Строительные материалы

Вопрос 1.

Воздушная известь представляет собой вяжущее, получаемое путем обжига относительно чистых известняков, мела и подобных им пород. Известь бывает в виде негашеной комовой, негашеной молотой, гашеной (пушонки) и известкового теста. В зависимости от скорости гашения комовая известь (известь-кипелка) подразделяется на быстрогасящуюся, среднегасящуюся и медленногасящуюся.

- Быстрогасящаяся Менее 10 Опасен недостаток воды, приводящий к сильному разогреванию; заливать известь полностью; добавлять воду; не допускать сильного парообразования

- Среднегасящаяся 10-30 Залить слой извести на половину высоты; добавлять воду небольшими частями

- Медленногасящаяся Более 30 Опасен избыток воды; сначала лишь смочить куски; после начала распада добавлять воду малыми частями; защищать от потери тепла и применять горячую воду

Воздушная известь применяется в кладочных и штукатурных растворах и для известковых красок. Молотая негашеная известь применяется для производства силикатных изделий, при возведении шлакобетонных набивных стен и в качестве добавки к растворам при производстве работ в условиях пониженных температур наружного воздуха.

Гидравлическая известь — продукт умеренного обжига (не до спекания) мергелистых известняков, содержащих от 6 до 20 % глинистых примесей. Гидравлическая известь имеет свойство затвердевать не только на воздухе, но и в воде. Гидравлическая известь получается при обжиге мер­гелистых известняков. Такая известь гасится в порошок, а не в тесто. Марки извести установлены (по прочности при сжатии образцов из пластичного раствора состава 1:3) следую­щие: 4, 10, 25 и 50. Гидравлическую известь применяют для кладочных и штукатурных растворов в сухих и влажных условиях, а также для бетонов низких марок.  

Вопрос 2.

Габбро используется в качестве строительного и облицовочного камня высокой прочности, для получения щебня и дорожного камня, служит материалом для изготовления памятников.

Базальт является хорошим строительным материалом, применяется для производства щебня (при строительстве дорог) и штучного камня, для облицовки сооружений. Базальты прочны, хорошо поддаются полировке, а поэтому их часто используют скульпторы. Так как базальты легко плавятся, из них изготовляют кислотоупорную химическую аппаратуру, трубы, бронеплиты для мельниц, плиты для полов, электроизоляторов сильного тока и др.

Диабазы хорошо обрабатываются и полируются, применяются при строительстве монументальных зданий, используется как облицовочный декоративный камень. Диабазовый щебень пригоден для дорожного строительства.

Применяются андезиты для изготовления кислотоупорных изделий, в бумажной промышленности, на строительстве для специальных облицовок. Андезитовая мука является сырьем для химической промышленности. Используются андезиты и в качестве дорожно-строительного материала.

Применяются граниты и гранодиориты на строительстве, а в полированном и шлифованном виде используются для облицовки памятников и других сооружений

Обсидиан используется как поделочный камень, применяется в качестве вспучивающегося наполнителя при изготовлении легких бетонов

Из пемзы получают ряд ценных продуктов - жидкое стекло, метасикат натрия, различные адсорбенты, широкий ассортимент стекол - хрусталь, оптическое, сортовое, оконное, тарное, а также стеклоткани, стеклопластики, различные фильтры для очистки пищевых продуктов, напитков, минеральных и пресных вод.

Вулканический пепел успешно применяется при изготовлении легких бетонов, тарного стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и т. п.

Вулканические шлаки все шире и шире используются для получения легких конструктивных бетонов. 

Вулканические туфы - прочный и красивый строительный материал. Туфы отличаются большой стойкостью к внешним воздействиям, обладают высокими звуко- и теплоизоляционными свойствами, легко обрабатываются. Строительство из туфа значительно дешевле, чем кирпичная кладка, а здания прочнее и долговечнее.

Ворпос 3.

--------------

1. Концентрирование нефтяных остатков путем перегонки их в вакууме в присутствии водяного пара или инертного газа (при переработке сверхтяжелых асфальто-смолистых нефтей остаточные битумы могут быть получены атмосферной перегонкой). В некоторых странах к остаточным битумам относят и асфальт процесса деасфальтизации гудрона. В других странах его выделяют в отдельный способ - получение осажденных битумов.

2. Окисление кислородом воздуха различных нефтяных остатков (мазутов, гудронов, полугудронов, асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки масел, крекинг остатков или их смесей) при температуре 180 - 300° С

3. Компаундирование (смешение) различных нефтяных остатков с дистиллятами и с окисленными или остаточными битумами и др.

Кроме того, возможны и сочетания указанных выше способов.

Для производства нефтяных битумов используют процессы вакуумной перегонки, окисления и деасфальтизации. Сырьем вакуумной перегонки обычно является мазут; для окисления и деасфальтизации применяют гудрон. Товарные битумы получают как непосредственный продукт того или иного процесса либо компаундированием продуктов разных процессов, либо одного и того же процесса. Качество готовых битумов зависит в первую очередь от качества сырья, а для окисленных битумов еще и от температуры, продолжительности окисления и расхода воздуха.

Наилучшим сырьем для производства битума служат остаточные продукты переработки тяжелых смолисто-асфальтеновых нефтей: гудроны, крекинг - остатки, асфальты и экстракты очистки масел. Чем больше содержание смолисто-асфальтеновых компонентов в нефти, чем выше отношение асфальтены: смолы и чем меньше содержание твердых парафинов, тем выше качество получаемых битумов и проще технология их производства. Высокое содержание парафина в нефти отрицательно сказывается на важнейших эксплуатационных показателях битумов: прочность и прилипаемости к минеральным покрытиям. Нефти, из которых получают битумы, должны быть хорошо обессолены.

-------------- Нефть на заводах подвергается фракционной перегонке с целью получения светлых продуктов (бензина, лигроина, керосина) смазочных масел и других видов нефтепродуктов. Нефтяные остатки после отбора более легких по массе фракций — гудрон, крекинг — в дальнейшем используют в качестве сырья для получения нефтяных битумов заданных свойств. В настоящее время нефтяные битумы получают при атмосферно-вакуумной перегонке нефти (остаточные битумы); окислением нефтяных остатков (окисленные битумы) и смешением остатков, образующихся при перегонке нефти (компаундированные битумы).

 

В промышленности битумы получают: глубоким отгоном масляных фракций из гудрона (остаточные битумы); окислением гудронов кислородом воздуха, крекинг-остатков или экстрактов от селективной очистки масел и их смесей (окисленные битумы). Остаточные битумы — мягкие легкоплавкие продукты, окисленные — эластичные и термостабильные. Битумы, получаемые окислением крекинг-остатков, содержат большое количество карбенов и карбоидов, которые нарушают однородность битумов и ухудшают их цементирующие свойства.

 

Непосредственно битум получают несколькими способами, при которых применяются различные схемы производства битума. Наиболее распространенный способ – продувка воздухом гудронов, в результате чего получается окисленный битум. Повсеместная распространенность такого битума определяется экономичностью аппаратов непрерывного действия, участвующих в процессе производства. Также битум (остаточный и осажденный) получают в результате вакуумной перегонки мазутов и деасфальтизации гудронов пропаном. Кроме того, используют и компаундирование битумов, полученных с помощью разных процессов.

Вопрос 4.

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременноезамораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения материала под действием низких температур — расширение воды, заполняющей поры материала, при замерзании. Морозостойкость зависит главным образом от структуры материала: чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость.