Керуючись властивостями будівельних матеріалів і виробів, обґрунтуйте можливість їх використання для певних галузей виробництва.

Питання з будівельної кераміки.

Опишіть технологічні процеси, способи одержанняі властивості керамічних виробів спеціального призначення.

 

Керамічні матеріали одержують з глинястих мас формуванням, сушінням і подальшим випалюванням. За призначенням керамічні матеріали й вироби поділяють, на такі види: стінові—цегла звичайна, цегла й каміння порожнисті й пористі, крупні блоки й панелі з цегли та каміння; для зовнішнього облицювання — цегла й каміння керамічні лицьові, кераміка килимова, плитки керамічні фасадні; для внутрішнього облицювання — плитки й плити для стін і підлог; покрівельні — черепиця; труби — дренажні й каналізаційні; заповнювачі для легких бетонів — керамзит, аглопорит; санітарно-технічні вироби — умивальні столи, ванни; дорожня цегла; кислототривкі вироби — цегла, плитки, труби; вогнетривкі матеріали.

3а структурою черепка всі види поділяють на дві групи: пористі (не спечені) і щільні (спечені). Пористі поглинають більше ніж 5 % води (за масою); в середньому їхнє водопоглинання становить 8…20 %. До цієї групи належать стінові, покрівельні, облицювальні матеріали, дренажні труби тощо. Щільні вироби поглинають менш як 5 % води, найчастіше І…4 % за масою. Щільну структуру мають плитки для підлоги, дорожня цегла, стінки каналізаційних труб тощо.

 

Сировинні матеріали

 

Глинясті матеріали. Сировиною для виготовлення керамічних матеріалів є різні глинясті гірські породи. Глини утворилися внаслідок вивітрювання вивержених польовошпатових гірських порід і є природними водними алюмосилікатами, здатними при замішуванні з водою утворювати пластичне тісто, яке після випалювання необоротно переходить у каменеподібний стан. Найчистіші глини складаються переважно з мінералу каолініту А12O3 × 2SІО2 × 2Н2О і споріднених з ним мінералів — монтморилоніту А12O3 × 4SіО2 × 11Н2О, галуазиту А12O3 × 2SіО2 × 4Н2О тощо. Після випалювання вони мають білий колір. Решта глин різноманітніші за мінералогічним складом, забруднені мінеральними й органічними домішками.

Бентоніти—це високодисперсні глинясті породи з переважанням мінералу монтморилоніту. Вміст у них частинок розміром менш як 0,001 мм досягає 90 %.

 

Добавки до глин, глазурі та ангоби

 

Для поліпшення технологічних властивостей глин і надання виробам певних фізико-механічних властивостей вводять добавки (спіснювачі, пороутворювачі, плавні, пластифікатори тощо).

Спіснювальні добавки вводять у керамічну масу, щоб снизити пластичність і зменшити повітряну та вогневу усадки. Для цього використовують шамот, дегідратовану глину, пісок, гранульований шлак, золи ТЕС.

Плавні знижують температуру випалювання й спікання глини. Як плавні використовують польові шпати, залізну руду, доломіт, магнезит, тальк тощо.

Пороутворювальні добавки вводять у сировинну масу, щоб одержати легкі керамічні вироби з підвищеною пористістю. Такими добавками є магнезит, крейда, доломіт, які під час випалювання виділяють СО2, а також вигоряючі добавки — тирса, відходи вуглезбагачувальних фабрик, золи ТЕС, лігнін, подрібнене буре вугілля.

Пластифікуючі добавки сприяють підвищенню пластичності глинястої маси й поліпшенню формівності виробів. До них належать високопластичні глини, бентоніти, а також поверхнево-активні речовини типу лігносульфонату технічного (ЛОТ).

Щоб поліпшити декоративний вигляд і стійкість до зовнішніх впливів, поверхню ряду керамічних виробів покривають глазур’ю чи ангобом.

Глазур —це легкоплавкі стекла прозорі та непрозорі (глухі), безбарвні та забарвлені. Основні сировинні компоненти глазурі: кварцовий пісок, каолін, польовий шпат, солі лужних і лужноземельних металів, оксиди. Їх застосовують у сирому вигляді або сплавленими — у вигляді фрити. Глазур у вигляді шлікеру наносять на поверхню виробу і випалюють у печах до розплавлювання на поверхні.

Ангоб виготовляють з білої або кольорової глини й наносять на поверхню виробу тонким шаром у вигляді шлікеру, а далі випалюють. У процесі випалювання ангоб не плавиться, і забарвлена поверхня виходить матовою. Ангоб добирають близьким за складом до основного черепка.

 

Властивості глин

 

Глинясту сировину для керамічних матеріалів класифікують за гранулометричним складом, пластичністю, усадкою, вогнетривкістю.

Гранулометричний склад глини: найдрібніші мінеральні частинки, які звуться глинястими (розміром до 0,005 мм); частинки пилу (до 0,16 мм) і зерна кварцу, слюди та інших мінералів (0,16…5,00 мм).

Від кількості глинястих та інших частинок і їхніх розмірів залежить основна властивість глини — пластичність, тобто здатність у вологому стані внаслідок зовнішнього впливу набирати будь-якої форми без утворення розривів і тріщин, зберігаючи цю форму при наступному сушінні й випалюванні. Технічним показником пластичності е число пластичності Пл = Wt—Wp, де Wt, Wp — вологості, %, які відповідають границям текучості й розкачування глиняного джгута.

Усадкою називають зменшення лінійних розмірів та об¢єму зразка в процесі сушіння (повітряна усадка) та випалювання (вогнева усадка). Щоб зменшити усадочні напруження, до високопластичних глин додають знежирювачі.

За вогнетривкістю глинясту сировину поділяють на класи; вогнетривкі «О» з показником вогнетривкості понад 1580 °С; тугоплавкі «Т» — 1350…1580 °С; легкоплавкі «Л» — менш як 1350 °С.

 

Стінові матеріали та вироби

 

Цегла та керамічне каміння. Цеглу і керамічне каміння виготовляють з глин, діатомітів, лесів промислових відходів з мінеральними та органічними добавками або без них. Застосовують цеглу та каміння для мурування зовнішніх і внутрішніх стін, а також для виготовлення стінових панелей. Цегла може бути повнотілою або порожнистою, а каміння — тільки порожнистим.

Кількість, розміщення і форма порожнин дуже різноманітні. Вони розміщуються перпендикулярно або паралельно постелі і можуть бути наскрізні та ненаскрізні.

Порожнисті цегла і каміння мають марки 75, 100, 125, 150, 175.. 200, 250, 300, середню густину 1000…1450 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,3…0,4 Вт/(м × К).

Вироби збірні з цегли та керамічного каміння.

Панелі для зовнішніх стін випускають три-, дво- і одношаровими.

Тришарові стінові панелі складаються з двох цегляних зовнішніх шарів; товщина кожного шару становить 5мм: всередині укладають шар утеплювача завтовшки 100мм (мінеральні плити тощо). Загальна товщина тришарової панелі разом з внутрішнім і зовнішнім облицюванням становить 280 мм.

Двошарові панелі виготовляють завтовшки 260 мм, розміром на кімнату 2670 ´ 3180 мм.

Одношарові панелі 2750 ´ 3190 ´ 300 мм виготовляють з порожнистого керамічного каміння.

Технологічний процес виготовлення віброцегляних панелей складається з таких основних операцій: укладання в горизонтальну форму послідовно облицювальної плитки, розчину, металевого каркаса, порожнистих цегли та каміння, розчину, вібрування й опоряджування панелей, твердіння в пропарювальних камерах. Час теплообробки становить майже 8…12 год при температурі 80 °С.

 

Вироби для зовнішнього і внутрішнього облицювання будівель

 

Вироби для облицювання фасадів. Лицьову цеглу і каміння виготовляють з глин, трепелів і діатомітів методом пластичного формування або напівсухого пресування з добавками чи без них, з нанесенням фактурного шару чи без нього.

За міцністю цеглу і каміння поділяють на такі марки: 300, 250, 200, 150, 100, 75, за морозостійкістю – 15, 25, 35 і 50. Водопоглинання має бути не менш як 6 %.

Двошарову цеглу формують із місцевих червоних глин і лише лицьовий шар (З…5 мм завтовшки) із біловипалюваних глин. Незначні витрати таких глин (6…7 % об’єму цегли) зумовлюють економічне виробництво цієї цегли.

Ангобована цегла має лицьову поверхню, вкриту ангобом. Виготовляють ангоби із білої глини (80 %), скляного бою (15…20 %) і мінерального барвника (5…7 %). Ангоб наносять на відформований виріб українських вигляді суспензії-шлікера, а потім випалюють.

Глазуровану цеглу застосовують для акцентних вставок, які надають фасаду будівлі більшої архітектурної виразності. Для оздоблення збірних конструкцій на заводах використовують килимово-мозаїчні плитки, плитки типу «кабанчик» тощо.

Килимово-мозаїчні плитки, виготовлені методом лиття, а також килими з них застосовують для оздоблення зовнішніх і внутрішніх стін житлових і громадських будівель, балконних екранів, колон.

Плитки типу «кабанчик» виготовляють розміром 120 ´ 65 ´ 7 мм неглазурованими і глазурованими, їх використовують для оздоблення панелей і облицювання цегляних стін.

Великорозмірні плитки розміром 250 ´ 140 ´ 10 мм виготовляють неглазурованими і глазурованими на автоматизованих потокових лініях, на яких виконують пресування, сушіння, глазурування та випалювання.

Цокольні глазуровані плитки розміром 150 ´ 75 ´ 7 мм використовують для облицювання цоколів будівель і підземних переходів. Ці плитки мають спечений черепок, їхнє водопоглинання не перевищує 5 %.

Плитки для внутрішнього облицювання

Плитки для облицювання стін залежно від використовуваної сировини поділяють на два види: майолікові та фаянсові.

Майолікові плитки виготовляють з легкоплавких глин з додаванням до 20 % вуглекислого кальцію у вигляді крейди. Внаслідок випалювання плиток утворюється пористий черепок, лицьову поверхню якого покривають прозорою кольоровою глазур’ю, а на тильний бік наносять борозенки для кращого зчеплення з розчином.

Фаянсові плитки виготовляють із вогнетривких глин, додаючи кварцовий пісок і плавні — речовини, які знижують температуру плавлення (зокрема, польовий шпат). Плитки після випалювання мають білий або слабкозабарвлений черепок.

Плитки для підлог. Керамічні плитки для підлог можуть бути глазурованими і неглазурованими, з гладенькою чи рифленою поверхнею і повинні мати правильну форму з довжиною грані 50…150 мм, завтовшки 10…13 мм. Їх виготовляють з тугоплавких або вогнетривких глин, із забарвлюючими добавками чи без них. Плитки призначені для настилання підлог у санітарних вузлах, вестибюлях і на сходових площадках житлових та громадських будівель, а також у виробничих і допоміжних будівлях промислових підприємств.

 

Вироби спеціального призначення

 

Покрівельні керамічні вироби. Керамічна черепиця — це довговічний і вогнестійкий покрівельний матеріал. Вона буває стрічковою — пазовою, плоскою, хвилястою, S-подібною, пазовою штампованою та коньковою жолобчастою. Сировиною для черепиці є легкоплавкі цегельні глини з добавками або без них. Стрічкову черепицю виготовляють пластичним формуванням на стрічкових пресах, а штамповану пазову — напівсухим пресуванням у металевих або гіпсових формах, а потім сушать. Випалюють черепицю при температурі 950… 1000 °С. Вона має бути морозостійкою (Мрз 25), досить міцною і водонепроникною.

Дорожня цегла. Цегла для дорожніх покриттів (клінкерна) — це штучне каміння розмірами 220 ´ 110 ´ 25 мм і 220 ´ 110 ´ 78 мм, яке виготовляють формуванням і наступним випалюванням до повного спікання. Як сировину застосовують тугоплавкі глини з великим інтервалом температур між початком спікання й початком деформування (80… 100 °С). Марки цегли 1000, 600 і 400, відповідно морозостійкість Мрз 103, Мрз 50 і Мрз 30, водопоглинання не більш як 2, 4, 6 %, опір стиранню (коефіцієнт зношування) не менш як 18, 16 і 14 %, випробування на удар (кількість ударів) не менше ніж 16, 12, 8. Її застосовують для влаштування підлог промислових будівель, облицювання каналізаційних колекторів, мостових опор.

Дренажні труби. Дренажні труби виготовляють з цегляних високопластичних глин циліндричними, шести- чи восьмигранними, внутрішнім діаметром 25… 260 мм, завдовжки 333…500 мм.

Каналізаційні труби. Каналізаційні труби виготовляють з тугоплавких або вогнетривких глин із знежирюючими добавками (тонкомеленим шамотом або піском) чи без них, циліндричної форми з розтрубом на одному кінці. Сировинну масу готують пластичним способом. Труби формують у вертикальних трубних пресах, покривають кислотостійкою глазур’ю й випалюють при температурі 1250…1300 °С.

Кислототривкі вироби. Кислототривку цеглу застосовують для футерування фундаментів хімічних апаратів, газоходів, для настилання підлог і стічних жолобів підприємств хімічної промисловості.

До кислототривких керамічних виробів належать:

 

кислототривка цегла марок 15...25 МПа, кислотостійкістю 92… 95 %, водопоглинанням 8…12 %, термостійкістю не менше двох теплозмін;

плитки кислототривкі (К) і термокислототривкі (ТК) марки 3ОМПа, кислотостійкістю 96…98 %, водопоглинанням 6…9 %, теплостійкістю 2…8 теплозмін;

труби та фасонні частини до них марок ЗО…40 МПа, кислотостійкістю 97…98 %, водопоглинанням З…5 %.

Санітарно-технічна кераміка. До цих виробів належать ванни, раковини та інше обладнання санітарно-технічних вузлів житлових і виробничих приміщень, виготовлене з фарфору й фаянсу. Сировиною є біловипалювані глини, каоліни, кварц і польовий шпат, узяті в різних співвідношеннях.

Вироби з фаянсу мають пористий, а з фарфору — щільний, сильно спечений черепок.

Вогнетривкі вироби. Вогнетривкими називають вироби, застосовувані для будівництва промислових печей, топок і апаратів, які працюють при високих температурах..

Кремнеземисті (динасові) вогнетривкі матеріали містять не менш як 93% SiO2.

Алюмосилікатні вогнетриви шамотні матеріали з вмістом АІ2О3 30…45 % мають високу термічну стійкість і міцність, їх вогнетривкість 1580…1730 °С. Застосовують їх для футерування обертових печей, димоходів тощо.

Хромисті вироби одержують із хромистого залізняку в добавками магнезиту й глинозему. Вогнетривкість їх 1800…2000 °С. Використовують в сталеливарних печах.

 

Питання з в’яжучих речовин.

Порівняйте склад сировини, способи одержання і властивості будівельного і високоміцного гіпсу. Вкажіть галузі їх застосування.

 

Гіпс будівельний - найдавніший будівельний матеріал, сліпучо-білого кольору або світло-сірого у вигляді порошку. Будівельний гіпс - це тонкий порошок, що виготовляється з гіпсового каменю-шляхом випалення і помелу або помелу і випалювання Перевагами будівельного гіпсу є швидка сутичка і затвердіння.. Початок схоплювання гіпсу має наступати не раніше 4 хв, кінець - не раніше 6 хв, але не пізніше півгодини після приготування гіпсового тесту. Для того, щоб приготувати гіпсове тісто потрібно взяти на 2 частини (за масою) гіпсу, 1 частина холодної води, причому в першу чергу вливаючи воду, а в нього енергійно перемішуючи, всипають гіпс. Приготовлене гіпсове тісто необхідно витратити відразу ж. Для уповільнення зчеплення в гіпсове тісто додають 0,5... 2% водорозчинного тваринного клею (у вигляді клейовий води міцністю від 0,5 до 2%), вапняний розчин і надіти на посуд поліетиленовий пакет. При схоплюванні і твердінні гіпс будівельний здатний збільшується в обсязі до 1%, що має важливе практичне значення при багатьох будівельних роботах.

Недоліком будівельного гіпсу є те, що гіпс має невисокими міцністю і водостійкістю, а ще його досить просто подряпати.

Випускається 12 марок будівельного гіпсу.. Для будівельних робіт застосовуються гіпси від марки Г-5 до марки Г-25, особливістю яких є те, що вони витримують на стиснення від 5 до 25 кг / см 2, але можна застосовувати і більш-високі марки. Найвища марка будівельного гіпсу - 250 кгс / см 2.

 

Будівельний гіпс продається в мішках або розсипом (навалом). Зберігати гіпс обов'язково треба в сухих місцях з статями, піднятими від рівня землі не менше ніж на 50 см. Від тривалого зберігання гіпс відволожується і перестає схоплюватися, тому не може далі використовуватися.

Ще однією незаперечною перевагою гіпсу в тому, що гіпс - це екологічно чистий, негорючий будівельний матеріал. Коли гіпс твердне, то здатний поглинати зайву вологу з повітря в приміщенні, якщо в приміщенні підвищена вологість, і віддавати її, коли повітря стає надто сухим. Гіпс як би "дихає", підтримуючи вологість на певному рівні. Використовувати гіпс можна для будівельних робіт, обробних, а також створювати унікальні архітектурні шедеври.

Багато хто вважає, що будівельний гіпс і алебастр це ідентичні поняття. Але треба знати, що алебастр (від грец. Алебастрос) - це назва двох різних мінералів: гіпсу: гідросульфату кальцію і карбонату кальцію.

Як отримують гіпс?

У наші днігіпсовий алебастр одержують у такий спосіб: спочатку видобувають природний двухводний гіпс, потім цей гіпс обробляють термічним методом при температурі 150-180 0 С. Для процесу отриманий гіпсу використовують спеціальні апарати, в яких маса перетворюється на напівводний гіпс 2CaSO4 * H2O. Після випалу гіпс подрібнюється у тонкий порошок і вже носить назву будівельний гіпс. Можна, звичайно і далі обробляти гіпс, і отримувати таким чином формувальний гіпс або, медичний гіпс. Якщо обпалювати гіпс при низькій температурі (95-100 ° С) в герметично закритому посуді, то отримаємо високоміцний гіпс.

Для чого потрібен гіпс?

Будівельників гіпс або алебастр знайшов велике поширення для штукатурення стін і стель у будівлях з відносною вологістю не більше 60%, у виробництві гіпсових перегородок, ліпних виробів, листів сухої штукатурки, гіпсокартону, вентиляційних коробів, арболіта, гіпсоволокнистих і гіпсостружечних і для багатьох інших виробів.

Якщо будівельний гіпс стає в нагоді безпосередньо під час будівництва, то гіпсова штукатурка – на заключному етапі внутрішньої обробки приміщення.

Характеристика гіпсу

Гіпс – це продукт, без якого не обходиться жоден будівельний проект. І це не дивно, адже гіпс – вогнестійкий, позбавлений запаху, електрично нейтральний матеріал. У поєднанні з ізоляційними засобами гіпс забезпечує найвищий рівень звуко- і теплоізоляції. Крім того, цей матеріал «дихає» (поглинає надлишкову вологу і виділяє її у навколишнє середовище, коли її бракує). Гіпс не містить токсичних компонентів і речовин. А його кислотність аналогічна кислотності людської шкіри.

Приготування гіпсових розчинів

Гіпс найчастіше використовують у чистому вигляді, отримуючи гіпсове тісто різної густини. Для рідкого гіпсового розчину на 1 л води додають 1 кг гіпсу, для розчину нормальної густини – 1,5 кг, для густого – 2 кг.

Готування гіпсового розчину відбувається у такий спосіб. Спочатку в посудину наливають воду, а потім, ретельно перемішуючи, потрохи підсипають необхідну кількість гіпсу. Якщо зробити навпаки – спочатку насипати гіпс, а потім доливати до нього воду, –

розчин вийде неоднорідним і міститиме грудочки. Перемішувати гіпсовий розчин найкраще або спеціальними лопатками з нержавіючого металу, або за допомогою дерев’яної колотівки (дерев’яного стрижня із врізаними хрест-навхрест сталевими пластинами).

Гіпсовий розчин не можна перемішувати впродовж тривалого часу, тому що виріб вийде неміцним. А для того, щоби сталева арматура у гіпсових виробах не іржавіла, рекомендується попередньо покривати її лаком, олійною фарбою чи оліфою.

Піну, яка утворюється на поверхні під час замішування гіпсового розчину, слід обов’язково видаляти. Інакше застиглий гіпс буде пористим і крихким.

Рекомендації зі зміни властивостей гіпсових розчинів

При готуванні гіпсових розчинів найчастіше виникає необхідність збільшити або зменшити період їх застигання (схоплювання). Для цього застосовують різні добавки – прискорювачі та сповільнювачі схоплювання.

Як сповільнювач найчастіше застосовують клейовий розчин, який, крім уповільнення процесу схоплювання, надає готовим гіпсовим виробам міцності. Для приготування такої клейової води використовують желатин або міздровий клей. Клейовий розчин вливають у воду, ретельно перемішують, а потім засипають гіпс.

Чим вища концентрація клею, тим триваліший термін схоплювання, і навпаки. Але, як правило, готують клейовий розчин з 25 %-ю концентрацією. У принципі, клейовий розчин можна замінити клеєм у чистому вигляді, але його дія виявиться менш ефективною (у 2-3 рази), а витрати на клей будуть більші.

Для приготування беруть одну частину сухого тваринного клею, заливають 5-ма частинами води і залишають на 15-20 годин. Коли клей цілком розчиниться, до нього додають 1 частину вапняного тіста, після чого все це кип’ятять на слабкому вогні (періодично помішуючи) упродовж 5-6 годин. Щоб уникнути спінення клейової суміші, на дно посудини рекомендується покласти шар гальки завтовшки 1-2 см. Врешті-решт виходить клейовий концентрат, який розводять водою, і на отриманій клейовій воді замішують гіпсовий розчин.

Як прискорювач схоплювання найкраще використовувати алюмокалієві квасці, які попередньо розчиняють у воді з розрахунку 5 г квасців на 1 л води.

За термінами схоплювання гіпси класифікуються так: А – такі, що швидко схоплюються (2-15 хв), Б – нормально схоплюються (6-30 хв), В – повільно схоплюються (20 хв і довше).

Майстрові, який працює з гіпсом, дуже важливо навчитися точно визначати якість гіпсів, а також уміти розрізняти їх за властивостями і параметрами. Перед придбанням гіпсу варто звернути увагу на те, щоб він не був вологий на дотик, мав чистий білий колір і не містив грудочок або домішок піску.

Зберігати гіпс рекомендується в герметично закритих поліетиленових мішках, у сухому місці. Через три місяці зберігання гіпсу властивості його схоплення та міцності зменшуються на 30-50 %.

Гіпсові терпкі матеріали

Гіпсові терпкі матеріали, повітря терпкі матеріали, що отримуються на основі напівводного сульфату кальцію або безводого сульфату кальцію (ангидрітовиє терпкі). За умовами термічної обробки, а також за швидкістю схоплювання і тверднення Р. ст м. діляться на 2 групи: нізкообжіговиє (що швидко схоплюються і швидкотвердіючі) — будівельний і формувальний гіпс, високоміцний гіпс, гипсоцементнопуццолановиє терпкі; високообпалювальні (що повільно схоплюються і повільно тверднуть) — ангидрітовий цемент, високообпалювальний гіпс (естріх-гіпс).

Будівельний гіпс отримують термічною обробкою у варильних казанах, печах і ін., що обертаються, технологічних установках при температурі 140—190°С роздробленого або заздалегідь подрібненого в порошок природного гіпсу (гіпсового каменя). Початок схоплювання гіпсового тесту настає через 4—15 мін після зачиннення водою. Межа міцності будівельного гіпсу при стискуванні досягає 10 Мн/м 2 (100 кгс/см 2). Будівельний гіпс застосовується для виробництва гіпсових виробів (головним чином для внутрішньої частин будівель), а також для штукатурних і кладок робіт.

Формувальний гіпс і високоміцний гіпс отримують в основному тими ж способами, що і будівельний гіпс, але з чистішої сировини; вони відрізняються підвищеною міцністю, використовуються для виготовлення різних форм і моделей в керамічній і деяких ін. галузях промисловості, а також для виробництва обробних матеріалів і архітектурних деталей.

Гипсоцементнопуццолановиє терпкі (ГЦПВ), запропоновані радянським ученим А. В. Волженським, отримують змішуванням будівельного гіпсу і ін. видів гіпсових терпких з портландцементом (або пуццолановим портландцементом) і кислою гідравлічною добавкою (трепел, діатоміт, вулканічний попіл, трас, туф, золи від спалювання бурого вугілля і ін.). Ці змішані терпкі матеріали відрізняються від чистих Р. ст м. здібністю до гідравлічного тверднення і підвищеною водостійкістю. Вироби з них мають значно менші пластичні деформації, чим виготовлені з будівельного гіпсу і ін. гіпсових терпких. ГЦПВ зазвичай містять 50—75% гіпсу, 15—25% пуццоланової добавки (з активністю по поглинанню окислу кальцію більше 200—250 міліграм/г). Співвідношення між портландцементом і пуццоланової добавкою, від якого залежить довговічність виробів, визначається по спеціальній методиці.

Цемент Ангидрітовий виготовляють випаленням природного гіпсу при температурі 600—700°С з подальшим його подрібненням спільно з добавками-каталізаторами тверднення (вапно, бісульфат або сульфат натрію із залізним або мідним купоросом і пр.). Він використовується для приготування будівельних розчинів, бетонів, штучного мармуру, декоративних виробів.

Високообпалювальний гіпс (естріх-гіпс) отримують випаленням природного гіпсу при температурі 800—1000°С з подальшим тонким подрібненням; застосовується в тих же випадках, що і ангидрітовий цемент. Вироби з естріх-гіпсу, в порівнянні з виробами з будівельного гіпсу, володіють вищою водостійкістю і меншою схильністю до пластичних деформацій. ехнологія виробництва гіпсу

Виробництво будівельного гіпсу з щільних гіпсових порід, складається з трьох основних операцій.

1) Дроблення гіпсового каменю.

2) помелу.

3) Сушки і випалу.

На завод гіпсовий камінь зазвичай потрапляє вигляді шматків розміром 300-500 мм., Що викликає необхідність його дроблення.

Гіпсовий камінь потрапляє на стрічковий конвеєр який доставляє до млині (щокові і молотковий дробарки).

З початок здійснюють первинне дроблення до кусків розміром 30-50мм. а пізніше дроблення в крупу з розмірами 0-15мм. В останні час воліють дроблення гіпсового каменю в одну стадію, використовуючи крупні молоткові дробарки.

Гіпсову щебінку перетворюють на порошок у ролікомаятнікових та ін млинах.

Так як помел вологого гіпсового каменю скрутний, то зазвичай цю операцію сполучають із сушінням. Для цього в млин подають відходять з гіпсових котлів димові гази (t 300-400С) також здійснюють видачу з млині подрібненого і просушеного матеріалу. Змінюючи швидкість цих газів можна регулювати тонкість подрібнення гіпсу. Чим більше буде швидкість потоку тим грубіше вихідний матеріал і на оборот.

Гіпсовий порошок з газу пилової суміші виділяють в шалі очисні системи. Від ефекту роботи пилеосадітельних пристроїв залежать санітарні умови і виробничі втрати. Тому на заводи ставлять багатоступінчасті системи очищення.

Завантаження котла сирим гіпсом проводиться гвинтовим конвеєром. Пари води видаляють через труби. Після варіння двоводний гіпс переходить у напівводний гіпс. Гіпс обпалюють при t 130-160С протягом 1-3ч.Полученний напівводний гіпс з котлів випускають в бункер.

При охолодження відбувається деяке вирівнювання модифікаційного складу обпаленої продукту остигає в ній двоводний гіпс поступово за рахунок фізичного тепла переходить у напівводний гіпс, а повністю дегідратованих продукти знову обводнюють і також перетворюються на полугидрат.

З бункерів витримування охолоджений гіпс відправляють на склад готової продукції.

Гіпс (від грец. Gypsos - крейда, вапно) - мінерал, водний сульфат кальцію. Чистий гіпс безбарвний і прозорий, при наявності домішок має сіру, жовтувату, рожеву, буру і інші забарвлення.

Гіпс використовують для виготовлення в'яжучих матеріалів, внутрішніх оздоблювальних робіт, гіпсування грунту, в медицині. Його по праву цінували і цінують за швидкий набір міцності, архітектурну виразність і високі теплотехнічні та звукоізоляційні властивості. Це негорючий і вогнестійкий матеріал, не має запаху і є нешкідливим для здоров'я. Це самий екологічно чистий матеріал з будь-яких інших.

Недоліками виробів з гіпсу раніше були крихкість і гігроскопічність, але сучасні технології дозволили надати матеріалами на основі гіпсових в'яжучих достатню міцність і водостійкість. У даному виробництві використовується технологія молекулярного ущільнення речовини, при якій гіпс набуває особливі властивості - стає дуже міцним і перестає бруднитися. Ні яких особливих присадок, компонентів і включень не потрібно. Завдяки застосовуваному способу формування досягається значне ущільнення внутрішньої структури плитки в 1,67 рази.

 

Керуючись властивостями будівельних матеріалів і виробів, обґрунтуйте можливість їх використання для певних галузей виробництва.

Галузь використання	Гірські породи	Керамічні вироби	В’яжучі речовини
Стіни промислових будинків	Вапняк - це осадова гірська порода, що складається переважно з кальциту, рідко з арагоніта. Утворився камінь вапняк приблизно 300 млн. років тому. Найбільш поширеними домішками у вапняку є доломіт, кварц, глинисті мінерали, оксиди і гідроксиди заліза і марганцю, а також пірит, марказит, фосфати, гіпс, органічна речовина та ін Вапняки переходять в такі осадові породи, як доломіти, при значному зростанні вмісту магнію. Вапняки, що містять до 50% глинистих часток, називаються мергелями. Також вапняк має здатність переходу в пісковики. Природний крейда - це також вапняк, який на 96 - 99% складається з кальциту. Під впливом процесів метаморфізму вапняк перетворюється в мармур. Зміст у вапняку домішок може фарбувати його в чорний і темно-сірий кольори, а також в жовтуватий, коричневий і червонуватий. Натуральний колір вапняку білий або світло-сірий. Вапняк залягає у вигляді пластів, які досягають до 1 тис. метрів. Характер і ступінь зернистості вапняку різні; часто у вапняку спостерігається чітко виражена шаруватість. За структурним ознаками вони поділяються на кристалічні, органогенні, уламкові і зі змішаною структурою вапняки. За походженням виділяються органогенні вапняки, які утворюються за рахунок накопичення органічних залишків (черепашники, шламові і рифові вапняки); хемогенние вапняки, які виникають в результаті осадження кальциту з розчинів; уламкові вапняки утворюються за рахунок накопичення уламків - продуктів руйнування більш давніх вапняків. Поклади каменю вапняку зустрічаються серед відкладів всіх геологічних систем - від докембрійських до антропогенових. Має вельми привабливими споживчими властивостями. Це довговічність, висока міцність, однорідність структури, чистота кольору, простота обробки і монтажу, ефективна теплоізоляція, а також доступна ціна. Вапняк широко використовуються в багатьох галузях народного господарства. У чорній металургії (як флюс), у промисловості в'яжучих будматеріалів - для виготовлення портландцементу. Використовується при виробництві соди, карбіду кальцію, мінеральних добрив і др.Очень незамінний в цукроварінні: вапняк очищає цукор від бурякових соків. У скляної промисловості він застосовується для додання склу термічної стійкості, механічній міцності та стійкості проти дії хімічних реагентів і вивітрювання. Крім того, вапняк використовуються у поліграфічній промисловості, а також у житловому, дорожньому і промисловому будівництві. З вапняку виробляються такі будівельні матеріали як пляшок, щебінь, камінь для кладки стін, облицювальна та декоративний камінь і т. п. Вапняк, осадова порода, складена переважно карбонатом кальцію - кальцитом. Завдяки широкому розповсюдженню, легкості обробки і хімічним властивостям вапняк добувається і використовується більшою мірою, ніж інші породи, поступаючись тільки піщано-гравійних відкладів. Вапняки бувають різних кольорів, включаючи чорний, але найчастіше зустрічаються породи білого, сірого кольору або що мають коричневий відтінок. Густина 2,2-2,7. Це м'яка порода, легко дряпаються лезом ножа. Вапняки бурхливо скипають при взаємодії з розбавленою кислотою. У відповідності зі своїм осадовим походженням мають шаруваті будову. Чистий вапняк складається тільки з кальциту (рідко з невеликим вмістом іншої форми карбонату кальцію - арагоніта). Присутні і домішки. Подвійний карбонат кальцію і магнію - доломіт - звичайно міститься в змінних кількостях, і можливі всі переходи між вапняком, доломітових вапняком і гірською породою доломітом. У процесі відкладення вапняку водою вносять також глинисті частинки, порода стає глинистою, стираються чіткі межі між вапняком, глинистим вапняком і глинистим сланцем. Кремінь теж є звичайною домішкою; він нерідко присутній у формі жовнами (крем'яних конкрецій) або у вигляді більш або менш явно виражених шарів. При метаморфізму, в міру того, як перекристалізація кальциту охоплює всю породу і виникає мозаїчна структура (агрегат з чітко обмежених щільно прилеглих один до одного ізометричних зерен приблизно однакового розміру), вапняк поступово перетворюється на мармур. Існує багато різновидів вапняку. Черепашником називають скупчення уламків раковин, зцементованих в комірчастий агрегат. Якщо раковини мають мікроскопічну величину, утворюється слабозв'язаних, м'яка, тонко кришаться, мажучі порода - крейда. Оолітовий вапняк складається з дрібних, розміром з риб'ячі ікринки, зцементованих між собою кульок. Ядро кожного такого кульки-ооліта може бути представлено піщинкою, уламком раковини або часткою якого-небудь іншого чужорідного матеріалу. Якщо кульки більші, величиною з горошину, їх називають пізолітамі, а породу - пізолітовим вапняком. Травертин - вапняк, що утворився на поверхні в результаті осадження карбонату кальцію (кальциту або арагоніта) з води вуглекислих джерел. Якщо такі відкладення сильно пористі (губчасті), їх називають вапняним туфом. Мергель представляє собою несцементірованную суміш карбонату кальцію і глини. Назви деяких різновидів вапняку обумовлені можливим напрямом його практичного використання. Наприклад, літографічний вапняк - це виключно щільний, компактний і однорідний камінь, вживаний в літографії. Хоча вапняки можуть утворюватися в будь-яких прісноводних і морських басейнах, переважна більшість цих порід має морське походження. Іноді вони осідають, подібно солі та гіпсу, з води випаровуються озер і морських лагун, але, мабуть, бльшая частина вапняків відклалася в морях, не зазнали інтенсивного висихання. По всій імовірності, формування більшості вапняків починалося з вилучення живими організмами карбонату кальцію з морської води (для побудови раковин і скелетів). Ці залишки відмерлих організмів в достатку накопичуються на морському дні. Найяскравішим прикладом акумуляції карбонату кальцію служать коралові рифи. У деяких випадках у вапняку помітні і пізнавані окремі раковини. У результаті хвилі-прибійній діяльності і під впливом морських течій рифи руйнуються. До вапняним уламках на морському дні додається карбонат кальцію, які облягають з насиченою їм воду. В освіті більш молодих вапняків бере участь також кальцит, що надходить із зруйнованих більш давніх вапняків. Вапняки зустрічаються майже на всіх материках, за винятком Австралії. Вони сформувалися у різні геологічні епохи. Потужність пластів варіює від декількох сантиметрів до сотень метрів. Вапняки поширені в США і займають 75% площі країни. У Росії вапняки звичайні в центральних районах європейської частини, а також поширені на Кавказі, Уралі і в Сибіру. Вапняки (у широкому розумінні) мають надзвичайно різноманітні області застосування. Вони використовуються у вигляді кускового вапняку, щебеню, штучного (пиляльного, стінового) і бутового каменю, облицювальних плит, мінеральної крихти, подрібненого піску, мінерального порошку, мінеральної вати, вапнякового борошна. Основні споживачі - цементна промисловість (вапняк, крейда та мергель), будівництво (отримання будівельного вапна, бетонів, штукатурки, будівельних розчинів; кладка стін і фундаментів; декоративно-облицювальні роботи і т.д.), дорожнє та залізничне будівництво, кам'яна начерку для захисту берегів і гідротехнічних споруд, металургія (вапняк і доломіт - флюси і вогнетриви, переробка нефелінових руд на глинозем, цемент і соду), сільське господарство (вапнякова мука в агротехніці і тваринництві), нафто-і коксохімічна, харчова (особливо цукрова), целюлозно -паперова, скляна (вапняк, крейда, доломіт), шкіряна (вапняк), гумова, кабельна, лакофарбова промисловість (крейда як наповнювач). Інші області застосування - поліровка виробів з кольорових металів і перламутру (вапняк), електрозварювання (крейда для покриття електродів), писальні крейда (крейда), теплоізоляція будівельних конструкцій і технологічного устаткування (мінеральна вата) і т.д. ПІСОК РІЧКОВИЙ Намивний Річковий пісок - це природний матеріал, який видобувається з дна річок. Річковий пісок буває дрібний, середньої крупності і великий. Кольори річкового піску - сірий, світло-сірий, світло-жовтий. Пісок річковий має високу ступінь очищення і практично вільний від сторонніх включень, глинистих домішок, органіки, що робить його універсальним будівельним матеріалом. Річковий пісок для будь-яких видів будівельних робіт, але з за більш високої вартості будівельники не використовують, там де можна використовувати кар'єрний пісок. Пісок видобувається переважно з колишнього русла древньої річки. У цьому піску вдало поєднуються два рідко зустрічаються разом властивості: крупність і практично досконала чистота, так цей пісок промитий водою. Річковий пісок не містить глинистих часток, а також має низький вміст каменів, тому такий пісок найчастіше використовують для різних бетонних робіт. Можливо, застосування даного матеріалу як складової для приготування штукатурної суміші. Річковий пісок буває дрібний, середньої крупності і великий. Модулі крупності в основному середні - 1,8-2,2 мм. Коефіцієнт фільтрації річкового піску - 5,7 м/добу, що вказує на його високу здатність пропускати воду. Річковий пісок добувається способом гідромеханізації. За своїми характеристиками відповідає класу I c високим коефіцієнтом фільтрації і низьким вмістом глинистих частинок. Даний вид піску широко вживається в будівництві, так як він універсальний для різних видів робіт і відповідає основним вимогам будівельних організацій, забезпечує високу якість і надійність вироблених матеріалами. ПрімененіеШіроко використовується у складі будівельних матеріалів, для намивкі ділянок під будівництво, для піскоструминної обробки, при зведенні доріг, насипів, у житловому будівництві для зворотної засипки, при благоустрої дворових територій, при виробництві розчину для кладки, штукатурних і фундаментних робіт, використовується для бетонного виробництва, у дорожньому будівництві. При виробництві залізобетонних виробів, бетону високих марок міцності, а також при виробництві тротуарної плитки, бордюрів, колодязних кілець використовують крупнозернистий пісок (Мк 2,2-2,5). Дрібний будівельний пісок використовується для приготування накривочних розчинів. Річковий будівельний пісок досить широко застосовується в різних декоративних (змішують з різними барвниками для отримання спеціальних структурних покриттів) та оздоблювальних роботах готового приміщення. Будівельний річковий пісок виступає компонентом асфальтобетонних сумішей, які використовуються в будівництві та укладанні доріг (в тому числі і для будівництва аеродромів).	Основними в цій групі є: цегла глиняний звичайний і так званий ефективний цегла - глиняна пустотіла і пористий пластичного формування, глиняний цегла напівсухого пресування і будівельний легкий. Камені керамічні пустотілі пластичного формування також застосовуються в якості стінового матеріалу. .Находят застосування в якості стінового матеріалу великорозмірні виброкирпичные панелі заводського виготовлення.	Монолітні конструкції зводять безпосередньо на будівельному майданчику. Монолітній залізобетон використовують, коли треба підвищити архітектурну виразність будівель і споруд, при нестандартності та малій повторюваності елементів і при особливо великих навантаженнях. Досвід монолітного домобудування виявив техніко – економічні переваги цього методу будівництва порівняно з цегельним, великоблоковим і навіть і навіть великопанельним. Проте при виготовленні монолітного залізобетону затрачується велика кількість ручної праці, збільшуються строки будівництва, ускладнюється бетонування в зимовий час.   Збірні залізобетонні вироби та конструкції виготовляють на механізованих та автоматизованих підприємствах. Перевага збірного залізобетону порівняно з монолітним – в істотному підвищенні продуктивності праці та поліпшені якості будівництва за рахунок випуску на спеціалізованих підприємствах великорозмірних елементів підвищеної заводської готовності, в скороченні строків будівництва. Крім того, скорочуються витрати лісоматеріалів, спрощується виконання робіт у зимовий час.