Экономика производства и применения керамических материалов

2. Экономическая география  России. /Под ред. Видяпина В.И.  М.: Инфра-м, 1999.

3. Горчаков Г.И., Баженов  Ю.М. Строительные материалы. - М.: Стройиздат,1986.

4. Карелин В.С. Экономика  промышленности строительных материалов. - М.: Стройизздат, 1975.

5. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк. , 1988 г. - 527с.: ил.

6. http://stroy-server.ru/

 

Вопросы по теории.

1. Как изменяются основные строительно – технические свойства материалов по мере их увлажнения? Приведите примеры.

При увлажнении материала  изменяются его свойства — увеличиваются  плотность, теплопроводность и обычно снижается прочность. Поэтому при  всех расчетах необходимо учитывать  как влажность материала, так  и его способность к поглощению влаги (водопоглощение и гигроскопичность). Во всех случаях при применении и  хранении пористые строительные материалы  предохраняют от увлажнения.

При увлажнении сухой древесины  до достижения ею предела гигроскопичности стенки древесных клеток утолщаются, разбухают, что приводит к увеличению размеров и объема деревянных изделий.

2. Охарактеризуйте горные породы, являющиеся сырьем для производства вяжущих веществ?

Сырьем для производства вяжущих  служат природные материалы (горные породы) и некоторые промышленные отходы. Эти материалы используются в отдельности либо в смеси  друг с другом.

К природным сырьевым материалам относятся  породы: гипсовые, известковые, глинистые, мергелистые, магнезиальные, высокоглиноземистые  и кремнеземистые.

Гипсовые горные породы состоят  в основном из двуводного CaSO4*2Н2О  или безводного сернокислого кальция - CaSO4. Эти породы применяются для  производства гипсовых вяжущих, а в  смеси с другими материалами - для изготовления сульфатно-шлаковых цементов.

Известковые породы в виде известняков, мелов, известковых туфов, известняков-ракушечников состоят в основном из углекислого  кальция. Они используются для производства извести, портландцемента, глиноземистого цемента и смешанных вяжущих  на их основе.

Глинистые породы в виде глин различных  видов, суглинков, глинистых сланцев, лёссов, состоящих в основном из водных алюмосиликатов, применяют для  производства цемента, смешанных вяжущих  на его основе, а также на основе извести и обожженных глин.

Мергелистые породы представляют собой  природную гомогенную смесь кальцита и глинистого вещества. Их применяют  при изготовлении портландцемента  и его производных, а также  гидравлической извести.

Магнезиальные породы в виде магнезита (МgСО3) и доломита (СаСО3*МgСО3) употребляют  в производстве магнезиальных вяжущих  веществ, а также доломитовой  извести.

Высокоглиноземистые породы (бокситы), состоящие главным образом из гидратов окиси алюминия, применяются  в смеси с другими материалами  для изготовления глиноземистого цемента.

Кремнеземистые породы (диатомит, трепел, пуццолана, трасс, кварцевый  песок и др.) используются в смеси  с другими материалами для  изготовления смешанных цементов.

3. Что такое ситаллы, каковы их свойства и области применения в строительстве?

Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полученные объёмной кристаллизацией стекол и состоящие из одной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределённых в стекловидной фазе. Ситаллы обладают малой плотностью (они легче алюминия), высокой механической прочностью, особенно на сжатие, твердостью, жаропрочностью, термической стойкостью, химической устойчивостью и другими ценными свойствами. Ситаллы имеют большинство положительных свойств, которые есть у стекла, в том числе и технологичность. Являются перспективными строительными и конструкционными материалами (обтекатели ракет и сверхзвуковых управляемых снарядов, химически стойкая аппаратура, мостостроительные конструкции и др.).

4. Охарактеризуйте разновидности и опишите производство известковых вяжущих веществ.

Неорганическими вяжущими веществами называются порошкообразные материалы, способные при затворении водой  или водными растворами солей  создавать пластично-вязкую массу, затвердевающую со временем и образующую прочное камневидное тело (это  известь, цемент, строительный гипс, жидкое стекло и др.).

По условиям твердения  неорганические вяжущие вещества делят  на три основные группы:

1 – воздушные вяжущие; 

2 – гидравлические вяжущие; 

3 – вяжущие автоклавного  твердения.

5. Причины коррозии цементного камня и меры защиты от нее.

Основной причиной коррозии каменных материалов в строительных конструкциях является физико-химическое воздействие воды. Это воздействие  проявляется в растворяющей способности  воды, особенно если она содержит растворенные газы (С02, S02 и др.); в замерзании воды в порах и трещинах, сопровождающемся появлением в материале больших  внутренних напряжений. Кроме того, резкое изменение температуры приводит к появлению на поверхности камня, особенно из полиминеральных пород, микротрещин, которые становятся очагами  разрушения. Различные микроорганизмы и растения (мхи, лишайники), поселяясь  в порах и трещинах камня, извлекают  для своего питания щелочные соли и выделяют органические кислоты, вызывающие биологическое разрушение камня.

Ясно, что стойкость каменных материалов против коррозии тем выше, чем они  плотнее (меньше пористость) и меньше их растворимость. Поэтому все мероприятия  по защите каменных материалов от коррозии направлены на предохранение их от воздействия воды и на повышение  поверхностной плотности. Эти меры могут быть конструктивными и  физико-химическими.

Конструктивная защита от увлажнения осуществляется путем устройства надлежащих стоков воды, придания каменным материалам гладкой полированной поверхности  и такой формы, при которых  вода, попадающая на них, не задерживается  и не проникает внутрь материала.

Физико-химические мероприятии заключаются в создании на лицевой поверхности камня плотного водонепроницаемого слоя и/или ее гидрофобизации. Одним из способов повышения поверхностной плотности является флюатирование, при котором карбонатные породы пропитывают солями кремнефтористоводородной кислоты (флю-атами), например флюатами магния.

Уплотнить поверхность камня можно  также последовательной пропиткой  растворимым стеклом и хлористым  кальцием, в результате взаимодействия которых образуются нерастворимые  силикат кальция и кремнекислота, закрывающие поры. Эта же цель достигается  при последовательной пропитке поверхности  камня спиртовым раствором калийного  мыла и уксусно-кислого алюминия. В этом случае на поверхности камня  образуется нерастворимая пленка соли жирной кислоты.

6. Что представляют собой аккустические материалы, каковы их свойства и области применения?

Акустические материалы - материалы, предназначенные для  улучшения акустических свойств  помещений. Акустические материалы  делятся на отделочные и прокладочные. Отделочные акустические материалы  применяются или для поглощения звука внутри помещений и технических  устройств, требующих снижения уровня шумов (промышленные цехи, операционные залы, машинописные бюро, вентиляционные воздуховоды и др. устройства), или  для создания в общественных помещениях оптимальных условий слышимости (зрительные залы, радиовещательные студии, лекционные аудитории и пр.). Прокладочные акустические материалы используются при устройстве упругих оснований под полами междуэтажных перекрытий для изоляции помещений от ударных шумов.

7. Компоненты лакокрасочных составов, назначение и требование к ним.

Лакокрасочные составы подразделяются на краски, лаки и вспомогательные  материалы. В качестве компонентов  лакокрасочных составов могут применяться  пигменты, наполнители и связующие  вещества.

 Пигменты - цветные тонкомолотые минеральные или органические вещества, не растворимые или малорастворимые в воде и органических растворителях. К ним относятся: мел природный молотый марок А, Б, В; охра сухая марок А, Б, В; сурик железный сухой марок А, Б; мумия естественная сухая; графит; глауконит.

 Пигменты искусственные  минеральные получают путем химической  переработки минерального сырья.  К ним относятся: двуокись титана, белила цинковые сухие марок  М-4; литопон сухой; охра жженая; крон цинковый малярный сортов  С1, XI; сурик свинцовый марки 4; ультрамарин; лазурь малярная  сухая; окись хрома; сажа газовая;  красный железоокисный пигмент  (редоксайд); желтый железоокисный  пигмент.

Пигменты органические- синтетические красящие вещества органического происхождения, нерастворимые или малорастворимые в воде и других растворителях. К ним относятся: пигмент желтый светопрочный; пигмент оранжевый прочный; пигмент красный С; пигмент красный Ж; пигмент алый; лак рубиновый СК; пигмент голубой фталоцианиновый; пигмент зеленый фталоцианиновый; пигмент зеленый.

Наполнители - нерастворимые минеральные вещества, в большинстве случаев белого цвета, добавляемые в лакокрасочные материалы для экономии пигментов или придания этим материалам особых свойств. К наполнителям относятся каолин, тальк молотый, песок молотый, пылевидный кварц, молотые каменные породы, асбестовые пыль и волокно, слюда молотая и диатомит.

Связующие вещества для клеевых красок разделяются на следующие группы клеев: животные, растительные, искусственные и синтетические. В малярной технике применяются животные клеи следующих видов: мездровый, костный и казеиновый. Клеи растительные изготовляются двух видов: декстрины и мучная пыль (отходы мукомольного производства). Клеи искусственные представляют собой растворы искусственных смол в воде, а клеи синтетические - полимерные синтетические продукты, обладающие высокой клеящей способностью. Клеи синтетические применяются в виде эмульсий, водных или спиртовых растворов.

В зависимости от состава  и назначения лакокрасочные материалы разделяют на краски, эмали, лаки, грунтовки и шпатлевки.

8. Классификация и разновидности органических полимеров для пластмасс.

К органическим полимерам, как  правило, относятся различные природные  смолы, ряд белковых веществ, как  растительного, так и животного  происхождения, органические масла. Эти  вещества путем использования самых  различных технологий переработки  превращаются в вяжущие материалы, используемые, например, в строительстве  или при отделочных работах.

Полимеры органические и  неорганические отличаются рядом своих характеристик. Так, неорганические полимеры обладают большей термической и химической стойкостью, нежели органические. Кроме того, они являются твердым, но хрупким материалом, благодаря своей кристаллической структуре и ионной химической связи.

Одной из особенностей полимеров  органических и неорганических является тот факт, что их применение в  той или иной сфере обусловлено  имеющимися эксплуатационными свойствами, которые, в свою очередь, непосредственно  зависят от структуры и физического  состояния полимеров.

Полимеры могут иметь  следующие виды своей структуры: электронную, надмолекулярную и  молекулярную. Так, электронная структура определяется имеющейся химической связью в макромолекуле, а молекулярная структура – составом и расположением атомов. При объединении макромолекул образуются макромолекулярные области, представляющие собой надмолекулярную структуру.

Структура полимеров органических и неорганических определяет их состояние, которое может быть кристаллическим, аморфным и жидкокристаллическим. Кроме  того, в зависимости от того, как  полимеры реагируют на воздействие  температуры, их принято делить на термопластичные (полиэтилен, полистирол, фторопласт) и  термореактивные (полиэфирные, фенолоформальдегидные  смолы).