно 50...70% води, а з α-модифікаціі СаSО4·0,5Н2О - 30...40%.

Строки тужавлення. За строками тужавлення гіпсові в'яжучі поділяють на три групи: А– швидкотверднучі (з початком тужавлення не раніше 2 хв. і кінцем не пізніше -15 хв.), Б – нормальнотверднучі (з початком тужавлення не раніше 6 хв. і кінцем – не пізніше 30 хв.), В – повільнотверднучі (початок тужавлення не раніше 20 хв.).

Міцнісні показники гіпсових визначають випробуванням зразків балочок розмірами 40x40x160 мм з гіпсового тіста стандартної консистенції через 2 години після виготовлення.

Для гіпсових в'яжучих встановлено 12 марок за міцністю при стиску (МПа): Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25, де цифра означає нормовану межу міцності при стиску.

Маркування гіпсу здійснюється з урахуванням його міцності, строків тужавлення та тонкості помелу, наприклад гіпсова в'яжуча речовина з позначкою Г-5-А-ІІ ДСТУ Б В 2.7-82-99 відповідає марці Г-5, є швидкотверднучою і характеризується середньою тонкістю помелу.

Водостійкість гіпсових виробів є невисокою: коефіцієнт розм’якшення становить 0,35...0,4.

Гіпсові в’яжучі застосовують для виготовлення гіпсобетонних виробів(перегородкові панелі), сухої штукатурки, штукатурних розчинів, гіпсоцементнопуццоланових в'яжучих (ГЦПВ) а також для виробництва ГКЛ( гіпсокартонніх листів).

 

Повітряне вапно

Повітряне вапно (ДСТУ Б В 2.7-90-99) – продукт помірного випалу кальцієво-магнієвих карбонатних гірських порід (вапняку, крейди, вапняку- черепашника, доломітизованого вапняку).

Вміст глинистої речовини в сировині до 6% обумовлює твердіння вапна на повітрі.

Для одержання повітряного вапна сировина піддається випалу в шахтних печах при температурі 900-1200 оС до повного видалення СО2 (що складає 44% від маси СаСО3):

 

СаСО3 СаО + СО2.

 

Продукт випалу у вигляді шматків білого кольору називається грудковим негашеним вапном крім основного оксиду СаО може містити деяку кількість оксиду магнію МgО, що утворюється в результаті розкладання карбонату магнію.

Чим вище вміст основних оксидів (СаО+МgО), тим пластичніше вапняне тісто і вище сорт вапна. На якості повітряного вапна позначається також вміст зерен недовипалення чи перевипалення, що робить вапняне тісто менш пластичним. Недовипалені частки являють собою зерна сировинного матеріалу, що залишився, не розклався у процесі виробництва вапна, перевипаленні частки – ущільнений оксид кальцію.

Гашене вапно утворюється за реакціею:

 

СаО+Н2О = Са(ОН)2 +63,7 кДж.

 

Вапно гасять у гідраторах періодичної або безперервної дії.

Залежно від характеру наступної обробки грудкового вапна (скільки води витрачається для гашення) одержують три різних продукти:

гідратне вапно – «пушонка» – 50-70% води від маси вапна;

вапняне тісто – тістоподібний продукт, що містить 50% твердих часток Са(ОН)2 і 50% води;

вапняне молоко – розведене водою вапняне тісто;

Процес гасіння грудкового вапна з одержанням вапняного тесту на спеціалізованих розчинних заводах здійснюється у вапногасильних машинах. Для одержання вапна-«пушонки» використовують гідратори безупинної дії, які дозволяють перетворити грудкове вапно в найтонший порошок із щільністю 400-450 кг/м3.

Твердіння повітряного вапна відбувається за рахунок двох, одночасних процесів: зближення кристалів Са(ОН)2 і їхнього зрощення, а також під дією вуглекислого газу, що міститься у невеликій кількості в повітрі:

 

СаО + Н2О = Са(ОН)2;

 

Са(ОН)2 + СО2 + nН2О = СаСО3 + (n + 1) Н2О;

 

Відповідно до реакції твердіння при карбонізації виділяється вода, розчини з використанням вапна твердіють повільно, тому процес твердіння прискорює сушіння.

Залежно від вмісту оксиду магнію повітряне вапно розділяється на кальцієве (МgО до 5%), магнезіальне (МgО=5%-20%) і доломітове (МgО = 20-40%).

Процентний вміст оксидів, здатних вступати в реакцію гідратації (піддаватися гасінню) називають активністю вапна.

Залежно від тривалості протікання реакції гасіння вапно розрізняють:

- швідкогашене – гасіння до 8 хв.,

- середньогашене – від 8 до 25 хв.,

- повільногашене – більше 25 хв.

Час гасіння і активність вапна є визначальними показниками якості.

Технічні характеристики повітряного вапна оцінюються визначенням активності, тонкості помелу, швидкості гашення, водопотреби, строків тужавлення, міцності при стиску.

Істинна щільність негашеного вапна – 3,1...3,3 г/см3 , гашеного – 2,23 г/см3 .

Насипна щільність грудкового вапна – 1600...2600 кг/м3.

Активність – процентний вміст оксидів (СаО + МgО), здатних вступати в реакцію гідратації (піддаватися гасінню).

Строки тужавлення дуже повільні. Будівельні розчини на основі гашеного вапна тужавіють 5...7 діб.

Маркування вапна здійснюється з урахуванням його міцності, швидкості гашення та активності, наприклад, вапно з позначкою ВП-А-1 ДСТУ Б В .2.7.-90-99 відповідає вапну повітряному, швидко гашеному, першого сорту.

Повітряне вапно застосовують для виготовлення будівельних розчинів, ячеїстих, легких, важких бетонів, силікатної цегли і силікатних бетонів.

6.2.3.Магнезіальні в'яжучі

Магнезіальнів'яжучі- каустичний магнезит MgO і каустичний доломіт MgO + CaCO3одержують шляхом помірного випалу (750-850оС) магнезиту:

MgCO3 MgO + СО2.

Особливістю цих в’яжучих речовин є то ,що вони замішуються не водою, а водними розчинами солей: хлориду магнію, сульфату магнію. Застосування водних розчинів солей магнію сприяє прискоренню твердіння та підвищенню міцностімагнезіальних в’яжучих.

Магнезіальні в’яжучі речовини мають високу міцність при стиску, що досягає 60...100 Мпа. Каустичний магнезит – речовина швидкого твердіння, яка має початок тужавлення не раніше 20 хв., кінець – не пізніше 6 год. Каустичний доломіт відрізняється строками тужавлення: початок через 3...10 год., кінець не раніше 8...20 год.

Магнезіальні в’яжучі характеризуються високою адгезією до органічних заповнювачів. Такі вироби (ксилоліт, фіброліт) відрізняються підвищеною ударною в’язкістю, добре обробляються, є жаростійкими, мають звукоізоляційні властивості.

 

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти