Свойства материала

1. Какие свойства материала определяют его способность вступать в химическое взаимодействие с веществами среды?

К свойствам материала  вступающим в химическое взаимодействие относятся:

Растворимость, способность  вещества образовывать с другим веществом (или веществами) гомогенные смеси  с дисперсным распределение компонентов;

Кристаллизация, переход вещества из газообразного (парообразного), жидкого или твердого аморфного состояния в кристаллическое, а также из одного кристаллического состояния в другое (рекристаллизация, или вторичная кристаллизация);

Коррозионная стойкость, способность материалов сопротивляться коррозии в данных условиях (щелочная, кислотная среда, проточная вода и др.); 

Атмосферостойкость, способность  выдерживать в течении длительного  времени действие атмосферных факторов (солнечная радиация, тепло, кислород, озон и др.) без существенных изменений  внешнего вида и эксплуатационных свойств;

Адгезия (от лат. adhaesio – прилипание), возникновение связи между поверхностями слоями двух разнородных (твердых или жидких) тел (фаз), приведенных в соприкосновение. Является результатом межмолекулярного взаимодействия, ионной и металлической связей;

Горючесть, способность вещества (материала) к распространению пламени или к тлению;

Токсичность (от греч. toxikon – яд), способность вещества вызывать нарушение физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях – его гибель;

Старение, медленное самопроизвольное необратимое изменение свойств  материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Что называется известью? Какие виды извести Вы знаете? Перечислите ее свойства.

Известь, вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей  переработкой известняка, мела и др. известково-магнезийных горных пород, состоящих в основном из CaO¹ и MgO².

Виды извести:

По количеству содержащихся в извести силикатов и алюмоферритов  кальция придающих ей гидравлические свойства, различают:

• воздушную, обеспечивает затвердевание строительных растворов и сохранение ими прочности в условиях нормальной влажности;
• гидравлическую, обеспечивает затвердевание и сохранение прочности растворов, применяемых как на воздухе, так и вводе.

В воздушной извести силикаты и алюмоферриты кальция составляют обычно 4-12%, в отдельных случаях  до 20%. При содержании в извести 25-40% клинкерных минералов она проявляет слабые гидравлические свойства, такая известь называется слабогидравлической. Слабогидравлическая известь содержит силикаты и алюмоферриты кальция в количестве 40-90%.

По виду содержащегося  в воздушной извести основного  окисла она может быть:

• кальциевой (в настоящее время она является основным сырьем для производства автоклавных известково–песчаных силикатных материалов, применяется в основном для кладок);
• магнезиальной (основным применением извести является изготовление штукатурок, искусственного мрамора, лестничных ступеней и других строительных деталей);
• доломитовой (применяется в качестве связующего звена в растворах для кладки и штукатурки, также используется в агропромышленности в качестве удобрения).

Кальциевая известь содержит 70-96% CaO и до 2% MgO. Маломагнезиальная известь состоит из 70-90% CaO и в пределах 2-5% MgO. В магнезиальной извести MgO содержится в пределах 5-20%, в доломитовую 20-40%.

В зависимости от вариантов  дальнейшей обработки обожженного  продукта различают несколько видов воздушной извести:

• негашеную комовую известь – кипелку, состоящую главным образом из Ca(OH);
• негашеную молотую известь – порошкообразный продукт помола комовой извести;
• гидратную известь (гашеная) – пушонку – тонкий порошок, получаемый в результате нашения комовой извести определенным количеством воды и состоящий в основном из Ca(OH);
• известковое тесто -  тестообразный продукт гашения комовой извести, состоящий в основном из Ca(OH) и механически примешанной воды;
• известковое молоко – белая суспензия, в которой гидроксид кальция находится частично в растворенном виде, а частично во взвешенном состоянии.

По времени гашения  все сорта воздушной негашеной  извести подразделяют на три группы:

• быстрогасящаяся – время гашения не более 8 мин.;
• среднегасящаяся – время гашения не более 25 мин.;
• медленногасящаяся – время гашения не менее 25 мин.

Порошкообразную известь, получаемую путем размола или гашения (гидратации) комовой извести, подразделяют на: известь  без добавок и с добавками.

Строительную известь  изготавливают в соответствии с  требованиями государственного стандарта  по технологическому регламенту, утвержденному  в установленном порядке.

В производстве строительной извести используются следующие  материалы: карбонатные породы, минеральные добавки (гранулированные доменные и термофосфорные шлаки, активные минеральные добавки, кварцевые пески).

Воздушная негашеная известь  без добавок подразделяется –  на три сорта; негашеная порошкообразная  с добавками – на два сорта; гидратная (гашенная) без добавок  – на два сорта.

Требования к воздушной  извести.

Наименование показателя	Норма для извести, % по массе
	негашеной						гидратной
	кальциевой			магнезиальнй и доломитовой
	сорт
	1	2	3	1	2	3	1	2
Активные CaO+MgO, не менее
без добавок	90	80	70	85	75	65	67	60
с добавками	65	55	-	60	50	-	50	40
Активный MgO, не более	5	5	5	20(40)	20(40)	20(40)	-	-
	1	2	3	1	2	3	1	2
CO2, не более:	3	5	7	5	8	11	3	5
без добавок	4	6	-	6	9	-	2	4
с добавками	7	11	14	10	15	20	-	-

Примечание:

1. В скобках указано содержание MgO для доломитовой извести.
2. CO₂ в извести с добавками определяют газообъемным методом.
3. Для кальциевой извести 3-го сорта, используемой для технологических целей, допускается по согласованию с потребителями содержание непогасившихся зерен не более 20%.

Влажность гидрататной извести  не должна быть более 5 %. Сортность извести определяет по величине показателя, соответствующего низшему сорту, если по отдельным показателям она соответствует разным сортам.

Требования к химическому  составу гидравлической извести.

Химический состав	Норма для извести, % по массе
	слабогидравлической	сильногидравлической
Активный CaO+MgО:
не более	65	40
не менее	40	5
Активный MgO, не более	6	6
CO2, не более	6	5

Предел прочности образцов, МПа (кгс/см²), через 28 суток твердения должен быть не менее:

1. при изгибе:

0,4 (4,0) – для слабогидравлической  извести;

1,0 (10) – для сильногидравлической  извести;

2. при сжатии:

1,7 (17) – для слабогидравлической  извести;

5,0 (50) – для сильногидравлической  извести.

Вид гидравлической извести  определяют по пределу прочности  при сжатии, если по отдельным показателям  она относится к разным видам.

Содержание гидратной  воды в негашеной извести не должно превышать 2%.

Степень дисперсности порошкообразной  воздушной и гидравлической извести  должна быть такой, чтобы пи просеивании  пробы извести сквозь сито с сетками  № 02 и № 008 по ГОСТ 6613 проходило соответственно не менее 98,5 и 85%массы просеиваемой пробы. Максимальный размер кусков дробленой  извести должен быть не более 20мм.

Воздушная и гидравлическая известь должна выдерживать испытание  на равномерность изменения объема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Что является сырьем для производства керамики? Опишите ее свойства.

Основным сырьем для производства керамических изделий являются глинистые материалы, трепельные, аргиллитовые и диатомитовые породы, органические и минеральные добавки, плавни.

Глины, их состав и свойства.

Термином «глина» обозначают тонкодисперсную фракцию горных пород, состоящих из глинообразующих минералов (водных алюмосиликатов) и примесей иных материалов, способную при затворении с водой образовывать пластичное тесто, которое в высушенном состоянии обладает некоторой прочностью, а после обжига приобретает камнеподобные свойства.

Глины образовывались в результате механического разрушения и химического  разложения изверженных полевошпатовых и метаморфических горных пород (гранитов³, гнейсов⁴, порфиров⁵, туфов⁶ и др.). Разрушение горных пород происходит под влиянием солнца, воды и резких перепадов температур, а химическое разложение вызывается действием воды и углекислоты на полевой шпат, в результате чего образуется минерал      каолинит – водный алюмосиликат А₁₂О₃ • 2SiO₂ • 2H₂О. Глины, состоящие в основном из каолинита, называются каолинами. Размер частиц каолина менее 0,01 мм. После обжига эти глины сохраняют преимущественно белый цвет. Каолины относят к первичным глинам. Основные месторождения каолина – Полевское, Кыш-тымское, Астафьевское, Невьянское (Россия), Глуховецкое, Белая Балка, Лозовиковское, Пологское, Просяновское (Украина).

Вторичными считают глины, которые отлагались в новых местах в результате переноса продуктов  разрушения горных пород дождевыми или снеговыми водами, ледниками, ветрами. Вторичные глины: содержат различные примеси – кварц, известняк, гипс, соединения магния и железа, органические и другие вещества, влияющие на свойства глин. Глины с незначительным количеством примесей называют огнеупорными, а глины с большим содержанием примесей – легкоплавкими обыкновенными. Основными месторождениями огнеупорных глин являются: Латненское, Торошковское, Ужельское, Часов-ярское, Новошвейчарское и д.р.

Помимо каолинитовых, в  природе встречаются гидрослюдистые глины, образованные в результате выветривания силикатных пород в условия повышенной влажности, и бентонитовые, полученные в результате выветривания туфов, вулканических  пеплов и др. Гидрослюдистые глины  широко применяются при изготовление строительной керамики, а бентонитовые – для изготовления фарфоровых изделий, промывочных растворов при бурении, обогащенных железных руд, осветления жидкостей.