glinozem_umk_kz_2011

тұрғын құрылысының потенциалын анықтайды. 1м2 тұрғын үй көлемін салу үшін шамасында 300 кг байлаушы зат қажет.

Байлаушы заттарды жіктеу. Жіктеу негізінде байлаушы заттардың өз байлаушы қасиеттерін көрсететін шарттары .жатадыОсы шарттарға байланысты 4 топқа бөледі:

1) ауалықбайлаушы заттар сумен араластырғанда тек ауада бірігеді, қатаяды жəне тасқа айналады. Олар өз беріктігін тек ауа ортасында ұзақ сақтайды, сондықтан олар жер үстіндегі ғимараттарда, ішкі бөлмелерді қалау үшін қолданылады. Оларға құрылстық ауалы əк, гипстік жəне магнезиялды байлаушы заттар жатады;

2) гидравликалық – алдвн ала ауада қатайып, ал сумен араластырғаннан кейін судың ішінде өз беріктігін сақтапжəне күшейтіп, қатаюы жалғаса береді. Оларға портландцемент, глиноземдік цемент, шлакопортландцементтер жатады;

3) автоклавтық-150-2000 С температурада жəне0,9-1,3 МПа қысымда қаныққан сулы бу ортасында огидротермалдық өңдеуде ғана тасқа айналады, яғни автоклавтың ішінде. Бұл əктік - кремнеземдік байлаушы заттар, олардан селикаттық кірпіш жəне селикаттық бетонды алады:

4) термоқатаятындар2000 – 4000С аралығы термоөңдеуде қатаяды (фосфаттық цементтер).

Гипстік байлаушы заттарысумен араластырғаннан кейін ауада бірігетін, қатаятын жəне тасқа айналатын заттар. Олар төмен күйдірілген жəне жоғары күйдірілген байлаушы заттарға бөлінеді. Төмен күйдірілген гипстік заттары t=140-1800 C да алынады. Олар жартылай су гипстенCaSO4·0,5H2O тұрады жəне тез қатаяды. Оларға құрылыстық, беріктігі жоғары, формалық жəне медициналық гипстері жатады. Жоғары күйдірілген гипстік заттар 600-10000 С температурада алынады. Олар сусыз кальций сульфатынан(ангидрит) тұрады жəне баяу қатаяды. Оларға ангидриттық цемент жəне жоғары күйдірілген эстрих-гипс жатады.

Ауа ортасында бірігетін мерзімі бойынша гипстік байлаушы заттар келесі түрлерге бөлінеді:

· тез қататындар – қату басталуы 2 минуттан ерте емес жəне оның соңы 13 минуттан кеш емес;

·бір қалыпты қататындарқату басталуы 6 минуттан ерте емес жəне оның соңы 30 минуттан кеш емес;

бойынша 12 маркасы бар: Г-2-ден Г-25-ке дейін (маркасының саны қысым кезіндегі беріктігіне сəйкес МПа –мен көрсетілген). Жоғары күйдірілген заттар 4 маркаға ажыратылады- 5, 10, 15 жəне 20 МПа.

51

Құрылыста гипстік байлаушы заттардың шығарылатын негізгі массасы сылақ

жатады. Екісулы кальций сульфатының дегидратациялау дəрежесі су буының қысымына жəне жылу өңдеу уақытына байланысты(1 сурет). 100-1400 С температурада екісулы гипс тез дегидратацияланады:

CaSO4·2H2O → CaSO4·0,5H2O + 1,5H2O

Жартылай сулы гипс жəне кейінгі екі сусыз модификациялары α- жəне β- модификация түрінде кездеседі, олар бір - бірінен құрылысы бойынша ерекшеленеді. α- жартылай гидратын кристалдары тегіс бетінде беріктірек болады. Β - жартылай гидрат аз берікті болады, көп капилярлы жəне көп жарықтары түйіршіктері болады.

Құрылыстық гипсті өңдіруі. Карьерден 300-ден 500-ге дейін мм өлшемдегі кесектерімен алынған гипстік тастар ұртты ұсақтағыштарға бөлшектелінеді, содан кейін ұнтақталады жəне шахталы диірменнің ішінде кептіріледі. Жылу көзі ретінде t=100-5000 С температурасындағы пайдаланылған түтін газдары қолданылады. Жұқа ұнтақталған гипсты жылумен өңдеу үшін мерзімді жұмыс істейтін (12-15м3 көлемде) гипс пісіргіш қазанға салады. Оның ішінде араластырғыш бар. Гипстік тастың дегидратациялау процесінің уақыты 50 минуттан 2,5 сағатқа дейін созылады. өнімнің құрамын теңестіру жəне біртіндеп салқындату үшін пісіргеннен кейін материал 20-30 минутқа бункерге ұсталады. Құрылыстық гипстің алуы келесі сатылардан тұрады:

Гипстік тас → ұсақтау (ұртты ұсақтағыш→ Ұнтақтау мен кептіру (шахталы диірмен)→

Атмосфералық қысымда жылумен өңдеу (қазанда пісіру)→ Қаығу (бункерде ұстау)→екіншілік ұнтақтау(шарлы диірмен)→ Құрылыстық гипс

Материалды жылумен өңдеген кезінде су буланып шығады, бұл өнімнің құрылымын жұмсартады, сондықтан ол негізінде жартылай сулы гипстің жұқа дисперсті β- модификациясынан тұрады. Сапалы α- жартылай гидратты алу үшін қазанға аз мөлшерді тұз ерітінділерін қосады(0,1% NaCl ) , өйткені олар түйіршік үстіндегі судың серпімділігін төмендетеді, осыған байланысты пісіру процесі жылдам жүреді жəне өнім сапасы жоғарылайды.

Əктік байлаушы материалдардың өндірісіҚұрылыстық əк- кальций – магний карбонаттық тау жыныстарының бірігу температурасынан төмен күйдіру нəтижесінде алнатын минералдық байлаушы заттардың тобы. Олар 2 түрге бөлінеді:

1)ауалық əк сумен араластырғанда құрғақ –ауа жағдайда бірігеді, қатаяды жіне беріктігін сақтайды;

52

2) гидравликалық əк ауа ортасында ғана емес, ондай-ақ судың астында қатаяды жəне тастың беріктігін сақтайды.

Күйдірілген өнімнің өңдеу тəсілдеріне байланысты ауалық əк келесі түрге бөлінеді:

а) сөндірілмеген кесекті əк (қайнатқыш), СаО –дан тұрады; б) сөндірілмеген ұнтақты əк; в) гидраттық əкұлпа, Са(ОН)2 тұрады;

г) əктік қамыр, Са(ОН)2 жəне механикалық түрде қосылған судан тұрады; д) əк сүтсуспензия, мұнда Са(ОН)2 жартылай жүзінді түрде, жартылай еріген күйде болады.

Құрылыстық ауалық əктің алуы келесі сатылар бойынша жүреді: кальцийкарбонатты жыныстар→ шикізатын өндіру→ ұсақтау→ классификациялау →күйдіру→

Шамамен 50% бүкіл өндірілетін əк құрылыстық мақса ыны, металлургиялық өнеркəсіптері жəне ауыл шаруашылығы тқтынады.

Əдеб.:3нег. [70-145].

Бақылау сұрақтары:

1.Байлаушы заттарды жіктеу.

2.Гипстік байлаушы заттардың сипаттамасы.

3.Əктік байлаушы заттардың сипаттамасы.

53

анықталады. Маңызды қасиеттері: сығылу кезінде беріктілігі(ерітіндінің маркалары 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200 жəне 300), аязға төзімділігі,

табанымен ерітіндінің жақсы жабысуы. Қолдану бойынша:

·Қалаушы – тасты қалау, ғимарат конструкцияларын жəне үлкен понелді қабырғаларды құрастыру үшін;

·Өңдеуші –кəдімгə жəне декоративтік сылақ үшін;

·Арнайыгидроизоляциялық, ыстыққа төзімді,қышқылдарға төзімді жəне т.б болып бөлінеді.

Бетон –байланыстырғыш зат, су жəне толтырғыштардан (майда мен ірі) тұратын тиімді таңдалған, араластырылған жəне нығыздалған бетондық қоспаның қатаюы нəтижесінде алынатын жасанды тас материал. Бетон

·Конструкциялық - бетондық жəне темібетондық көтергіш конструкциялар үшін( фундамент, бағана,қалқа жəне басқа);

·Қоршаушы - конструкциялар үшін бетон-үй мен ғимараттардың қабырғаларын көтеру үшін;

·Жолдық - жол жəне аэродром жолдарын жабу үшін;

·Арнайы - ыстыққа төзімді, қышқылдарға төзімді, радиациядан қорғануға арналған болып бөлінеді.

Жасап шығаруы келесі сатылардан тұрады:бетон қоспасын дайындау, бұйымды пішіндеу, қатаю, сапасын бақылау.

Құрылыста ең көп пайдаланылатын бетон түрлерін қарастырайық. Кəдімгі ауыр бетон - көтергіш конструкциялар, фундамент, бағаналар, арқалық жасау үшін қолданылады. Тау жыныстарынан (гранит, əк, диабас, шағыл) алынған толтырғыштар негізіндегі бетондардың тығыздығы 1600-2500 кг/ м3 . құрылыстық нормалармен жəне ережелермен ауыр бетонның келесі маркалары бекітілгенМ100, 150, 200, 300, 400, 500, 600. Жеңіл бетондар

қоршаушы конструкциялар үшін қолданылады, олар жылуды өткізбейді. Мұнда толтырғыштар ретінде кеуекті заттар: табиғи (пенза), техногенді (шлактар), жасанды (керамзит) пайдаланылады. Беріктігі 7.5-30 МПа. Қуысты бетон – ол да жылуды өткізбеу үшін қолданылады, олардың ішінде газ түзгіштерді қосу арқылы ауалық қуыстар болады. 2.5-15 МПа қысымда берік кезіндегі тығыздығы 600-1000 кг/ м3 .

Созу кезінде бетон беріктігі аз болады, сондықтан созылу күштеріне қарсылығын күшейту үшін бетондық конструкциялар ішіне жоғары кедергісі

көміртекті жəне төмен легірленген болаттанжасалған арматураны қолданылады. Темірбетонда болат созу кернеулерін өзіне қабылдайды ал бетонқысу кернеулерін қабылдайды.

54

Егер темірбетондық конструкциялар алу үшін басқа жақтан əкелетін қымбат щебень пайдаланса, онда аз шағылды бетон қолданылады, яғни гравиі немесе шағылы төмен мөлшердегі бетон. Кəдімгі бетонда шағыл

болады. Аз шағылды бетоннан оңтайлы тығыздығы – 2380 кг/ м3. Бір куб бетонның оңтайлы құрамы мұндай, С=150 л, Ц=280 кг, Ш=700 кг, Қ=1175 кг.

Автомобильдік жəне аэродром жолдарын жабу бетондары майыстырған кезде созылуға керек беріктігін, қысқан кезде жеткілікті берігіктігін жəне аязға төзімділігін қамтамасыз ету қажет. Жол бетонның жобалық беріктілігін қолдану бағыттарына байланысты бекітеді: майысу кезінде – М 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 маркалар; қысу кезінде – М 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500 мапкалар. Аязға төзімділігі бойынша бетон маркалары құрылыс ауданындағы ауа рай жағдайларына байланысты: F 50, F100, F150, F200. Аязға жеткілікті төзімділігін қамтамасыз ету үшін С/Ц қатынасы мындай болу керек: қатал климатта -0,5 ; орташа -0,53; жұмсақ климатта-0,55 жоғары емес. Бірқабатты жəне екіқабатты жапқыш бетондары үшін құрамында үшкальций алюминаты 10% кем, М 400ден төмен емес

аяз төзімділік бойынша да талаптар қойылады. Гидротехникалық бетонның түрлері: суда тұрақты болатын су астыңғы; құбылмалы су горизонтты зонасындағы; мерзімді сумен шайылатын су үстіңгі. Сондайақ , массивті жəне массивсіз бетондарға, қондырғылардың тегеруінді жəне тегеруінсіз бетондарға бөледі. 180 тəулік жастағы су өткізбеушілік бойынша бетондар 4 маркаға бөлінеді: W2, W4, W6, W8. Стандартты сынақта осы маркалы бетондар 0,2; 0,4; 0,6 жəне 0,8 МПа сəйкес қысымда суды өткізбеу керек. Аязға төзімділігі бойынша гидротехникалық бетондар 5 маркаға бөлінеді: F50, F100, F150 , F200 , F300. Максималды рұқсат етілген С\Ц мəндері 0,5... 0,7. Оны алу үшін портландцемент, пластифицирленген жəне

55

меншікті бетімен, нашар дəндік құрамымен сипатталады. Соған байланысты олар бетонның беріктілігін жəне бетон қоспасының жылжымалықтылығын

56

төмендетеді. Майда құмдар ірі толтырғыштың дəндерді аз ғана кеңейтеді жəне олардың су ұстағыш қасиеті жоғары болады. Нəтижесінде бетондағы құмның оңтайлы мөлшері азаяды, демек, бетон қоспасының су қажеттілігіне оның əсері онша сезілмейді. Негізгі параметрлері: бетон қоспасының тығыздығы 2350 кг/ м3 ; М 300 бетон құрамы: С\Ц =0,5; Ц =370 кг/ м3 ,

Ш=1305кг, Қ =490 кг, С=185 л.

Беттік активті қосымша заттар қосылып жасалған бетон. Қазіргі құрылыс өнеркəсібінде цементті үнемдеу жəне бетон қасиеттерін жақсарту үшін бетон құрамына қосылатын беттік активті заттар кең қолданылады. БАЗ екі топқа бөлінеді:

1. Топ – цементтік қамырдың коллоидты жүйесінің түйіршікті болуына мүмкіндік беретін жəне сонымен оның аққыштығының жақсартатын пептизендірілген əрекетті пластификациялық қосымшалар; оларға сульфит – спирттік барданың (ССБ) концентраттары жəне олардың туынды қосылыстары жатады.

2.Топ – ауаның майда көпіршіктерін бетондық қоспаға тартып алатын, су жұққызбайтын (гидрофобтық) қосымша заттар ; олар бетондық қоспаның жылжымалылығын көтереді, аязға

төзімділігін жəне басқа қасиеттерін арттырады. Бқл сабындағыш ағаш пегі, мылонафт, сабындаған абиетиндық шайыр ( натрий абиетат), ГК препараты ( гидролизденген қанның негізінде қөбіктүзілгіш), өсімдік шикізатынан алынатын макрокөбіктүзілгіш БС заттар жатады. Қосымша заттың оңтайлы мөлшері мынадай: ССБ 0,15... 0,25%, натрий абиетат 0,01... 0,25% (цемент салмағынан).

Əдеб.: 3-нег.[151-179].

Бақылау сұрақтары:

1.Құрылыстық ерітінділер сипаттары.

2.Қолдану бойынша құрылыс ерітінділердің түрлері.

3.Бетондардың сипаттамасы.

4.Қолдану бойынша бетондар түрлері.

2.4Зертханалық сабақтардың жоспары

1-тапсырма. Байер əдісімен бокситтерден глинозем алу.

1.Бокситті сілті ерітіндісімен шаймалау.

2.Қоймалжыңды сұйылту жəне ыдырату.

3.Алюминат ерітіндісін ыдырату.

4.Алюминий гидрооксидін кальцинациялау. Əдебиеттер 4 нег. [4-6].

Бақылау сұрақтары:

1.Бокситті шаймалаудың шарттары қандай?

2.Алюминат ерітіндісінің каустикалық модулі қандай?

57

2-тапсырма. Бокситтерден пісіру əдісімен глинозем алу.

1.Пісіру əдісімен глинозем алудың физика-химиялық негіздері.

2.Шихта дайындау.

3.Пісіріндіні (спекті) шаймалау.

Əдебиеттер: 4 нег. [6-8]. Бақылау сұрақтары:

1.Пісіру əдісінде қандай бокситті қолданады?

2.Шихтаны дайындауға қандай заттар алынады?

3.Шихтаны пісіргенде қандай реакция жүреді?

3-тапсырма. Алюминатты ерітінділерді кремсіздендіру жə карбонизациялау.

1. Алюминат ерітіндісін кремсіздендіру арқылы ГАСН алу.

2.СО2 арқылы карбонизация процесін жүргізу. Əдебиеттер: 4 нег. [8-10].

Бақылау сұрақтары:

1.Шаймаланған соң алынған ерітіндідегі кремнийлік модулі қаншаға тең болады?

2.Кремнийден тазарту қалай жүреді?

3.Карбонизация процесінің өтуіне қандай факторлар əсер етеді?

4-тапсырма. Алюминий сульфатын – коагулянт алу.

1.Al2(SO4)3-ті каолиннен алу.

2.Алуниттен алюминий сульфатын алу.

3.Al2(SO4)3-ті суды тазартуға қолдану. Əдебиеттер: 2 нег. [20-24].

Бақылау сұрақтары:

1.Al2(SO4)3 қалай алынады?

2.Суды коагулянт арқылы тазалау процесі.

5-тапсырма. Зат ылғалдығын анықтау..

1.Саз дың қасиеттерін зерттеу .

2.Саздың бекіту суын табу.

3.Отқа төзімді материалдардың физика химиялық қасиеттерін зерделеу.

Əдебиеттер: 3 нег. [200-204].

Бақылау сұрақтары:

1.Заттың ылғалдығын қалай анықтайды?

2.Толық су мөлшерін табу.

2.5Оқытушының жетекшілігімен орындалатын студенттердің өзіндік жұмыстары бойынша өткізілетін сабақтардың жоспары (СОӨЖ)

1-тапсырма. Алюминийдің минералдары.

1. Глиноземнің маңызды шикізаттары.

58

2.Нефелиннің бокситтен өзгешелігі.

3.Бокситтің сапасын бағалау.

Əдістемелік ұсыныстар: Алюминий кенінің құрамын білу керек. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 1 нег. [15-17].

2-тапсырма. Байер əдісімен глинозем алу.

1.Процеске əсер ететін факторлар.

2.Пульпаны даярлау.

3.Шаймалауға қажет сілті мөлшерін анықтау.

Əдістемелік ұсыныстар: Бокситті шаймалауға қажет сілті мөлшерін анықтайтын формуланы білу керек.

СОӨЖ өткізу түрі – презентация. Əдебиеттер: 1 нег. [40-45].

3-тапсырма. Бокситті шаймалау.

1.Шаймалау мақсаты.

2.Шаймалауға əсер ететін жағдайлар.

3.Каустикалық модульді (aK ) анықтау.

Əдістемелік ұсыныстар: Бокситті шаймалау шарттарын білу керек. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 1 нег. [50-60].

4-тапсырма. Пульпаларды сұйылту жəне тұндыру.

1.Сұйылту процесін жүргізу.

2.Сұйылтылған пульпаны тұндыру.

3.Қызыл шламды бөліп алу.

Əдістемелік ұсыныстар: Өндірістік өнім құрамын анықтау. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 1 нег. [65-70].

5-тапсырма. Алюминат ерітіндісін ыдырату.

1.Ерітіндінің ыдырау көрсеткіші.

2.Декомпозиция процесі.

3.Процесс жүретін аппараттар.

Əдістемелік ұсыныстар: Алюминат ерітіндісінің ыдырауына əсер ететін факторды білу керек.

СОӨЖ өткізу түрі – презентация. Əдебиеттер: 1 нег. [44-48].

6-тапсырма. Al(OH)3-ті кальцинациялау.

1.Кальцинациялау процесі.

2.Процесс жүретін пештер.

3.Алынған өнім.

Əдістемелік ұсыныстар: 1 кг Al2O3 алуға кететін жылу шығынын есептеу. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

59

Əдебиеттер: 1 нег. [321-325].

7-тапсырма. Пісіру əдісімен глинозем алу.

1.Бокситті шихта дайындау.

2.Шихтаны пісіру.

3.Пісіріндіні шаймалау.

Əдістемелік ұсыныстар: Шихта компоненттерінің өзара əрекеттесуін анықтау. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 3 нег. [170-180].

8-тапсырма. Алюминат ерітіндісін кремсіздендіру.

1.Кремнийлік модуль ( mSi ).

2.ГАСН-нің түзілуі.

3.Ақ шламды қолдану.

Əдістемелік ұсыныстар: Алюминат ерітіндісіндегі SiO2 мөлшерін білу керек. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 3 нег. [200-210].

9-тапсырма. Ерітіндіні карбонизациялау.

1.Карбонизация процесі.

2.Процеске əсер ететін факторлар.

3.Глинозем шығымын есептеу.

Əдістемелік ұсыныстар: Процесте жүретін реакцияларды жазу керек. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 3 нег. [210-220].

10-тапсырма. Қызыл шламның қоюлануы.

1.Пульпаның қоюлануын анықтау.

2.Қоблану жылдамдығын зерттеу.

3.Стокс заңы.

Əдістемелік ұсыныстар: Бөлшектердің тұнбаға шөгу жылдамдығын анықтау керек.

СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 3 нег. [220-225].

11-тапсырма. Керамика түрлері .

1.Керамиканың қасиеттері.

2.Маңызды керамика түрлерін алу.

3.Керамика шикізаттары.

Əдістемелік ұсыныстар: Керамика түрлерін білу керек. СОӨЖ өткізу түрі – презентация.

Əдебиеттер: 3 нег. [564-568].

12-тапсырма.Керамикалық плитка алу.

1. Керамикалық плиткалардың қасиеттері.

60