Гипсті байланыстырғыш заттар

ЖОСПАР:

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім:

1. Гипсті байланыстырғыш заттар
2. Ауа əгі: өндіру технологиясы, түрлері, қасиеттері, қолданылуы
3. Магнезиалды байланыстырғыш заттар. Сұйық шыны. Гидравликалық əк

ІІІ. Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Кіріспе

    XVIII  ғасырда өндірісте алғаш бейорганикалық заттар пайда болды. Ресейлік ғалымдар гидравикалық әк алу жолдарын сипаттап, тәжірибесін қорытындылады. Бейорганикалық байланыстырғыш заттар деп – сумен араластырғанда жақсы иленетін жəне бірте-бірте қатайып, тасқа айналатын минералдардан құралған, таужыныстардан күйдіру арқылы алынатын ұнтақтарды атайды. Сондықтан олар – бейорганикалық немесе минералды байланыстырғыш заттар деп аталынады. Минералды байланыстырғыш заттар алдымен 2 ірі топқа: ауалық  жəне гидравликалық болып бөлінеді. Ауалық байланыстырғыш  заттарды сумен араластырғанда алынатын қамыр тек ауада ғана  қатайтып, қатаю салдарынан пайда болған беріктігін сақтайды. Бұл  топқа: гипс, əк, магнезиалды байланыстырғыш заттар мен сұйық  шыны жатады. Гидравликалық байланыстырғыштардан су қосып алынатын қамыр, алдымен ауада аз уақыт қатайғаннан барып, су астында жəне  басқа ылғалды жерде одан əрі беріктелініп, қатая түседі. Бұл топқа  портландцемент пен оның түрлері, глинозем цементі жəне оның  негізінде алынатын цементтер, гидравликалық əк жатады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гипсті байланыстырғыш заттар

   Гипсті байланыстырғыш заттар – төмен жəне жоғары   температурада күйдіріліп алынады. Төмен температурада гипстер екі сулы гипсті 150-1600С-та қыздыру арқылы немесе оны 123-1300С-та, қысымы 1,3-1,5 атмосфера су буымен өңдеу алынады. Бұл температурада 2 сулы гипс 1,5 молекула суынан айырылып, жарты сулы гипске өтеді. Осы гипс көрсетілген технологияларға сəйкес b – модификациялы жарты сулы гипс жəне a – модификациялы жарты сулы гипс түрлерінде өндіріледі; олар сəйкесінше құрылыс гипсі жəне беріктігі жоғары гипс деп аталады. Жоғары температурада гипсті байланыстырғыш зат екі сулы гипсті көбінесе 900оС-қа дейін күйдіріп немесе оны 200оС-та ұзақ  уақыт қыздырғанда алынады. Бұл жағдайларда екі сулы гипс сусыз  түрге – ангидритке ауысады. Гипс байланыстырғыш заттарын өндіру үшін шикізат ретінде табиғи гипс тасы, табиғи ангидрит, сол сияқты негізінен кальций  сульфаттарынан тұратын химия, металлургия, т.б. өнеркəсіп  қалдықтарын пайдаланады.  Құрылыс гипсі қазандарда, айналып тұратын барабандар немесе  басқа арнаулы құрылғыларда қыздыру арқылы алынады. Алдымен  гипс тасы өлшемі 3-4 см түйіршіктерге ұсатылып, содан кейін  шахталы немесе аэробильді диірменде бір уақытта кептіріліп,  майдаланылады. Осылай майдаланып кептірілген гипс тасы,  механикалық араластырғышпен жабдықталған қазанға түседі. Гипсті  қазанда қайнау уақыты 3-4 сағатқа созылады.  Гипсті барабандарда өндіру əдісі бойынша өлшемі 2 см ұсақ  тасты айналмалы барабанда күйдіреді. Бұл үшін пеш ошағының  барабанның бір шетіне температурасы 600-700оС газ жіберіледі.  Барабанның екінші шетіне орнатылған тартқыш вентилятор күшімен  газ, барабан ішіндегі газ ағымына қарсы жылжып келе жатқан материалды жол жөнекей қыздырғаннан соң, сыртқы шығарылады. Осылай күйдірілген гипс шарж немесе кəдімгі ұн тартатын тас  диірмендерде майдаланады. Құрылыс гипсі 3 əдіс бойынша шикізатты  майдалау мен оны күйдіру процестерін бір кезде, бір агрегатта жүргізу  арқылы өндіріледі. Гипсті əртүрлі қондырғыларды қыздырғанда, екі сулы гипстің бəрі бірдей жарты сулы гипске ауыспайды. Оның біразы, екі сулы күйінде қалып, ал біразы – сусыз ангидрит күйіне көшеді. Бұл екі өнім де құрылыс гипсінің сапасына зиянды. Сондықтан гипс қыздыру  құрылғысынан шыққан күйде арнаулы силосқа жіберіліп, онда біраз  уақыт ұсталынады. Бұл жағдайда сусызданып үлгермеген екі сулы  гипс жарты сулы күйіге көшеді де, ал сусыз ангидрит – су буын  бойына тартып, жарты сулы гипске айналады. Осының салдарынан  алынған құрылыс гипсінің сапасы əжептəуір жақсарады. Айта кетерлік бір жағдай: құрылыс гипсі қазанда қайнату жолымен алынғанда, қазан мен оған салынған ұнталған гипс тасының биіктігі артқан сайын, “қайнау процесі” қатты жүреді де, алынған  өнімнің сапасы жақсарады. Мұның себебі, қазандағы гипстің төменгі  қабаттарында орналасқан бөлшектері өздерінің 1,5 молекула суын  температурасы 1230С-қа жеткен кезде ғана сұйық күйінде бөліп  шығаруында, ал алынатын 0,5 сулы гипстің кристалдарының мүскіні a – формасына жақындауында. Гипстің төменгі қабаттарынан бөлінген су буы жоғары қарай шыққан кезде, қазандағы гипс ұнтағы кəдімгі су  тəрізді бұрқылдап қайнайды. Қазандағы гипстің жоғарғы қабатындағы   бөлшектері, өздерінің кристалдық суынан 70-800С-та айырыла бастайды. Сол себепті бұл 0,5 сулы гипстің кристалдары майдалау, ал  құрылысы – кеуекті болып келеді. Мұндай кристалдар су сіңіргіш келеді де, сапасы төменірек құрылыс гипсінің құрамында көбірек  кездеседі.  Тағы бір жағдай: қолданылатын табиғи гипс тасының тығыздығы   артқан сайын, одан алынатын құрылыс гипсінің сапасы да арта түседі.  Мұның себебі, сол бір жарым молекула кристалдық судың тығыздау  кристалдарын шегіне жеткен температурада, 1230С-та ғана бөлініп  шығатындығында.  Шикізатта екі сулы кальций көп болған сайын, одан алынатын  өнімнің сапасы жоғары болады. Құрылыс гипсін өндіруге  қолданылатын табиғи гипс тасы үш сортқа бөлінеді. Бірінші сортты  таста – екі сулы кальций сульфаты 95%-тен кем болмауы керек, ал 2  сортта – 75%, ал 3 сортта 65% кем болмауы тиіс.  Құрылыс гипсінің ұнтақтық дəрежесі, ұстасу жəне қатаю  мерзімдері. Құрылыс гипсінің ұнтақтылығы үш дəрежемен   сипатталынады. Оны елегенде тесіктерінің өлшемі 0,2 мм елеуіште  қалатын қалдық 30%-тен көп болмаса, ол 1 дəрежелі немесе ірі  ұнтақты. Егерде көрсетілген елеуіште қалатын қалдық 15%-тен аспаса,  ол ІІ дəрежелі немесе орташа ұнтақты, ал 2%-тен кем болса, ол ІІІ  дəрежелі немесе уақ ұнтақты деп аталынады.  Құрылыс гипсі тез ұстасып, тез қатаятын материал. Ұстасу  мерзімі бойынша бұл гипс мына түрлерге бөлінеді: тез қатаятын  гипстер (А) олардың ұстасу процесінің басталуы 2 мин ерте, ал  аяқталуы – 15 мин кем болмауы қажет. Орташа қатаятын гипстер (Б)  олардың ұстасу процесінің басталуы 6 мин ерте емес, ал аяқталуы  30 мин кем болмауы тиіс; баяу қатаятындар (В) – ұстасуының  басталуы 30 мин ерте болмауы керек.  Кейде гипстің ұстасу жылдамдығын азайту үшін оған каратинды  жəне əкті-желімді баяулатқыштар, сол сияқты сульфиттік-спирт,  сульфиттік-ашытқы бардалары, т.б. беттік əсерлігі бар заттар  қосылады. Гипстің ұстасуын баяулататын заттардың бəрі, оның су  тұтынғыштығын азайтып, беріктігін арттырады.  Құрылыс гипсінің қатаюы үшін оған керекті мөлшерде су  қосылады. Бұл судың мөлшері əдетте гипс салмағының 30-70%-і аралығында.

Гипстен дайындалатын қамырдың нормалы қоюлығы     қамырды стандартты диаметрі 50 мм қуыс цилиндрде тігінен  көтергенде диаметрі 180±5 мм-ге тең болып жайылса, қамырдың  қоюлығын нормалы дейді. Яғни, қамырдың қоюлығы гипс   стандартының шартын қанағаттандырады. Егер қамыр диаметрі 180±5  мм-ден аз немесе көп болып жайылса, онда гипс ұнтағына қосылатын  судың мөлшері арттырылып, не кемітіледі. Су шығыны азайған сайын,  гипс ұнтағынан алынатын жасанды тастың беріктігі арта түседі.  Құрылыс гипсі өте тез қатаяды: оның маркалық беріктігі екі  сағаттан кейін-ақ анықталынады. Қатаю процесі кезінде, гипстің жарты сулы түрінің еріген молекулалары сумен химиялық реакцияға  түсіп, екі сулы гипс түзеді:

CaSO4×0,5H2O+1,5H2O=CaSO4×2H2O.

Жарты сулы гипстің (ерігіштігі 8 г/л) қаныққан ерітіндісі, екі  сулы гипспен (ерігіштігі 2 г/л) салыстырғанда, асыра қаныққан ерітінді  болғандықтан, екі сулы гипс ерітіндіден тұнбаға – дəлірек айтқанда,  қатты кристалдарға айналады да, кристалдар өседі, өзара жалғасып,  қатаяды. Жоғарыдағы реакция бойынша жарты сулы гипстің екі сулы  гипске ауысуы үшін 18,6% қана су қажет. Бірақ, құрылыс гипсі  ұнтағынан бұйымдар өндіру үшін оған бұл мөлшерден əлдеқайда көп  (50-70%-ке дейін) су қосу керек. Реакцияға қажетсіз артық су қатаю   процесі кезінде ауаға ұшып, бұйымдарды кеуектендіреді, сөйтіп  олардың беріктігін төмендетеді.  Жарты сулы гипстің b – модификациясының басқа бір түрі –  қалыпты гипс. Оның сапасы жоғары сапалы құрылыс гипстікіндей:  ұнтақтық дəрежесі жоғары – ІІІ-ші, яғни уақ ұнтақты (№ 02 елеуіште)  қалатын қалдық мөлшері 2%-тен артпайтын болып өндіріледі. Бұл  гипс қалыптар жасау мен керамика, фарфор-фаянс   бұйымдарын  өндіруде қолданылады.  Беріктігі жоғары гипс көбінесе табиғи екі сулы гипс тасын автоклавта  қысымы 1,3 атмосфераға тең қаныққан су буында 5-10 сағат ұстап  140-160оС-та кептіріп, онан соң майдалау арқылы өндіреді. Бұл гипс  негізінде жарты сулы гипстің a-модификациясынан – ірі жəне тығыз  кристалдан тұрады. Сол себепті оның су тұтынғыштығы аз – 30-45%, ал   беріктігі жоғары – бір шаршы см-ге келетін сығу күшінің шегі 15-25 МПа  болады. Ангидридті гипс алу үшін табиғи екі сулы гипс тасы жоғарғы  температурада 600-900оС-та күйдіріліп, содан соң майдаланылады. Бұл   температурада гипс аздап ыдырайды да, 3-5% əк пайда болады. Осы  азғана əк ангидридті гипс қамырларының қатаю процесінің  катализаторы рөлін атқарады. Ангидридті гипс баяу ұстасып қатаяды,  бірақ оның суға төзімділігі мен беріктігі жоғары (сығуға беріктік шегі  10-20 МПа). Сондықтан ол жіксіз еден құру, сылаққа, қалау  жұмыстарына қажет құрылыс ерітінділерін дайындауға, жасанды  мəрмəр өндіруге қолданылады.  Гипстердің беріктік көрсеткіштерін – олардың қоюлығы нормалы  қамырдан жасалынған өлшемі 4х4х16 см стандартты үлгілерін – 2 сағат өткеннен кейін сынап, анықтайды. Июге, сығуға кедергі  жасайтын күштердің  көрсеткіштеріне сəйкес гипстіттбайланыстырғыштар Г-2 – Г-25 аралығында болып, 12 маркаға  бөлінеді: Г əрпінен кейінгі цифр, гипс үлгілерінің сығу күшіне кедергі   жасайтын шегін – МПа өлшемінде көрсетеді. Гипстердің ию күшіне  кедергісі көрсетілген маркалар үшін, 1,2-8 МПа кем болмауы керек.  Гипсті байланыстырғыштарды маркалау тəртібі, олардың негізгі  қасиеттерінен белгілі бір мағлұматтар алуға мүмкіндік береді.  Мысалы, гипс Г-5-А-П болып белгіленсе, бұл таңба гипстің маркасы – 5, тез қатайғыш, ұнтақтылығы орташа дəрежелі екенін көрсетеді.  Маркалары Г-2–Г-7 гипсті байланыстырғыштар үй бөлмелері  арасына қабырға ретінде орнатылатын тақтайлар мен панельдер, ірі  сылақ жұмыстарына қажетті құрылыс ерітінді ретінде жəне гипсті- цементті-пуоцоланды байланыстырғыш (ГЦПБ) зат өндіру үшін  қолданылады. Гипсті ерітінділердің көлемі қатайғанда біраз (1%  шамасында) ұлғаяды. Гипстің бұл қасиеті шликерлік (құю) əдіспен   архитектуралық бұйымдар жасауға өте пайдалы, өйткені гипс  ерітіндісі мүсіннің формасында бар нəзік өрнектерді тегіс қамти  алады. Осылай – гисптен жасалған нұсқада (модельде) өндірілетін  архитектуралық мүсін (бұйым) сапалы болып шығады.  Қалыптық гипс пен ангидридті гипстердің қолданылу орны  жоғарыда көрсетілді. Маркалары жоғары басқа гипстер жұқа  қабырғалы бұйымдар, мысалы, вентиляциялық (ауа тазартқыш) қорап  өндіруде пайдаланылады. Ол Саратов пен Куйбышевте беріктігі  жоғары гипс негізінде өндіріледі.  Гипстің жылдам қатаюы мен жоғары қалыптау қасиеттері, гипс бұйымдарын өндірудің технологиялық процесін қысқартуға  қалыптардың айналымдылығын жоғарылатуға мүмкіндік береді. Бұл ғимараттардың құралмалы ірі өлшемді элементтерін дайындауға жəне құрылыс төмендетуге жол ашады. Гипс бұйымдары салыстырмалы төмен тығыздығына қарамастан беріктігі, жылу өткізгіштігі мен дыбысизоляциялық қасиеті жоғары. Олар механикалық өңдеуге ыңғайлы (кесіледі, бұрғыланады, т.б.) жəне əртүрлі түстерге боялады. Жоғарыда келтірілген артықшылықтармен қатар, гипс бұйымдарының айтарлықтай кемшіліктері де бар – суға төзімсіз, гипс бұйымдары ылғалданғанда беріктілігі көп төмендейді, сондай-ақ жайылымдылық байқалады (тұрақты салмақ пен пластикалық  деформацияның артуы). Сондықтан гипс бұйымдарын тек құрғақ  бөлмелерде сақтап, ылғалданудан қорғау керек. Жайылымдылықты  азайту үшін гипс массасына ұнтақталған домна шлагын қосады. Гипс бұйымдары – гипс пен гипсбетон түрлеріне бөлінеді. Гипс  бұйымдарын илемінен (кейде аздаған органикалық немесе ұнтақталған  минералдық толтырғыштар қосады) дайындайды.  Гипсбетон бұйымдары гипс ерітіндісінен немесе жеңіл əрі кеуекті  минералдық толтырғыштар қосылған бетоннан жасалады. Гипс тасы  құм мен қиыршық тасқа қарағанда жақсы жабысады.  Минералдық толтырғыш ретінде отын мен домна шлактары, туф  пен пемза шақпақ тасы, ұлутас, т.б. ал органикалық толтырғыш  ретінде – ағаш түгі, сабан, қамыс, ұнтақталған қағаз қалдықтары, үгінділер, т.б. қолданылады. Толтырғышты қолдану – гипс шығынын азайтқанымен, бұйым  беріктілігін төмендетеді. Гипс пен гипсбетон бұйымдарының  беріктілігін арттыру үшін судың шығынын азайтады, ал қалыптағанда – дірілдету, гипстеу, нығыздау қолданылады.  Гипс пен гипсбетон бұйымдарын өндіруде құрылыс беріктігі  жоғары, сондай-ақ беріктілікті жоғарлатуымен бірге, болат арматура коррозиясын туғызбайтын гипс-шлак араласпа цементін қолданады.  Дайындалуы бойынша гипс пен гипсбетон бұйымдары мына  топтарға бөлінеді: аралық қабырғаларға арналған тақталар мен  панельдер, аралық төсемдерге арналған бұйымдар; қабырғаларды  өңдеуге арналған парақтар (құрғақ гипс сылағы); қабырғалық тастар:  жылу изоляциялық бұйымдар; сəулетті-əсемдік бөлшектер (карниздер,  төбелік розеткалар, плафондар, фризолар, т.б.).  Аралық қабырғаларға арналған тақталар. Оларды гипс  илемінен (гипс) немесе гипс ерітіндісі мен минералдық жəне  органикалық толтырғыштар қосылған (гипс-бетон) бетоннанььдайындайды. Тақталарды өндіру келесі əрекеттерден тұрады: шикізаттық  материалдарды өлшеу – гипс, толтырғыш, су жəне қатаюды  баяулатқыш (немесе жеделдеткіш); гипс ерітіндісін араластырғышта  араласпаны араластыру; тақталарды қалыптау жəне кептіру.  Тақталар үш əдіспен қалыптанады – құйма əдісі, дірілдету жəне престеу. Гипс пен үгінділер (немесе шлак) элеватор ожауының көмегімен бункерлерге тиеледі. Одан дəл  өлшеніп, араластыратын шнекке беріледі де, араластырылып, гипс  ерітіндісі араластырғышқа жіберіледі, мұнда ол ылғалданып, толық  араласады.  Дайын болған  ерітіндіні əткеншекті машинаның айналып тұратын үстелінде  орналасқан бос қалыпқа құйылып, үстел бір айналым жасайды. Ал  келесі бос қалып – ерітіндімен толтырылады да, ұстасып, қатаяды.  Қалыпталған тақта механизм көмегімен қалыптан шығарылып,  тағымалдағышқа беріледі. Содан кейін вагонеткамен туннельді  кептіргішке жеткізіледі.  Аралық қабырға панельдері. Мұндай панельдер тақталарға  қарағанда үлкен өлшемді, əрі берік келеді.  Ірі гипсбетон панельдері қалыңдығы 80-120 мм, екі қабаттың   биіктігіндей. Ал ұзындығы бөлмеге сəйкес, кейде бөлменің   жартысындай болып жасалады.  Дайындау процесінде мұнда есік қорапшаларын немесе басқа да  қосымша тетікбөлшектері салынады. Санитарлық тораптар үшін гипс-бетон панельдің өлшемдері – 2510х1700 мм, тығыздығы – 1500 кг/м3  болады.  Қабырғааралық панельдер үшін гипсталшықты ірі бұйымдар  тиімдірек, олар гипс, су жəне талшықты толтырғыштардан (қағаз   макулатурасы, сабан, қамыс, сабақшалар, тоқыма өнеркəсібі  қалдықтары) жасалады.  Гипсталшықты панельдер оңай араланып, шегеленеді. Мұндай  бұйымдардың өлшемдері – 3000х1200 мм жəне 2500х600 мм;  қалыңдығы мен тығыздығы – 800-1100 кг/м3. Гипс панельдер өндірісіндегі ең жетілгені – прокат əдісі. Бұйымдарды жылжып тұрған таспалар арасымен сырғанату əдісімен  қалыптайды, содан кейін кептіргішке жіберіледі Тақталар мен панельдер ғимараттардың ішкі қабырғаларын  орнату үшін қолданылады. Гипс байланыстырғышынан жасалған  бұйымдар отқа төзімді болғандықтан, металл жəне ағаш  конструкцияларын оттан қорғайтын өңдеулік бұйым ретінде жиі  қолданылады.  Қабырғааралық тақталар мен панельдердің бетін су өткізбейтін  сыр, тақталармен қорғап, пəтерлердің санитарлық тораптарын  орнатуға болады.  Гипс құрғақ сылағы – екі жағынан да картонмен қапталған   қатайған жұқа гипстен тұратын парақты өңдеулік материал. Гипс –  картоннан жыртылғанша ажырамайтындай болып жабысуы керек.  Қаптамалық парақтарды қалыптау үшін, гипс илемін қоспасыз,  минералдық немесе органикалық материалдар қосып дайындайды.  Талшықты органикалық қоспалар гипс тасының қаңқасын құрайды,  алайда гипстік парақтардың иіліп, сынуға беріктігін картон қабаттар  қамтамасыз етеді.  Қаптамалық гипс парақтарының ұзындығы – 250, 270, 290 жəне  330 см, яғни бөлменің биіктігіне тең қабылданған, ені – 120, – 130 см,  қалыңдығы – 10-12 мм.  Гипс парақтары бөлмелердің ішкі жақтарын – қабырға, төбе  аралықтарды өңдеуге арналған. Оларды қалыпты қатынастық  ылғалдық жағдайындағы (60%-ке дейін) бөлмелерде, ал санитарлық  тораптарда – тек ылғалданудан жақсы қорғалған жағдайда ғана  қолданады. Мұндай парақтарды негізге шегемен емес, мастикамен  жабыстырған жөн.  Парақтарды қабырғаларға жабыстыру оңай болғандықтан, оларға  сылақ жаққаннан гөрі, құрғақ гипс сылағыш қолданған өңдеулік  жұмыстарды ықшамдап, жеңілдетеді. Сонымен бірге, оларды кептіруге  уақыт жұмсалмайды.  Қаптамалық гипс парақтарын жасау үшін бұйымның жалпы  құнының 60%-ін құрайтын көп қымбат картон жұмсалады. Осыны  ескере отырып, картонсыз гипсталшықты парақтар да жасалады.  Арматуралаушы материал ретінде мұнда гипске 10%-мөлшерінде  органикалық талшықты толтырғыштар (ұнтақталған ағаш, қағаз  макулатурасы, т.б.) қосылады. Мұндай парақтардың беріктігі –  картонмен қапталған парақтардың беріктігінен кем емес, ал бағасы  əлдеқайда төмен.  Құрғақ сылақ парақтарын ағаштан басқа, қабырғаларға теріс  жағынан мастика жағып жабыстырады. Парақтардың жиектері  зақымдалмаған болуы керек, жапсарларына дəке тілімін жабыстырып  жақсылап сылап, ағаш немесе пластмассадан жасалған бұрыштық  жапсырманы жабады.  Бөлмелер үшін гипс парақтарымен өңдегенде бетіне полимер  қабыршақ немесе ағаш, əйтпесе бетіне мөлдір лак жағылған мəрмəрға  ұқсайтын түсті қағаз – декорт деп аталатын материал жапсырылады.

Ауа əгі: өндіру технологиясы, түрлері, қасиеттері, қолданылуы

    Ауа əгі деп – карбонатты таужыныстарын күйдіру жолымен алынатын өнімді атайды. Ауа əгін өндіру үшін карбонаттардың құрамында балшықтардың мөлшері 6%-тен аспауы шарт. Шикізат ретінде негізінде кальций карбонаты пайдаланылады. Ол 900-12000С-  та құрамынан көміртегі (i v) оксиді (газ) мына реакция бойынша толық  шыққанша күйдіріледі: CaCO3 = CaO + CO2. Əктас көбінесе шахталы  немесе айнымалы пештерде қатты, сұйық не газ күйіндегі  отындарды қолданып, күйдіреді.  Күйдірілген затты одан əрі өндіру əдісіне байланысты ауа əгінің   мынандай түрлері алынады: сөндірілмеген кесек пен ұнталанған  қайнама əктер жəне сөндірілген ұлпа əк. Сөндірілмеген ауа əктері су  тисе өте тез сөнеді, əрі көп жылу бөліп шығарады. Бұлардан алынатын  əк қамырының иленгіштігі өте жақсы болады. Бірақта əк алу үшін  қолданылатын шикізатта қоспалар (балшық, кварц, көмір қышқылды, магний, т.б.) көбейген сайын өндірілген өнімнің сапасы төмендей  береді: əк баяу сөнеді, жылуды аз бөледі, қамыр нашар иленеді.  Сөндірілген ұлпа əк алу үшін күйдірілген əк тастан өндірілген əк  оған көп су қосып, үздіксіз істейтін «гидратор» атты машинада  (диірменде) сөндіріледі. Бұл жағдайда əк өз көлемін 2-3,5 есе өсіріп,  өте уақ, кеуекті ұнтаққа айналады. Алынған ұлпа əктің орташа  тығыздығы 400…500 кг/м3, ұнтақ түйірлерінің мөлшері микронға  жуық, яғни кəдімгі цемент ұнтақтары мөлшерінен кіші. Осының  салдарынан сөндірілген əк ұнтақтарының беттік ауданы өте үлкен, су  ұстағыш қасиеті мен қамырының иленгіштігі жоғары болады.  Əктің сапасы – оның активтілігі, сөнуінің жылдамдылығы жəне  əктегі сөнбеген түйірлердің мөлшері арқылы сипатталынады.  Құрамындағы магний оксидінің мөлшеріне байланысты əк: кальцийлі,  магнезиялы жəне жоғары магнезиялы немесе доломитті болып  бөлінеді. Магний оксиді көбейген сайын, əктің активтігі төмендейді.  Сөну жылдамдығына байланысты əк тез сөнетін (8 мин), орташа  сөнетін (25 мин) жəне баяу сөнетін (25 мин) болып сипатталынады.  Ауа əгінен дайындалатын құрылыс ерітінділерінің беріктігі  төмен. Мысалы, сөнген əктен дайындалған ерітінділердің 28 тəулік  ауада қатайғаннан кейінгі сығуға беріктігі 0,4-1 МПа аралығында:  ұнталған сөнбеген əктен дайындалған ерітінділердің сығуға беріктігі 5 МПа-ға дейін (6.3-кесте). Сондықтан ауа əгінің сорты əктің беріктігі арқылы емес, оның құрамының сипаттамаларына байланысты бекітіледі . Бірінші сорт əкте басы бос (карбонатта немесе)  кальций мен магний оксидтері 90 процент%-тен, 2-сортта 80%-тен, ал  3 сортта 70%-тен кем болмауы шарт. Əктің бұл сорттарына су  қосқанда сөнбейтін, құюы жетпеген не аса күйіп кеткен түйірлердің  мөлшері сəйкесінше 7; 11 жəне 14%-тен аспауы қажет.  Əктің қамыры кепкенде (қатайғанда), орташа шөгу дəрежесі  жоғары болғандықтан, жарылады (шытынайды). Осы себепті əк  көбінесе құрылыс ерітінділерінде, əктің 1 көлемі, құмның 3-5 көлемімен араластырылып қолданылады. Əк пен оның құрылыс  ерітіндісі баяу қатаяды. Əк қатайғанда, мынандай реакциялар бірінен  соң бірі жүреді:

СаО + Н2O = Са(ОН) 2;

Са(ОН)2 + СО2 = СаCО3 + Н2О.

Бірінші реакция бойынша қатайған əкте 32,1% қанша су болуы  тиіс. Бірақ іс жүзінде, əкті тек сөндіру үшін ғана оған су 2-3 есе көп  қосылады. Артық су Са(ОН)2 кристалдарының арасынан баяу ұшады,  кристалдар да бір-біріне баяу жақындап қосылады, əк қатаяды. Екінші  реакция бойынша қатаю процесі кезінде Са(ОН)2, азда болса ауада бар  көміртегі қышқылымен (СО2) байланысып, кальцийдің карбонатын  түзеді. Карбонизация процесі нəтижесінде су бөлініп шығады.  Сондықтан əдетте жаңа (қазір) əктелген үй ішін ылғалдан кептіреді.  Кальций карбонаты портландит, яғни Са(ОН)2 кристалдарымен бірге  қосылып, ізбес кұрылыс ерітінділерін беріктейді.  Ауа əгі құрылыстың түрлі салаларында қолданылады.  Ерітінділерде байланыстырғыш зат жəне су ұстағыштығы,  пластикалығы жоғары қоспа ретінде, үй əктеуге жəне автоклавта  қатаятын силикатты бетондар, силикатты кірпіштер алу үшін  пайдаланылады.

Магнезиалды байланыстырғыш заттар. Сұйық шыны. Гидравликалық əк

   Магнезиалды байланыстырғыш заттарға – каустикалық магнезит   пен каустикалық доломит жатады. Каустикалық магнезит – табиғи  магнезитті 750-8500С-та күйдіріп, одан кейін ұнтау арқылы алынады.  Күйдіру нəтижесінде магнезит магний жəне көміртегі (IV) оксидіне  ыдырайды:

MgCO3 = МgО + СО2. 

Каустикалық доломит алу үшін табиғи доломитті тек магний  карбонаты ғана ыдырайтын температураға дейін қыздырады да,  диірменге тартып ұнтайды.  Басқа байланыстырғыш заттардан ерекше, магнезиалды  байланыстырғыштарды сумен емес, тұз ерітінділерімен, көбінесе  хлорлы магний немесе магний сульфаты ерітінділерімен шылайды  (араластырады). Бұл жағдайда байланыстырғыш тез қатаяды, одан  алынатын құрамы 1:3 (байланыстырғыш құм) тастың беріктігі артады,  өйткені қатайғанда Mg(OH)2 бірге, магнийдің су хлоридін де  (3 MgO×MgCl2×6H2O) түзеді. Магнезиалды байланыстырғыштардың  беріктігі жоғары: R сығу 60-100 МПа; оларды ксилолит жəне фибролит  деп аталатын ағаш үгінділері мен жаңқалары, кенеп сабағы, т.б.  өсімдік талшықтары негізінде жасалатын еден төсеуге қолданылатын  тақтайлар, еденнің жіксіз негізін жəне дыбыс, жылу өткізбейтін  бұйымдар өндіру үшін пайдалануға болады.  Магнезиалды байланыстырғыш заттарда активті магний тотығы  көбейген сайын, олардың беріктігі жоғарылайды. Сондықтан  каустикалық доломиттің беріктігі, каустикалық магнезитпен  салыстырғанда 2 есе төмен.  Сұйық шыны – тығыздығы 1,3-1,5 г/см  натрий немесе калий   силикаттарының коллоидты су ерітіндісі, ал ерітіндідегі су мөлшері – 50-70%.  Сұйық шыны ауада баяу қатайып, көмір кышқылымен реакцияға  түседі. Бұл жағдайда кремний қышқылы коагуляцияланып, гель пайда  болады:

Na2O × SiO2 × 2H2O + CO2 = SiO2 × 2H2O + Na2CO3.

Сұйық шынының қатаю процесін тездету үшін оған қоспа ретінде  көбінесе кремний фторлы натрий қолданылады. Бұл зат сұйық  шынымен химиялық реакцияға түскен кезде кремний қышқылының  гелі, басқаша айтқанда, бойына көп су ұстап тұра алатын қатты  тұнбасы, тез пайда болады:

2Na2O × SiO2 × 6H2O + Na2SiF6 = 2SiO2 × 6H2O + 6NaF.

Сұйық шынылар – кремний тотығының сілті металл тотығына  қатынасымен сипатталынады. Бұл қатынас сұйық шыны модулі немесе  силикаттық модуль деп аталады, оның көрсеткіші 2,6-4 аралығында  болады. Құрылыста көп қолданылатын натрийлі сұйық шынының  модулі 2,6-3,5, ал қымбат тұратын жəне құрылыста тек қана силикатты  отқа төзімді бояулар өндіруге пайдаланылатын калийлі сұйық  шынының модулі 3- 4 аралығында.  Натрийлі сұйық шыны алу үшін алдымен кварцті құм мен  содадан құралған шихта 1300-14000С-та балқытылады. Онан соң  балқыған шыны тез суытылады. Осы кезде шыны шытынап сынады да,  силикат – глыба деп аталатын кесектерге айналады. Бұл зат қысымы  0,6-0,7 МПа, ал температурасы 150°С су буының əсерімен автоклавта  ерітіліп, сұйық шыны өндіріледі. Натрийлі сұйық шыны байланыстырғыш зат ретінде қышқылға  төзімді цемент өндіруде пайдаланылады. Ол үшін 25-30%  микротолтырғышты, жоғарыда көрсетілген қатаю процесін тездеткіш  кремний фторлы натрийдің қосындысы мен сұйық шыныны араластырады.  Микротолтырғыш ретінде өте ұнталған № 008 елеуіште қалатын қалдығы  10%-тен, ал № 02 елеуіштегі қалдығы 0,5 % - тен көп емес, кварц, кварцит, андезит, диабаз т.б. қышқылға төзімді заттар пайдаланылады. Мұндай  цементтің сығуға беріктігі – 30- 60 МПа-ға жетеді.  Натрийлі сұйық шыны негізінде отқа төзімді цемент те алынады.  Микротолтырғыш ретінде шамот, динас, т.б. отқа төзімді заттардың  ұнтақтары қолданылады. Мұндай цемент отқа төзімді бетондарда  пайдаланылады.  Гидравликалық əк – кұрамында 6-дан 20%-ке дейін балшық  қоспасы бар мергельді – əктасты 900-11000С-та күйдіргенде пайда  болатын байланыстыр-ғыш зат. Бұл температурада жүретін қатты  фазалық реакциялар нəтижесінде кальцийдің төмен негізгі силикаты,  алюминаты жəне ферриті түзіледі (6.3-кесте). Бұл минералдардың тек  ауада ғана емес, су астында да қатайып тасқа айналу қасиеті бар.  Құрамында кальций тотығы мен жоғарыда көрсетілген минералдары  бар гидравликалық əк 7 тəулік ауада, ал əрі қарай (21 тəулік) суда  қатайғаннан кейін көрсеткіші 1,7-5 МПа-дан кем емес сығу беріктігіне  ие болады.  Гидравликалық əк – сапасы жағынан портландцементтен  əлдеқайда нашар. Сол себепті қазіргі уақытта бұл байланыстырғыш зат  аз тараған – қалау, сылау жұмыстарын жүргізуге арналған төмен  маркалы құрылыс ерітінділері мен бетондарда пайдаланылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                         

                                          Қорытынды

   Бейорганикалық байланыстырғыш  заттар деп – сумен араластырғанда  жақсы иленетін жəне бірте-бірте  қатайып, тасқа айналатын минералдардан  құралған, таужыныстардан күйдіру  арқылы алынатын ұнтақтарды атайды. Сондықтан олар – бейорганикалық  немесе минералды байланыстырғыш  заттар деп аталынады. Гипсті  байланыстырғыш заттар – төмен  жəне жоғары   температурада  күйдіріліп алынады. Гипстің жылдам  қатаюы мен жоғары қалыптау  қасиеттері, гипс бұйымдарын өндірудің  технологиялық процесін қысқартуға  қалыптардың айналымдылығын жоғарылатуға  мүмкіндік береді. Ауа əгі деп – карбонатты таужыныстарын күйдіру жолымен алынатын өнімді атайды. Магнезиалды байланыстырғыш заттарға – каустикалық магнезит   пен каустикалық доломит жатады. Каустикалық магнезит – табиғи  магнезитті 750-8500С-та күйдіріп, одан кейін ұнтау арқылы алынады.