трусики женские украина

На головну

Химізация будівельного виробництва - Будівництво

ДЕРЕВИНА

Найбільшим задарма природа є - ліс. Його називають легкими нашої планети, оскільки в процесі фотосинтезу він поглинає вуглекислий газ і одночасно виділяє кисень, граючи, таким чином, найважливішу роль в збереженні кисневого балансу атмосфери повітря. Ліс - джерело деревини - унікального будівельного матеріалу. Тут важливо відмітити те, що деревина постійно відтворюється і при правильному господарюванні лісового ліс може бути невичерпним постачальником будівельного матеріалу і сировиною для лесохимической промисловості. На земній кулі існує біля 500 видів дерев хвойних порід і біля 30000 дерев листяних порід. Вчені вважають, що хвойні породи дерев з'явилися на землі 200...300 млн років тому, а листяні набагато пізніше - біля 100 млн років тому.

При правильній експлуатації дерев'яні конструкції можуть служити вельми довго затверджують фахівці. Недавно в Санкт-Петербурге були розкриті стіни головного корпусу технологічного інституту ім. Ленсовета, побудованого більше за 160 років тому. Виявилося, що всередині вони мають дерев'яні конструкції, які оформлені цегляною кладіння. Здивування і захоплення викликало те, що дерев'яні конструкції знаходяться в хорошому стані і можуть нести службу ще багато років.

Однак деревина є хорошою живлячою середою для дереворазрушающих грибків і комах. Важливим чинником для їх розвитку є підвищена вогкість. У цей час виявлено біля 100 видів таких грибків, що руйнують деревину. Тому перед хіміками стоїть найважливіша народногосподарська задача хімічними коштами захистити деревину від руйнування. Для цієї мети використовують антисептики - препарати, знищувальні мікроорганізми або затримуючі їх розмноження і розвиток. Для захисту деревини антисептики повинні відповідати ряду вимог: бути токсичними до дереворазрушающим грибків і комах, але нешкідливими для людини і тварин; добре проникати в деревину і бути стійкими у часі; не знижувати міцність деревини і не псувати її зовнішнього вигляду; не вимиватися водою. Більшістю з цих властивостей володіють каменноугольные масла, що утворюються при коксуванні кам'яного вугілля. Перші рекомендації по їх використанню для просочення деревини були дані ще в 1835...1838 рр. Незважаючи на велику кількість виявлених антисептиків, жоден з них не володіє так широким комплексом необхідних властивостей. Каменноугольные масла застосовують в чистому вигляді або в суміші в разбавителями для захисту деревини, працюючого в самих жорстких умовах: шпали, підземна частина стовпів, опори мостів і інш. Однак у каменноугольных просочувальних масел є і істотні недоліки. Вони додають деревині підвищену горючість, забарвлюють її в непривабливий чорний колір і зумовлюють неприємний запах. Деревину, що Просочилася ними не можна склеювати.

Нарівні з каменноугольными маслами для цієї ж мети використовують "сланцеве масло". Зрозуміло, що воно виходить на сланцехимическом виробництві. На відміну від каменноугольного сланцеве масло не гусне аж до температури -30°C. Для вживання в побуті і в індивідуальному будівництві використовують одну з дистиллатных фракцій сланцевого масла, названої "Лігно". Цей антисептик має набагато більш терпимий запах, світле забарвлення і тому навіть підвищує декоративні властивості деревини, відтіняючи її фактуру.

Існують ефективні антисептики, розчинні в органічних розчинниках, - пентахлорфенол і суміш мідних солей нафтеновых кислот. Вони володіють рядом важливих для збереження деревини властивостей, але перший має специфічний запах і забарвлює деревину в коричневий колір, а другої - в непопулярний зелений колір.

Хіміки також пропонують декілька неорганічних антисептиків. Серед них фторид натрію NaF, комплексні солі Na2[SiF6] і NH4[BF4]. Всі вони водорастворимы і тому легко вимиваються з деревини. У зв'язку з цим їх можна застосовувати для просочення деталей конструкцій, що не зазнають постійного зволоження. Існують і антисептики на основі миш'яку - миш'якова кислота H3AsO4 і її сіль Na2HAsO4. Для захисту деревини також використовують суміш, що складається з трьох частин дихромата натрію Na2Cr2O7 і двох частин сульфату міді CuSO4·5H2O, а також суміш якої-небудь солі міді (II) і борної кислоти H3BO3. Всі ці антисептики не повинні бути дорогими і тому, як правило, використовують відходи різних виробництв, а не чисті з'єднання.

Для боротьби з гниттям деревини і з метою її консервування застосовують ZnSO4 і ZnCl2. Для цієї ж мети широко використовують фториди металів (наприклад, NaF, KF, BaF2, ZnF2) і кремнефториды (Na2SiF6, MgSiF6, ZnSiF6), а також з'єднання миш'яку. Кремнефториды краще, ніж прості фториди, проникають в деревину і тому ефективніше виявляють свої антисептичні властивості. Кремнефториды не дають осадка з вапном і солями кальцію і тому можуть бути використані для консервування деревини, що знаходиться в контакті з штукатуркою.

Відомий антисептик "уралит", який складається з Na2Cr2O7, NaF і динитрофенола. Він використовується для просочення шпал і телеграфних стовпів.

Для захисту деревини від гниття використовують також борну кислоту H3BO3 і буру Na2B4O7·10H2О. Ці речовини додають деревині вогнестійкість. Крім того, вогнестійкість деревини досягається її просоченням силікатом натрію Na2SiO3, NaH2PO4 або Na2HPO4. Ці ж з'єднання використовуються для придання вогнестійкості тканинам. При підвищених температурах утворяться легкоплавкі з'єднання, які покривають поверхню волокон (тканин або деревини) тонкою плівкою, що захищає дані матеріали від запалення.

Однією з істотних нестач дерев'яних конструкцій є горючість. Для підвищення вогнестійкості деревину обробляють розчинами борної кислоти, соди Na2CO3, солі (NH4)2HPO4 або карбамида, що використовується звичайно як азотне добриво.

Потрібно відмітити, що дерев'яні деталі, виготовлені з оброблених парами аміаку і спресованих заготівель з берези, тополі, осики, міцні і стійкі до дії кислот і лугів. Природно, що така обробка може бути проведена лише в заводських умовах.

ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫЕ ПЛИТИ

будівельний химизация забруднення відходи

Древесноволокністие плити отримують з лесосечных відходів, відходів деревообработки і з технологічної тріски. Виготовлення плит полягає в пропарке і помелі размолвка деревної сировини до волокон. Волокниста маса змішується з клеєм і у вигляді суспензії волокна у воді подається на сітку відливної машини, де формується волокнистий килим. Потім слідує сушка килима в роликовій сушильній камері. Так отримують пористі м'які плити. Для виробництва твердих плит після отжима води з волокнистого килима його пресують при нагріванні, а потім "загартовують" витриманням протягом декількох годин в камерах при 150...170°C. Мягкиє плити використовують як втеплювальний матеріал, а тверді для обробки внутрішніх стін і стель замість мокрої або гіпсової штукатурки. Вважають, що одна пориста м'яка плита завтовшки 12,5 мм по теплових властивостях рівноцінна сухій дошці товщиною в 40 мм або цегляній стінці товщиною в одну цеглу.

ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫЕ ПЛИТИ

Сировиною для них служать відходи деревообработки: стружка, в невеликій кількості опилки, дрібні шматки деревини, тріски. Висушену деревну сировину змішують з мочевиноформальдегидной або фенолформальдегидной смолою і з суміші формують на спеціальних формовочных машинах килим плити. Потім його пресують при температурі 100...140°C. Древесностружечние плити можуть бути облицованы шпоною, папером, полімерними плівками. Замість деревини з них виготовляють внутрішні перегородки приміщень, двері, підвіконня, підлогу і інші деталі. Ці плити також йдуть на виготовлення меблів.

БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ

Природні або штучні речовини, до складу яких входить кремнезем SiO2, називають силікатами. Це слово відбувається від лати. silex - кремінь. Сучасна силікатна промисловість - найважливіша галузь народного господарства. Вона забезпечує основні потреби країни в будівельних матеріалах. Скло є типовим представником силікатних матеріалів, але про нього вже була мова. Керамічні матеріали також відносяться до силікатних. Знайомство з ними також вже відбулося. Тут зупинимося головним чином на зв'язуючих матеріалах і матеріалах, що виходять з їх використанням, а також на унікальному будівельному матеріалі - деревині.

ВАПНО ЯК ЗВ'ЯЗУЮЧИЙ МАТЕРІАЛ

Вапно - одне з древнейших зв'язуючих матеріалів. Археологічні розкопки показали, що у палацах древнього міста Кносса, в центральній частині острова Кріт - в одному з центрів эгейской культури, були розписи стін пігментами, закріпленими гашеной вапном. Ці палаци відносять до XVI.. XV. вв. до н.э. У цьому випадку вапно використане і як зв'язуюче, і як клей.

"Негашене вапно" (оксид кальцію, CaО) отримують випаленням різних природних карбонатов кальцію. Реакція випалення оборотна і описується рівнянням.

CaCO3 ↔ CaО + CO2; ΔН = -179 кДж

Можна відмітити, що вміст в негашеному вапні невеликих кількостей неразложившегося карбонату кальцію CaCO3 поліпшує зв'язуючі властивості вапна. До цього ж приводять невеликі домішки силікатів, алюмосиликатов і феритів кальцію, часто присутніх в природному карбонаті.

Гасіння вапна зводиться до перекладу оксиду кальцію в гидроксид:

CaO + H2O3 ↔ Ca(OH)2; ΔН = +65 кДж

Ця реакція екзотермічна, тобто протікає з виділенням теплоти, що помітно кожному провідному операцію гасіння. Вважають, що при зберіганні негашеного вапна контакт з вологою може привести до такого розігрівання, що здібно запалати дерево.

Для використання вапна як зв'язуючий її гасять, готують тісто, яке потім змішують з піском в кількості від двох до чотирьох частин по об'єму.

Тверднення вапна пов'язане з фізичними і хімічними процесами. По-перше, відбувається випаровування механічно домішеної води. По-друге, гидроксид кальцію кристаллизуется, утворюючи вапняний каркас із зрощених кристалів Ca(OH)2 і навколишньої частинки піску. Крім того, відбувається взаємодія гидроксида кальцію з CO2 повітря з утворенням карбонату ( "карбонизация"):

Ca (OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2О

Обидва ці процеси (кристалізація і карбонизация) протікають досить повільно. Оскільки процес карбонизации пов'язаний з виділенням води, то стіни, складені з використанням вапняного розчину, довго залишаються сирими. Для прискорення процесу карбонизации іноді всередину будинків вносять жаровні з вугіллям, що горить, яке і генерують необхідний вуглекислий газ:

З + O2 = CO2

Тепер повинне бути зрозуміло, що прогріванням отштукатуренных поверхонь електричними відбивними лампами або сухим теплим повітрям не можна прискорити процес карбонизации. Навпаки, це приведе до обезводнення штукатурки, що утруднить поглинання нею диоксида вуглеводу.

Погано або "помилково" висохла штукатурка може згодом привести до відшарування плівки масляної фарби внаслідок утворення мила внаслідок взаємодії кальцієвого лугу з жирами оліфи (рослинного масла).

Щоб встановити зрілість зв'язки або штукатурки, тобто завершення процесу карбонизации, на них наносять краплину 1%-ного спиртового розчину фенолфталеина. При наявності не пов'язаного в карбонат вапна відбувається покраснение.

Додавання піску до вапняного тесту необхідне тому, що в інакшому випадку при затвердженні воно дає сильну усадку і розтріскується. Пісок у вапняному тесті служить як би арматурою, яка перешкоджає зміні об'єму і розтріскуванню при висиханні. Крім того, пісок здешевлює розчин і робить його більш пористим, що полегшує видалення води, що випаровується і доступ CO2 всередину зв'язуючого матеріалу. У вапняному розчині (вапняне тісто, замішане з піском) повинне бути стільки вапна, щоб її хватити для заповнення всіх пустот між піщинками і обмазання кожної з них. При великому надлишку вапна, а також при нерівномірному її розподілі (при поганому перемішуванні) в місцях скупчення вапна при затвердженні можуть з'явитися тріщини.

Для вапняного розчину вважають за краще застосовувати гірський пісок, що складається з незграбних піщинок. Річковий пісок складається з округлих, скачаних зерен, що приводить до меншої міцності зв'язки. Як вже було сказано, наявність в гашеной вапні невеликої домішки карбонату кальцію CaCO3 поліпшує зв'язуючі властивості вапна. Це зумовлене тим, що частинки карбонату кальцію грають роль центрів кристалізації при карбонизации і тим самим прискорюють процес затвердження.

ЧЕРВОНА ГЛИНЯНА ЦЕГЛА

Червону глиняну цеглу виготовляють із замішаної з водою глини з подальшим формуванням, сушкою і випаленням. Сформованный цегла (сирець) не повинна давати тріщин при сушці. Погано висушений сирець при випаленні неминуче приведе до утворення тріщин. Червоне забарвлення цегли зумовлене наявністю в глині оксиду Fe2O3. Це забарвлення виходить, якщо випалення ведуть в окислювальній атмосфері, тобто при надлишку повітря. При наявності в атмосфері відновників на цеглі з'являються сірувато-синюваті тони.

У цей час в будівництві широко використовують саман, тобто що має всередині порожнини певної форми. Не втрачаючи істотно теплоизоляционные властивості, така цегла дозволяє зменшувати масу житлової будівлі приблизно на 25...40%. Це дозволяє істотно скоротити витрати при транспортуванні і трудовитрати на будівництві.

Для облицювання будівель виготовляють двухслойный цеглу. При його формуванні на звичайну цеглу наноситься шар з светложгущейся або рівномірно забарвленої глини. Сушку і випалення двухслойного облицювальної цегли проводять по звичайній технології.

Важливими характеристиками цегли є влагопоглощение і морозостійкість. Вони взаємопов'язані. По технічних нормах водопоглинання червоної глиняної цегли біля 8%. При пониженні температури вода в порах цегли замерзає. Оскільки об'єм льоду більше, ніж води, то при замерзанні стінки часів випробовують тиск, внаслідок чого можуть з'явитися тріщини. Морозостійкість цегли, так само як і іншої будівельної кераміки, визначають пятнадцатикратным приміщенням виробу в середу при -15°З з подальшим відтанув у воді при +20°C. Для запобігання руйнуванню від атмосферних впливів цегляну кладіння звичайно захищають штукатуркою, облицюванням плиткою або в крайньому випадку забарвленням. Регулювання пористості і об'ємної маси цегли і інших керамічних виробів, а також придання ним певних теплофизических властивостей здійснюють введенням в сиру масу вигоряючих добавок - деревних опилок торфової крихти, відходів промисловості полімерних матеріалів або введенням пористих природних мінералів. Виробництво обжигового порожнистої цегли обходиться в 1,2 рази дорожче, ніж білого силікатного.

Особливим виглядом глиняної обпаленої цегли є клинкерный. Його застосовують для мощения доріг, облицювання цоколів будівель, в гідротехнічних спорудах. Клинкерный цеглу проводять з спеціальних глин з великою в'язкістю і малою деформируемостью при випаленні. Він характеризується порівняно низьким водопоглинанням (від 0,9 до 5,5%), великою міцністю на стиснення і великою зносостійкістю. При мощении доріг він розрахований на експлуатацію протягом 10...12 років.

СИЛІКАТНА ЦЕГЛА

Сировиною для силікатної цегли служить вапно і кварцовий пісок. При приготуванні маси вапно становить 5,5...6,5% по масі, а вода - 6...8%. Підготовлену масу пресують і потім піддають нагріванню (при температурі біля 170°З) в автоклаві під дією пари високого тиску. Хімічна суть процесу тверднення силікатної цегли абсолютно інакша, чим при твердненні зв'язуючого матеріалу на основі вапна і піску. При високій температурі значно прискорюється кислотно-основна взаємодія гидроксида кальцію Ca(OH)2 з диоксидом кремнію SiO2 з утворенням солі - силікату кальцію CaSiO3. Утворення останнього і забезпечує зв'язку між зернами піску, а отже, міцність і довговічність виробу.

Силікатна цегла має светло-серый колір, але іноді його забарвлюють. Для цієї мети використовують глини або промислові відходи, вмісні оксиды заліза. Водопоглинання силікатної цегли досить високе, але не повинне перевищувати 16%. Внаслідок високого водопоглинання в порівнянні з червоною глиняною цеглою він володіє меншою морозостійкістю. Силікатну цеглу в основному використовують як стенового матеріал для зведення надземних частин будівель. Його не можна застосовувати для підмурівків, що зазнають впливу грунтових вод, особливо якщо останні містять CO2, а також для кладіння печей, оскільки він не витримує тривалого впливу високих температур.

ЦЕМЕНТ

Цемент - збірна назва різних порошкоподібних терпких речовин, здатних при змішенні з водою утворювати пластичну масу, що придбаває згодом камневидное стан. Більшість цементов є гідравлічними, тобто терпкими речовинами, які, почавши тверднути на повітрі, продовжують тверднути і під водою. Перший цемент був відкритий у часи Римської імперії. Жителі містечка Пуццолі, розташованого у підніжжя вулкана Везувій, помітили, що при додаванні до вапна вулканічного попелу (пуццоланы) утвориться ефективний зв'язуючий засіб. Саме вапно, як відомо, виявляє зв'язуючі властивості, але в зв'язці нестійка до води. Приблизно в цей же час жителі Древньої Русі помітили, що стійкість до води додає вапну подрібнена обпалена глина ( "цемянка"). Такі гідравлічні зв'язуючі матеріали використали для споруди кам'яних споруд древнього Києва і Новгорода. Одним з основних і найбільш поширених промислових цементов є портландцемент. Його рецепт був запатентований англійським каменярем Дж. Аспадом в 1824 р. У цей час портландцемент готують випаленням до спікання (тобто до появи рідкої фази) суміші вапняка і алюмосиликатного компонента (глини, шлаку, золи). Спік розмелюють і в нього вводять деякі добавки. Він складається з 60...65% вапна, ~24% кремнезему SiO2 і ~8% глинозему Al2O3. У свій час поблизу Новоросійська були знайдені величезні поклади породи, по складу близької до сировинної суміші портландцемента. Це сировинне джерело послужило основою для широкого розвитку цементної промисловості в районі Новоросійська. Звичайно цементы при твердненні в умовах недостатньої вогкості дають усадку. Пориста структура затверділого цементу і його усадка є причинами водопроницаемости бетонних конструкцій. Для ряду будівельних робіт рекомендується застосовувати безусадочный (що розширяється) цемент. Такі цементы включають в себе добавки, що розширяються, наприклад гіпс. У якості основи беруть той же портландцемент або інші марки. Слово цемент відбувається від лати. caementum, що означає битий камінь.

БУДІВЕЛЬНІ РОЗЧИНИ

Будівельні розчини застосовують для скріплення цеглин, каменів і блоків при споруді стін. Крім того, їх використовують для штукатурки стін і стель з метою отримання рівних поверхонь і захисту від зовнішніх впливів. У будівельні розчини входять терпка речовина і заповнювач. Як основна терпка речовина використовують цемент, а як заповнювач - пісок. Часто в будівельні розчини включають суміш двох терпких речовин, наприклад цемент і вапно. Такі розчини називають змішаними. Для кам'яної кладіння звичайно використовують цементно-вапняно-піщані розчини. Співвідношення цих компонентів в об'ємних частинах від 1:0,2:3 до 1:2:12 (цемент:)(вапно:)(пісок). Для штукатурных робіт часто використовують розчини на основі суміші цементу, гіпсу і піску в наступних об'ємних співвідношеннях: від 1:0,25:4 до 1:4:6. У таких розчинах будівельний гіпс прискорює схоплювання і тверднення, а також усуває обпливання. Розчини, вживані для штукатурных робіт, не повинні давати усадки. Гіпс при затвердженні розширяється в об'ємі. Тому його введення в розчини має вельми ваговите обгрунтування. При оштукатуренні стель і карнизів дозування гіпсу збільшують, а при штукатурці стін - зменшують. Якщо прагнуть підвищити пластичність і связность розчинів, то замість гіпсу вважають за краще брати вапно. Асбестоцементные виробу виготовляють з суміші азбесту (~20%), цементу (~80%) і води. Азбест, званий також гірським льоном, - це природний волокнистий мінерал, здатний розщіплюватися на найтонші гнучкі і еластичні волокна, з яких так само, як і з рослинних волокон (льон, бавовна), можна прясти нитки і виробляти тканини. Азбест негорюч, володіє низькою теплопровідністю і тому виготовлений з азбестових тканин одяг використовується для роботи біля об'єктів з високою температурою. Промисловість випускає наступні асбоцементные вироби: дахові (зокрема, шифер), стеновые, труби і інш. Як вже було відмічено, азбест - вогнестійкий матеріал, однак при 70°З він починає втрачати міцність. При температурі 368°З віддаляється вода, що міститься в йому, внаслідок чого повністю втрачається міцність азбесту.

АСБОЦЕМЕНТНЫЕ ВИРОБУ

Асбоцементные виробу володіють більш високою міцністю при розтягненні, згині і ударних навантаженнях, чому затверділе цементне тісто. Це пояснюється армуючими властивостями азбесту, схожими з армуючою дією стальної арматури в залізобетоні. Асбоцементные виробу крім вогнестійкості і теплоизоляционных властивостей володіють малою електричною провідністю, стійкістю до атмосферних впливів, хорошою прошиваемостью цвяхами. Вони легко обробляються ріжучими і пиляючими інструментами. Асбоцементные виробу характеризуються меншої водопроницаемостью і більшою стійкістю до дії минерализованных вод, чим бетони і розчини з портландцемента. Асбоцементные дахові покриття довговічні, морозостійкі, вогетривкий, не вимагають забарвлення і рідко потребують ремонту. До їх недоліків відносяться крихкість, викривлення і, при сильних вітрах, можливість проникнення води через стики сусідніх листів.

На основі гіпсу з введенням гидроксида заліза (III), що отримується з промислових відходів, виготовляють теплоизоляционный матеріал феррон або феррогипс. Його використовують для теплової ізоляції апаратів і трубопроводів, а також в будівництві.

БУДІВЕЛЬНІ ГІПСОВІ ВИРОБИ

Приблизно в третьому тисячолітті до н.э. в будівництві замість глини як зв'язуючий матеріал стали використати гіпс. Для цієї мети його почали застосовувати навіть раніше, ніж вапно. Вже 5...6 тис. років тому єгиптяни закладали шви складених з каменів пірамід гіпсом. Такі шви були виявлені, зокрема, в піраміді Хеопса.

Будівельний гіпс отримують з природного мінерала - гіпсового каменя CaSO4·2H2O або з мінерала ангидрита CaSO4, а також з відходів деяких галузей хімічної індустрії. Природний гіпс містить домішки глини, піску, вапняка, колчедану. Для його використання як будівельний матеріал домішки не повинні перевищувати 35%.

Гіпсовий камінь при нагріванні приблизно до 140°З втрачає частину води і переходить в алебастр (полуводный гіпс CaSO4·0,5H2O) відповідно до рівняння.

CaSO4·2H2О = CaSO4·0,5H2О + 1,5H2О

При замішенні з водою подрібненого полуводного гіпсу CaSO4·0,5H2O відбувається її поглинання знову до стану дигидрата CaSO4·2H2O і маса перетворюється в тверде тіло. Цю властивість гіпсу широко використовують в травматологія, ортопедії і хірургіях для виготовлення гіпсових пов'язок, що забезпечують фіксацію окремих частин тіла. Твердіння замішаного з водою гіпсу супроводиться невеликим збільшенням об'єму. Це дозволяє провести тонке відтворення всіх деталей ліпної форми, що широко використовують скульптори і архітектори. Для придання скульптурному виробу вигляду "слонячої кістки" зліпок просочують розчином парафіну або стеарину в бензині. Воскообразное речовина, що залишається після випаровування летучих углеводородов, заповнює пори і оберігає гіпс від атмосферних впливів.

При підвищенні температури до 220°З двуводный гіпс повністю втрачає воду, утворюючи безводний CaSO4, який лише при вилежуванні поглинає вологу і переходить в полугидрат. Однак якщо випалення вести при температурі вище за 220°З, то виходить безводний CaSO4, який вологу вже не поглинає і не "схоплюється" при зачинненні водою. Його називають мертвим гіпсом. Однак мертвий гіпс може бути використаний для отримання ангидритового цементу при додаванні 1...5% вапна.

Будівельний гіпс отримують прокаливанием природного гіпсу або ангидрита при температурі біля 1300°C. Прі цій температурі виділяється триоксид сірки по реакції CaSO4 = CaO + SO3 і виходить твердий розчин CaО в CaSO4. При замішенні з водою подрібнений продукт швидко утворить дуже тверду і щільну масу. Початок схоплювання зачиненого з водою будівельного гіпсу наступає не раніше 4 мін, кінець схоплювання - не раніше 6 мін, але і не пізнє 30 мін.

У будівництві з гіпсу виготовляють суху штукатурку, плити і панелі для перегородок, стеновые камені, архітектурні деталі, вентиляційні короби і інш.

Гіпсові вироби характеризуються порівняно невеликою густиною, несгораемостью і відносно невисокою теплопровідністю. До складу гіпсових виробів вводять деревну опилки, шлаки і іншу наполнители, що зменшують масу і поліпшуючу гвоздимость, під якою в будівельній справі розуміють здатність матеріалу міцно втримувати вбиті цвяхи, не розтріскуючись. Потрібно сказати, що ці наполнители приводять до деякого зменшення міцність виробів. Гіпс є легко терпким матеріалом, тому вироби з нього не рекомендується застосовувати в приміщеннях з підвищеною вогкістю.

ГІПСОВА СУХА ШТУКАТУРКА

Гіпсова суха штукатурка - листовий обробний матеріал, що складається з гіпсового шара, покритого з всіх сторін (крім торцевых) картонною оболонкою. У гіпсовий шар вводять пенообразователь (що збільшує пористість, а значить, що зменшує масу і теплопровідність) і клей - декстрин або сульфитно-спиртову барду, що забезпечують зчеплення з картоном. Картон приклеюється рідким склом або декстрином.

Гіпсові перегородочные плити

Гіпсові перегородочные плити виготовляють як з одного будівельного гіпсу, так і з його суміші з наполнителями - деревними опилками або шлаками теплових електростанцій. Замішану з водою масу заливають в форму, витримують певний час, а потім сушать. Процес цей повністю механізований.

Потрібно також відмітити, що гіпс в суміші з глиною, піском і вапняком на Кавказі називають гажей і ганчем, а в Середній Азії - арзыком. Вони зустрічаються в цих засушливих районах у вигляді породи.

БЕТОН

Бетон є різновидом штучних кам'яних матеріалів. Безумовно, це найважливіший матеріал сучасної будівельної індустрії, хоч і відомий вже біля 2 тис. років. Він використовувався вже в будівництві однієї з найбільших споруд I в. до н.э. Колизея в Римі нарівні з цеглою і природними каменями. Цікаво відмітити, що древнеримское споруда Пантеон, побудований на початку нашої ери, перекритий бетонним куполом діаметром 42,7 м. Для виготовлення бетону використовують цемент (10...15% по масі). Для цієї мети частіше за все беруть портландцемент. Активними складовими частинами бетону є терпкі речовини і вода, а пасивними - наполнители. Звичайно поєднують велику і дрібну наполнители. До великих відносять гравій і щебінь, а до дрібного - пісок. Повинне бути раціональне співвідношення між великим і дрібним наполнителем. Частинки дрібного наполнителя повинні заповнювати пустоти між великими. Пустоти між частинками наполнителя повинні заповнюватися цементним тестом. Наполнители при звичайних температурах практично не вступають в хімічну взаємодію з терпкою речовиною і водою.

Звичайний (важкий) бетон виготовляють на основі важких наполнителей - піску, гравію або щебеню. Він володіє великою теплопровідністю і тому не застосовується для зведення стін житлових будинків. Мала густина легких бетонів зумовлена тим, що для їх виготовлення застосовують пористу наполнители: шлакову пемзу, котельний і доменні шлаки, вспученный перлит, туф і інш. Легкі бетони мають замкнені часи, заповнені повітрям, яке, будучи поганим провідником теплоти, забезпечує малу теплопровідність. Це дає можливість застосовувати легкий бетон для житлового будівництва. Природно, що збільшення пористості знижує його міцність.

Існують комірчасті бетони, які містять дрібні осередки, що займають до 85% об'єму. Цей пінобетон і газобетон. Перший отримують змішенням цементного тесту з піною, стійкою протягом декількох годин, тобто до схоплювання цементу. Існує декілька пенообразователей, серед яких використовується і гидролизованная кров, що виробляється з відходів м'ясокомбінатів. Для отримання газобетона в тісто вводять газообразующие добавки. Звичайно - це алюмінієва пудра, що вводиться в кількості 0,1...0,2% по масі цементу. Оскільки середа цементного тесту лужна, алюміній взаємодіє з лугами відповідно до рівняння

2Al + Ca(OH)2 + 2H2О = Ca(AlO2)2+ 3H2

водень, що Виділяється і вспучивает цементне тісто, роблячи його пористим.

Для зміцнення бетон армують стальними прутами. Такий бетон називають залізобетоном. Його широко використовують в сучасному будівництві, виготовляючи конструкції і деталь для промислових, житлових і суспільних будівель, транспортні споруди і багато що інше.

Розчинне (рідке) скло

Це водний розчин силікату натрію - натрієвої солі кремнієвої кислоти. Воно відоме з часу Агріколи, тобто з середини XVI в. Рідке скло стало доступним для технічного використання після робіт Фукса (1818). Тому раніше за його називали фуксовым склом. Рідке скло виготовляють сплавленням піску з содою з подальшим виварюванням отриманого і подрібненого скла у воді. Водні розчини рідкого скла мають сильно лужну реакцію. Під дією вуглекислого газу з них виділяються малорастворимые кремнієві кислоти. Лужні властивості і здатність виділяти кремнієву кислоту зумовлюють області застосування розчинного скла: текстильне і паперове виробництво, в миловарення і лакофарбній справі. Рідке скло додає міцність і лоск штукатурці, цементам і іншим матеріалам, вмісним вапно, оскільки кальцій додає склу нерозчинність у воді. Рідке скло використовують для просочення рихлих грунтів з метою їх зміцнення і закріплення. На основі розчинного скла при додаванні наполнителей і модифікаторів отримують силікатний клей, який застосовують для склеювання кераміки, скла, азбесту, металів і інших матеріалів. Звісно, його використовують і в канцелярській справі для склеювання паперу і картону.

Внаслідок близької природи рідке скло (силікатний клей), що попало на поверхню скла, при висиханні утворить міцне зчеплення. Це приводить до порушення рівної поверхні скла, тобто до його псування. Однак дана властивість може бути використана для придання склу матовости. З цією метою рідке скло змішують з порошком крейди (зубним порошком) і наносять на поверхню скла. При висиханні утвориться щільний шар, який і додає склу матовость.

На основі рідкого скла виготовляють штучні камені. Вони виходять внаслідок змішення скла з різними (частіше мінеральними) наполнителями: карбонатными гірськими породами, кварцовим піском, деревними опилками і інш. Отформованную масу вміщують в розчин хлорида кальцію CaСl2 або сульфату алюмінію A12(SO4)3 (алюмінієвих квасцов). Це приводить до затвердіння маси і утворення каменя. Вводячи в масу забарвлені добавки, отримують камені, ті, що нагадують натуральні.

З метою запобігання поверхні кам'яних будівель від передчасного руйнування розроблений спосіб її флюатирования, тобто обробки фторидными з'єднаннями. Для цього використовують MgSiF6 і ZnSiF6. Внаслідок хімічної реакції іони кальцію, що знаходяться на поверхні, перетворюються в малорастворимый CaF2. Плівка цього з'єднання і виконує захисну функцію. Поверхня залізобетонних виробів флюотируют 3,5...7% розчином кислоти H2SiF6. Крім того, для цієї мети запропоновано також використати сухий газоподібний HF під тиском 4...6 атм. У результаті утвориться SiF4, який при взаємодії з тим, що знаходиться в бетоні Ca(OH)2 дає малорастворимый CaF2 і гель кремнієвої кислоти, який також малорастворим. Вони і виконують захисну функцію бетону. Хімічна стійкість бетону різко зростає, особливо в агресивних середовищах.

За рубежем при будівництві і експлуатації грунтових і щебеночных доріг для їх знепилювати широко використовують розчини CaСl2. За літній сезон дорогу поливають 3...4 рази 75%-ным розчином цієї солі. Відмітимо також, що CaCl2 прискорює тверднення бетону і збільшує морозостійкість будівельних розчинів.

ПРИРОДНІ І НАУКОВІ ОСНОВИ БУДІВНИЦТВА

Сучасне будівництво використовує велику безліч самих різноманітних будівельних матеріалів, з яких за допомогою певних будівельних технологій і будується будівля або споруда. Так само як і в інших галузях життєдіяльності людини, в будівництві основою є фізичні, хімічні і електричні закони природи. Тому при зведенні будівлі враховуються самі різноманітні хімічні і фізичні процеси, які виникають в матеріалах при будівництві, відразу ж після нього або в процесі експлуатації будівлі. Будівельний проект майбутньої будівлі або споруди повинен бути орієнтований, в тому числі і на використання матеріалів, найбільш відповідних для даного клімату, для даної місцевості, а також максимально орієнтованого на екологічну чистоту і безпеку. Забезпечити це поєднання якості будівництва і високого рівня безпеки і довговічності можна, тільки беручи до уваги основні хімічно властивості різних будівельних матеріалів, що неможливо зробити без хорошого знання цих предметів.

ХІМІЧНІ ОСНОВИ БУДІВНИЦТВА

Хімічні процеси грають важливу роль в сучасному будівництві. Це склад, приготування, а також перетворення речовин і процеси, що відбуваються при цьому.

Кожне тіло, будь воно твердим, рідким або навіть газоподібним, займає певний простір і витісняє з нього інші речовини. Кожне тіло складається з речовини, матерії. У свою чергу речовина, займаючи певний простір, також є тілом. Властивості тіл включають в себе форму агрегатного стану, об'єм і енергетичний стан.

Властивості речовин включають в себе здатність реакції з іншими речовинами, запах, смак, стійкість до корозії, стійкість до тепла і холоду. Будівельна хімія займається складом і хімічними властивостями речовин, а також змінами цих властивостей при хімічних процесах.

ХІМІЧНІ І ФІЗИЧНІ ПРОЦЕСИ В БУДІВНИЦТВІ

Хімічний процес має на увазі з'єднання декількох речовин з метою отримання нової речовини, по своїх хімічних властивостях відмінного з хімічних властивостей кожного окремого початкового компонента, який входить в склад. Таким чином, за допомогою хімічних процесів виникає нова речовина, що володіє заданими властивостями.

При фізичних процесах нових речовин не утвориться, але змінюється одна з фізичних властивостей речовини - агрегатний стан, положення або розмір. Як правило, при фізичній зміні речовини його хімічний склад залишається без змін.

ВИДИ МАТЕРІАЛІВ

По своєму складу речовини діляться на декілька видів. Це основні речовини, суміші, хімічні сполуки і елементи.

Суміші складаються з сукупності різних речовин і окремих матеріалів. Також суміші дозволяють за допомогою фізико-механічної технології розікласти себе на окремі речовини. Фізико-механічні методи розділення сумішей - це дистиляція, випарювання, фільтрування і відстоювання.

Хімічні сполуки складаються як мінімум з двох різних основних речовин або хімічних елементів. Хімічна сполука не може бути розкладена на становлячі речовини за допомогою фізико-механічних процесів, як, наприклад, суміші. Таке розкладання можливе тільки лише за допомогою хімічних процесів.

Хімічні елементи - це основні речовини, які не можуть бути розкладені на складові в принципі, ні за допомогою фізико-механічних методів, ні за допомогою хімічної реакції.

ХІМІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ

У природі існує 92 хімічних елемента. З цих елементів в різних пропорціях і складаються всі речовини на нашій планеті. Сімнадцять елементів з них отримані штучним шляхом, тобто не зустрічаються в природі в чистому вигляді.

Природні елементи складаються з 66 металів, 16 неметалів і 6 полуметаллов. Метали мають виражений металевий блиск, добре проводять електричний струм і тепло. Неметали, серед яких переважають газоподібні і летучі елементи, переважно не проводять електричний струм, тобто є діелектриками. Також неметали, як правило, погано проводять тепло.

Полуметаллы можуть володіти як металевими, так і не металевими властивостями. Яскравий приклад таких елементів - це селен і кремній. Елементи означають, крім їх назв на різних мовах, Буквеними скороченнями від назви елемента на грецькій або латинській мовах. Частіше за все для визначення питомої маси, густини і інших властивостей речовини користуються періодичною таблицею елементів, де хімічні елементи розміщені в порядку зростання фізичних і хімічних властивостей і розділяються на групи і підгрупи. Хімічні елементи складаються з атомів. Певні атоми певних елементів мають схожу або ідентичну будову.

АТОМИ

Атом, як відомо з шкільного курсу хімії, є найменшою частинкою речовини. Побачити атом неозброєним оком неможливо, так і для оптичного споглядання атомів знадобиться досить могутній мікроскоп. Тому вигляд, структуру атомів і процеси, що відбуваються з ними частіше за все представляють за допомогою моделей. Розробив моделі атомів датський хімік і дослідник Нільс Бор (1885-1962). Згідно із загальноприйнятою моделлю, атом складається з оболонки і атомного ядра і має круглу форму. Діаметр атомної оболонки становить 0,0000001 мм. Діаметр атомного ядра - 0,000000001 мм.

Атомне ядро, як випливає з його назви, розташоване в центрі атома. Маса атомного ядра складає практично всю масу атома. Склад атомного ядра - так звані нуклони, або кирпичики атомного ядра. Нуклони у вільному вигляді не зустрічаються в природі і існують тільки в складі атома. Нуклони не однорідні, а поділяються між собою на протони, позитивно заряджені частинки, і нейтрони, які залишаються нейтральними. Ядро атома може складатися з декількох протонів і декількох нейтронів. Саме кількість і співвідношення протонів і електронів визначають фізичні і хімічні якості елемента, що складається з даних атомів. Деякі ж фізичні закони незмінні у всіх ядрах атомів. Так, масове число або число нуклонів дорівнює масовому числу суми нейтронів і протонів в атомі, порядкове число або величина заряду ядра рівні числу протонів в атомному ядрі.

Оболонка атома освічена електронами. Вони обертаються з великою швидкістю в кулястій області навколо атомного ядра. Цю область називають електронною оболонкою атома. Електрони мають негативний електричний заряд і володіють дуже малою масою. Негативний заряд електронів відповідає по величині позитивному заряду протонів в ядрі атома.

Число протонів і нейтронів в атомі однакове, тому атом є електрично нейтральним до навколишнього середовища. Завдяки різниці потенціалів електрони утримуються на своїх орбітах. Електрони групуються в електронні оболонки, яких навколо ядра може бути до семи. Вони знаходяться на певній відстані від ядра. Число електронів в кожній оболонці обмежене певною кількістю.

Атомна маса - це маса атомного ядра. При визначенні атомної маси мала маса оболонки не враховується. Атомна маса атома водня рівна масі протона, в чисельному вираженні це 1,008. Інша атомна маса у багато разів більше цього числа. Тому цю масу називають відносною атомною масою. Наприклад, відносна атомна маса атома кисня становить 15,999 або 16.

Атоми деяких елементів мають однакове число протонів. Однак, незважаючи на це, чисто нейтронів може бути різним. Атоми одного і того ж елемента з різною кількістю нейтронів називають ізотопами. Ізотопи мають однакові хімічні властивості, але різну масу. Ізотопи утворять всі елементи, але кількість їх у всіх елементів різне і переважно обмежене.

РАДІОАКТИВНІСТЬ

Ізотопи деяких елементів випромінюють енергію. Атомні ядра при цьому розпадаються. Цю властивість називають радіоактивністю. Розрізнюють альфа, бета і гамма промені. Альфа-промені складаються з ядер гелію. Бета-промені складаються з електронів і пронизують навіть свинцеві пластини товщиною до 1 мм.

Гамма-промені мають дуже малу довжину хвилі і виникають в основному при перетвореннях ядра. Вони здатні проникати через метрові бетонні стіни і можуть затримуватися тільки дуже товстим шаром свинця. Самі небезпечні для людини, гамма-промені приводять до руйнування тканин і поразки внутрішніх органів.

Незважаючи на небезпеку, застосування радіоактивних матеріалів постійно розвивається, оскільки вони є самою дешевим і довговічним джерелом енергії.

Застосування радіоактивних матеріалів в будівельній техніці дуже широке. Їх використовують, наприклад, для контролю товщини матеріалів при виготовленні паперу, фольги, плівки і листових металевих матеріалів.

ПЕРІОДИЧНА СИСТЕМА ЕЛЕМЕНТІВ

Вчені давно звернули увагу на той факт, що якщо дослідити властивості елементів в порядку їх атомних зарядів, то виявиться, що майже однакові властивості періодично повторюються через кожні вісім елементів. При цьому виходить усього сім періодів. Третій період, наприклад, об'єднує елементи від натрію до аргону. Якщо розташувати сім періодів так, щоб елементи з однаковими властивостями стояли один над іншим, то вийде вісім вертикальних колонок або груп. Складеним таким чином періодична таблиця елементів дуже зручна і проста. Своїм народженням вона зобов'язана російському вченому Д.І. Менделеєву.

ХІМІЧНІ СПОЛУКИ

Різні атоми і елементи можуть зв'язуватися між собою. Отримане внаслідок таких з'єднань хімічна речовина називають хімічною сполукою. Нова речовина, освічена внаслідок з'єднання, має відмінні від елементів, з яких воно утворилося, властивості. Яскравий приклад такого з'єднання - вода, що складається з одного атома кисня і двох атомів водня. Відповідно вода має відмінні від кисня і водня властивості.

Молекула - це частинка хімічної сполуки. Молекули в з'єднанні завжди однакові. Такі молекули називаються елементарними молекулами. Склад молекули визначає склад з'єднання. У разі води це три атоми, молекула сірки - шість. Виключення (автор статті gwru.ru) складають лише інертні гази, які складаються з вільних атомів. Система позначення складу молекул хімічної сполуки проста і зручна - нижній індекс після позначення елемента означає, скільки атомів його міститься в з'єднанні. Наприклад, H2O, C2H5OH.

ЕЛЕКТРОННІ ПАРИ

Деякі хімічні елементи, атоми яких укомплектовані на електронних орбітах 8 електронами, не схильні вступати в з'єднання з іншими елементами. Як правило, вони знаходяться в стабільному стані. Ті ж хімічні елементи, які мають менше або більше восьми електронів на атомній орбіті, прагнуть перейти в стабільний стан, тому вони активні в реакціях з іншими елементами.

ІОННИЙ ЗВ'ЯЗОК

Атоми, які втрачають електрони, стають позитивно зарядженими, а ті атоми, які придбавають електрони, стають електрично негативними. Виниклі при втраті або прийомі електронів частинки називають іонами. Так, іони різних елементів у разі різних потенціалів можуть сполучатися в зв'язку. Такі зв'язки називають іонними зв'язками.

У основному іонні зв'язки мають місце в з'єднаннях солей і металів. Сили тяжіння між іонами діють у всіх напрямах, тому іони знаходяться в постійному пошуку зв'язків. Частіше за все такий зв'язок приводить до утворення міцної трьохмірної гратки, утворюючи кристали.

З'ЄДНАННЯ МЕТАЛІВ

У більшості випадків атоми металів мають невелику кількість електронів на своїх орбітах. При тісному контакті електрони відділяються від атомів і починають вибудовувати іонні зв'язки у вигляді кулястих частинок. За рахунок електричного зчеплення атоми металів дуже міцно зчеплюються між собою, утворюючи міцне тіло. Оскільки сили тяжіння іонів діють в трьохмірному напрямі, то іони металів створюють кристалічну гратку.

ВАЛЕНТНІСТЬ

З будь-якої хімічної формули можна легко зрозуміти, які саме хімічні сполуки були отримані і з яких саме елементів. При цьому самі формули діляться на структурні і сумарні. Сумарні формули надають з'єднання елементів одне за іншим. У структурних формулах кожний атом представлений окремо, тому структурна формула, крім загального складу, дає уявлення про порядок зв'язку атомів в з'єднанні. Кількість вільних електронів або можливість прийняти електрони визначає те, в якому числовому співвідношенні атоми можуть вступати в хімічні сполуки. Це число називається валентністю хімічного елемента, а електрони, що беруть участь в обміні між атомами - валентними електронами. У структурних хімічних формулах валентність означається штрихами валентності.

АНАЛІЗ І СИНТЕЗ РЕЧОВИН

Під синтезом в хімії розуміють створення хімічної сполуки. Отримання синтетичних матеріалів, наприклад, пластик, якраз і є основною задачею і основною діяльністю хімічної індустрії. Сучасні технології дозволяють синтезувати такі речовини, що будівельні матеріали, вироблювані на їх основі. Аналіз - це розкладання хімічної сполуки на становлячі компоненти.

СУМІШІ

Деякі матеріали можна змішувати. При цьому вони не будуть вступати в реакції один з одним, а лише знаходитися в перемішеному стані. Суміш, що Отримується шляхом змішування не є новою речовиною, оскільки можливе її розділення на складові на висхідні матеріали за допомогою фізично-механічних процесів. Приклади сумішей - розчини, дисперсії і легування.

РОЗЧИНИ

Багато які тверді, рідкі і газоподібні матеріали і речовини можуть так тонко розподілятися в рідинах, що будуть існувати в них тільки лише у вигляді окремих молекул. У цьому випадку речовина знаходиться у воді або іншій рідині в розчиненому стані, тобто рідина, вмісна молекули деякої речовини, є розчином. Рідина, в якій містяться молекули речовини, називають розчинником. Будь-яка речовина розчиняється в будь-якій рідині до певної межі. При настанні критичної точки межі растворяемости розчин називається концентрованим. Температура розчинника впливає на верхній поріг растворяемости. При підвищенні температури розчинника поріг растворяемости підвищується. Розчин, далекий від насичення речовиною, називається розбавленим. Процес розчинення прискорюється при нагріванні, помішуванні і подрібненні речовини. Виділення з розчину відбувається при охолоджуванні у разі сильно концентрованих розчинів і випарюванні розчинника. Яскравий приклад випарювання розчинника в будівництві - обмазка битумной мастикою, Фарбування дисперсними фарбами на водній основі і застигання бетону і розчинів.

Розділення двох змішаних один з одним рідин можна проводити за допомогою перегонки, або дистиляції. Розчин рідин доводиться до кипіння, і рідина, що легше випаровується випаровується. Потім, зібрана пара охлаждаться і знову переходить в рідкий стан. Рідина, яка випаровується повільніше, залишається в судині. Розчинення декількох розчинених один в одному рідин проводиться за допомогою багаторазової дистиляції, яку називають фракційною дистиляцією. Приклад такої фракційної дистиляції - розділення сирої нафти на фракції - бензини, мазут, мастильні матеріали і бітуми.

ДИСПЕРСІЇ

Процес, коли частинки речовини розподіляються в рідині у вигляді дуже тонких фрагментів, не розчиняючись в ній, називається дисперсією. Рідину з розподіленою в ній речовиною називають дисперсійною. У випадку, якщо тонко розподілена речовина є твердою по первинній структурі, таку дисперсію називають суспензією. Якщо розподілена речовина є рідиною, таку дисперсію називають емульсією. У будь-якій дисперсії частинки розподіленої речовини згодом осідають, і утвориться часткове розшарування. Тому перед вживанням дисперсії потрібно ретельно перемішувати. Приклади дисперсій в будівництві - дисперсійні клеї і фарби, свердлувальні емульсії на основі нафтопродуктів і води для обробки металів.

ЛЕГУВАННЯ

Багато які метали в розплавленому стані розчиняються один в одному. Після затвердження сплав, що отримується називають легованим. Властивості легованого металу часто значно відрізняються від властивостей початкових металів і можуть перевершувати їх по твердості, міцності або температурі плавлення. За допомогою легування створюють матеріали із заданими властивостями, наприклад, сталь з присадками хрому і нікеля стає стійкою до корозії і називається неіржавіючою сталлю.

НАЙВАЖЛИВІШІ БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ І ЇХ З'ЄДНАННЯ

Більшість будівельних матеріалів являють собою суміші різноманітних хімічних сполук, які, в свою чергу, складаються з хімічних елементів. Одночасно з елементами вуглеводом, воднем, киснем будівельні матеріали містять калій, кальцій, кремній, алюміній і залізо. Синтетичні матеріали містять хлор і азот.

КИСЕНЬ

Кисень (ПРО) - це газ без смаку, кольору і запаху, важче за повітря. Кисень необхідний для дихання людини і тварин, не горючий, але підтримує горіння. У середовищі чистого кисня можуть горіти і згоряти навіть негорючі матеріали, наприклад, багато які метали.

Повітря містить біля 21% кисня. Також кисень міститься в земній корі в зв'язаному стані, а також виділяється рослинами за допомогою фотосинтезу з вуглекислого газу. У будівництві кисень застосовується при зварюванні і різанні металу, для виробництва стали і як кисневий роздільник бетону і заповнювача. Кисень є природним окислювачем багатьох елементів. Молекули речовини сполучаються з молекулами кисня, утворюючи оксиды. Такий процес називають окисленням. Для отримання речовини з оксиду застосовують тепло, при якому молекули кисня покидають з'єднання. Цей процес називають раскислением, або відновленням.

ВОДЕНЬ

Водень (Н) - це безбарвний газ без запаху. Водень - саме легка речовина серед хімічних елементів. Суміш водня і кисня в пропорції 2:1 дуже вибухонебезпечна.

У природі водень практично не зустрічається в чистому вигляді, однак в надлишку міститься в хімічно зв'язаному стані у воді і у викопних горючих речовинах. Промисловість отримує водень в основному з нафти або природного газу.

Водень застосовують в хімічній промисловості і зварювальній техніці.

ВУГЛЕВОД

Вуглевод в чистому вигляді зустрічається в природі у вигляді графіту і алмазів. У хімічно пов'язаному вигляді вуглевод присутній в земних надрах, наприклад, у вигляді вапняка, в рослинних скам'янілостях, в кам'яному вугіллі, торфі і природному газі. Разом з цим вуглевод є частиною біомаси рослин і тварин. У повітрі вуглевод присутній у вигляді вуглекислого газу.

Графіт - це м'яка фарбувальна речовина чорного кольору. Алмаз безбарвний, скловидний, крихкий, але дуже міцний.

Вуглевод застосовується в промисловість як кокс для отримання заліза, у вигляді сажі для наполнителя при виробництві гуми, як вуглецеві волокна для армування пластмас, і як алмази для ріжучих і полірувальних інструментів.

Розрізнюють органічні і неорганічні сполуки вуглеводу. Неорганічне з'єднання - це чадний газ, вуглекислий газ, вуглекислота і її солі, а також карбіди.

Чадний газ (ЗІ) виходить при спаленні углеродосодержащий речовин при недостатньому постачанні киснем. Чадний газ безбарвний і не має запаху. Горить чадний газ синюватим пломенем і дуже отруйний. У хімічній промисловості чадний газ застосовують для виробництва пластмас і розчинників.

Вуглекислий газ (СО2) виходить при спаленні углеродосодержащих речовин. Вуглекислий газ не горючий, не має запаху. Він абсолютно не отруйний. Єдина небезпека вуглекислого газу складається в тому, що будучи істотно важче за повітря, він може скупчуватися в низьких місцях, що недостатньо провітрюються і витісняє кисень.

Вуглекислий газ виділяється в атмосферу при спаленні палива і істотно впливає на клімат землі. Підвищена концентрація вуглекислого газу веде до нагрівання атмосфери, і як наслідок до парникового ефекту.

Органічні сполуки вуглеводу - углеводороды. По будові молекул розрізнюють ланцюгові, кільцеподібні, а також розгалужені углеводороды. У ланцюгових углеводородах атоми вуглеводу розташовуються в ряд один за одним, а вільні валентності зайняті атомами кисня. Ланцюги вуглеводу, вмісні до п'яти атомів, є газоподібними. Ланцюги, в яких міститься від 6 до 12 атомів - рідкі, ті з них, що містять від 12 до 15 атомів - пастоподібні, наприклад, стеарин. Бензин являє собою суміш рідких углеводородов, де атоми вуглеводу сполучаються між собою за допомогою 2 або 3 валентностей. Такі з'єднання називають ненасиченими. Ненасичені углеводороды також - це гази ацетилен і етилен. НайПростішим кільцеподібним з'єднанням углеводородов є бензол. Похідна від бензолу - фенол. Кільцеподібні ненасичені углеводороды є важливим висхідним матеріалом для хімічної промисловості, для виробництва пластмас. Інші органічні сполуки вуглеводу, вмісні нарівні з воднем хімічні елементи кисень, хлор і азот, є алканолы (спирти), альдегіди (алканалы), органічні кислоти (спиртові кислоти) і хлоровані углеводороды.

КИСЛОТИ

При розчиненні оксидов неметалів у воді утворяться кислоти. Наприклад, при розчиненні хлора і водня утворяться соляна і фтористая кислота.

Утворення іонів

Молекули кислот у водних розчинах можуть повністю або частково розщіплюватися на водневі іони і залишкові іони кислот. Тому кислотно-водні розчини проводять електричний струм. Кисневі іони носять назву катионы, а кисневого залишку називають анионами.

Властивості кислот визначаються іонами водня, що відколювалися. Тому кислоти діють тільки у водних розчинах. Сила дії будь-якої кислоти залежить від кількості іонів, що відділилися.

Найбільш сильними кислотами є соляна, азотна і сірчана кислоти. Середніми кислотами вважаються фосфорна і фтористая кислоти. Слабі кислоти - це вугільна і синильна кислота.

Найважливіші кислоти

Соляна кислота розкладає вапняк, при відділенні двоокису азоту. Розбавлена соляна кислота застосовується для очищення цегляної кладіння і видалення вапняного відкладення з поверхні.

Сірчана кислота як складова кислотних дощів утворить разом з нерозчинними у воді вапняками водорозчинний сульфат кальцію, який або несеться з водою, або приводить до пошкоджень будівельних конструкцій за рахунок кристалізації і пов'язаним з цим явищем збільшенням об'єму і відшаровуванням матеріалу. Сірчана кислота гігроскопічна, тобто притягає воду. Тому одне з основних правил розбавлення сірчаної кислоти вимагає вливати її у воду, а не навпаки.

Вугільна кислота утвориться в основному з'єднаннями димових газів, вмісних СО2 з вологою, що міститься в повітрі. Вода, вмісна вугільну кислоту, руйнує вмісні вапно терпкі речовини.

Азотна кислота складається з аміаку, який виходить при розкладанні органічних матеріалів, наприклад, в каналізаційних стоках. Сполучаючись з вмісними вапно матеріалами утвориться водорозчинний сульфат кальцію, який може пошкодити будівельні конструкції. Азотна кислота є сильним окислювачем, тому при з'єднанні з органічними речовинами, тканиною або деревиною може викликати спалахування.

ЛУГИ

Реакції лужних металів, таких як натрій або розчинних оксидів металів з водою утворять луги. При випарюванні води отримують тверду безбарвну масу гидрата окислу металу, звану основою. Лужна дія наступає тільки при з'єднанні з водою.

Молекули лугу розпадаються у водному розчині частково або повністю на позитивно заряджені іони металу, наприклад на іони (катионы) або негативно заряджені іони (анионы).

Луги проводять електричний струм, тому називаються електролітами.

Сильними лугами є натрієвий луг, калиевая луг і кальцієвий луг. Слабим лугом вважається водний розчин аміаку, званий нашатирем.

Гашеная вапно - це натрієвий луг. Вона застосовується для приготування різних будівельних розчинів.

ВЕЛИЧИНИ РН

Часто перед застосуванням тієї або інакшої речовини потрібно перевірити, наскільки сильним є воно як кислота або луг. Мірою для цього є величина РН. Величина РН визначається по шкалі від 1 до 14. нейтральним значенням є величина 7, таку величину має дистильована вода. Розчини з величинами від 0 до 7 є кислими, чим менше величина, тим вище кислотність розчину, а розчини з величинами від 7 до 14 - лужні, чим вище значення величини, тим більше лужним є розчин. Вимір величини РН відбувається за допомогою індикаторного (лакмусової) паперу, яка змінює свій колір в залежності від величини РН розчину. Нарівні з індикаторним папером застосовуються також і індикаторні рідини, і електронні прилади для вимірів рівня РН.

СОЛІ

Сіль - це сукупність металу і кислотного залишку. Солі, як і луги і кислоти, розпадаються у воді на іони і проводять електричний струм. Солі виходять при нейтралізації кислот і лугів, а також при реакції кислот з металами або оксидами металів. Хімічна назва солей вказує на їх походження, тобто на кислоту і метал, які брали участь в отриманні даної солі. У хімічних процесах більш сильна кислота завжди витісняє більш слабу кислоту з її солі і утворить нову сіль. Розчинність солей у воді розрізнюється. Силікати, наприклад, нерозчинні або важко розчинні у воді, тоді як нітрат вельми легко розчиняється. Розчинені у воді солі після випарювання води утворять кристали. Наприклад, сульфат кальцію, який називають гіпсом, нітрат кальцію (стеновая селітра), притягають воду із збільшенням власного об'єму.

Солі, що використовуються в будівництві

Карбонат кальцію не розчинимо у воді, і є основою всіх природних каменів, зокрема вапняка і мармуру.

Сульфат кальцію, або гіпс, і сульфат магнію є прекрасними терпкими речовинами. Однак при контакті з кислотами вони перетворюються в легко розчинні у воді солі, що може привести до істотних проблем, таких як відколений або намиття матеріалу.

Силікат кальцію не розчиняється у воді і виходить при твердненні известей і цементов. Силікат калію, силікат магнію, силікат кальцію, силікат алюмінію є важливими компонентами багатьох будівельних матеріалів.

Силікат натрію використовується для будівництва коштів пожежогасіння.

Нітрат кальцію, або стеновая селітра, утвориться при гнитті органічних речовин і може руйнувати будівельні конструкції.

Кислоти, солі і луги діють тільки в присутності води. Тому ретельна гидроизоляция будівельних конструкцій перешкоджає проникненню і транспортуванню руйнуючих речовин в будівлю, а, отже, захищає споруди від руйнування.

ВОДА

Кругообіг води в природі - необхідне для підтримки життя умова. Вода випаровується з поверхні землі, у вигляді водяної пари підіймається до стратосфери і при достатньому охолоджуванні випадає у вигляді осадків.

Природна вода завжди насичена різними речовинами - мінеральними солями і іншими домішками і ніколи не є чистою. Зміст солей визначає жорсткість води. Основні солі, що впливають на жорсткість води - це солі кальцію.

Вода з озер, рік і джерел насичена солями кальцію і магнію. Дощова вода, випаровуючись і знаходячись в повітрі у вигляді дистильованої води, випадаючи у вигляді осадків, стикається з повітрям і отримує з нього частинки пилу і бруду, а також вуглевод і двоокис сірі, стаючи слабокислой. Таким чином, досить забруднене повітря може створити передумови до випадання так званих "кислотних дощів". Кислоти, що утворюються внаслідок забруднення повітря, попадають в дощову воду, а звідти - на поверхню будівельних конструкцій, руйнуючи їх. Також кислоти проникають в грунт і з грунтовими водами попадають в підземні водоносні шари, частково розкладаючись, сполучаючись з лужним відкладенням.

Грунтова вода, просочуючись після осадків на значні глибини, заповнює пустоти в земній корі. Під час просочування шари грунту виконують функцію природних фільтрів, очищаючи воду від домішок, а поклади різних копалин насичують воду мінеральними речовинами. Вода, пройшовши крізь фільтруючі і дренирующие шари, скупчується над непрохідними підошвами. Під дією природної сили тягаря вода стікає в природні підземні резервуари, де нагромаджується. Такі грунтові води можуть виходити на поверхню у вигляді ключів, струмків або колодязів. Тиск води в підземному резервуарі часом досягає такої сили, що, пробуривши свердловину в таке водоймище, можна отримати артезіанське джерело, в якому вода буде підійматися на поверхню без допомоги насосів.

Вода в природі може знаходитися в трьох станах - рідкому, твердому і газоподібному. Температура замерзання води становить 0 градусів Цельсия, перетворюючись в лід. Необхідне 335 кДж енергії, щоб знову перетворити лід у воду. Випаровується вода при температурі сто градусів. Для випаровування одного кг води необхідно затратити 2250 кДж тепла.

Водяна пара перетворюється в конденсат при охолоджуванні нижче за 100°З, що є точкою конденсації водяної пари. Найбільшу густину вода має при температурі +4° Розширення води становить приблизно 10% від її об'єму в рідкому стані. Така властивість зустрічається тільки у води, і є аномалією серед фізичних і хімічних властивостей речовин.

Вода досить широко застосовується в будівельній техніці, наприклад як вода зачиннення для приготування бетону і розчину, як текучий транспортуючий засіб, наприклад, при укладанні бетону і його твердненні, при догляді за бетоном в процесі застигання, як розчинник для приготування клеїв і фарб, для очищення поверхонь і для багато чого іншого.

Однак, нарівні з користю, вода також може наносити і шкода, а саме:

- При дощі з повітря на поверхню будівельних конструкцій можуть транспортуватися шкідливі речовини, що руйнують конструкції

- При високому вмісті шкідливих речовин в грунтових водах вони можуть транспортуватися в конструкції шляхом капілярного транспортування

- Водяна пара, попадаючи в конструкції, ослабляє захисні, теплоизоляционные і звуковбирний їх властивості

- Замерзаючи, вода збільшується в об'ємі, і, попадаючи в рідкому вигляді в тріщини конструкцій і покриттів, перетворюючись в лід, розриває їх.

ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД ЗАБРУДНЕНЬ

Забруднення навколишнього середовища - це забруднення повітря, води і земель шкідливими або токсичними речовинами неприродного походження. Шум і випромінювання також є забрудненнями навколишнього середовища. Забруднення навколишнього середовища, крім шкоди здоров'ю людини, тваринам і рослинам, наносить збиток будівельним конструкціям.

При згорянні твердого і рідкого палива утворяться шкідливі речовини, наприклад двоокис вуглеводу, двоокис сірки, оксид азоту, чадний газ. Ці речовини є причиною "кислотних дощів". Розчиняючись, вуглеводи, які знаходяться в складі рідкого палива і разбавителей, а також татрахлоруглерод, який знаходиться в складі розчинників і чистячих коштів, попадають в повітря. Окремі з цих речовин є причиною парникового ефекту, що все посилюється і загального потеплення клімату Землі. Також окремі шкідливі речовини вступають в реакції з озоновим шаром планети, знищуючи його, що веде до посилення ультрафіолетового випромінювання, шкідливого для здоров'я живих організмів і рослин. Озоновий шар служить фільтром для захисту поверхні Землі від надлишкового ультрафіолетового випромінювання. Вплив шкідливих промислових і побутових викидів в атмосферу спричиняє за собою безповоротний процес руйнування озонового шара, що є основною небезпекою для людства в цей час.

Відходи нафтохімія володіють канцерогенними властивостями. При недбалому до них відношенні вони попадають в колектори і каналізаційні мережі, нагромаджуються там або зі стоками йдуть в грунтові і поверхневі води, знищуючи все живе у водоймищах. Сильно забруднене водоймище, позбавлене рослинності і живих істот, скоро втрачає свою цінність і як джерело питної води.

У зв'язку з цим при проведенні будівельних робіт потрібно обов'язкове дотримання правил по захисту від забруднення навколишнього середовища, а саме:

- Економія енергії за рахунок обмеження споживання палива і поліпшення теплоизоляции будівель і споруд

- Очищення вихлопних газів за допомогою установки фільтрів

- Використання джерел енергії, що відновляються і природної енергії, таких як вітрова, сонячна енергія, енергія морських і океанських приливів, гідроелектростанції і інше.

Вода, яка використовується в будівництві, як правило, відводиться після використання прямо в стоки і каналізаційні мережі. Однак існують деякі речовини, які не повинні попасти в каналізацію. До них відносяться:

- Будівельне сміття, терпкі речовини і розчин, які можуть привести до засмічень колекторів

- Пожароопасные речовини, які можуть привести до пожежі всередині колектора, досягши певної концентрації

- Вибухонебезпечні речовини

- Отруйні речовини

- Кислоти, лугу і коштів захисту деревини.

Особливо шкідливе для навколишнього середовища забруднення наноситься зливом в каналізаційні мережі і колектори старих відпрацьованих масел, мазуту, залишків розчинів для захисту деревини. Злив цих речовин в каналізаційні мережі приводить до отруєння грунтових вод і природних водоймищ. Такі речовини необхідно утилізувати за допомогою спеціальних ліцензованих організацій, які переробляють їх, не забруднюючи навколишнє середовище.

Різні відходи виробництва (автор статті gwru.ru) необхідно утилізувати як цінні матеріали або спеціальні відходи. Матеріали, що Повторно використовуються, такі як дерево, кольорові і чорні метали, скло, картон, зібрані і здані на переробку, не тільки збережуть навколишнє середовище, але і скоротять бюджет будівництва. Крім того, використання безотходных технологій, наприклад, будівництво з готових блоків, благотворно впливає на загальну екологію району, що позитивно позначається і на вартості майбутньої нерухомості.

Виробничі відходи, не придатні до переробки і повторного використання, спалюються на спеціальних підприємствах, обладнаних згідно з вимогами захисту навколишнього середовища. Печі для спалення відходів на таких підприємствах обладнують захистом і фільтрами, що практично повністю виключає викиди шкідливих продуктів згоряння в атмосферу. Ті з непридатних до переробки відходи, які не горять, повинні утилізуватися в спеціально відведених місцях, які знаходяться в спеціально відведених районах і являють собою добре укріплені і ізольовані від контакту з грунтовими водами котловани або майданчики, де складуються непридатні до переробки або спалення відходи.

ВИСНОВОК

Короткий розгляд деяких питань химизации будівництва примушує задуматися про перспективи її розвитку: чи будуть надалі інтенсивно розвиватися процеси впровадження новітніх досягнень хімії в будівельну справу, чи отримають розвиток фізико-хімічні методи контролю якості будівельних матеріалів, як може здійснюватися подібний розвиток? Оцінюючи накопичений досвід можна вважати, що гідне місце серед конструкційних матеріалів займуть стеклопластики, теплоизоляционные і обробні полімерні матеріали, які можуть значно змінити як технологію будівництва, так і вигляд споруд. Введення в будівельні матеріали і композиції нових типів метал- і элементоорганических низько- і высокомолекулярных з'єднань може додати властивості негорючості і микробостойкости, поєднання міцності і еластичності. Активніше потрібно застосовувати вироби з небьющегося скла, прозорі матеріали і нові клеячі і лакофарбні композиції з високою адгезією до бетону і металу. Як і раніше високий попит на металоконструкції, використання міцних і легких сплавів. Поєднання різних неорганічних і органічних матеріалів повинно привести до створення нових видів стеклопластиков, бетонів, армованих матеріалів.

ЛІТЕРАТУРА

1. Ратинів В.Б., Івана Ф.М. Химія в будівництві. М.: Стройиздат, 1969. 198 з.

2. Бабусин В.І., Матвеєв Г.М., Мчедлов-Петросян О.П. Термодінаміка силікатів. М.: Госстройиздат, 1965. 205 з.

3. Горщиків В.С., Савельев В.Г., Федора Н.Ф. Фізічеська хімія силікатів і інших тугоплавких з'єднань. М.: Висш. шк., 1988. 399 з.

4. Кузнецова Т.В., Кудряшов И.В., Тімашев В.В. Фізічеська хімія терпких матеріалів. М.: Висш. шк., 1989. 382 з.

5. Иванов А.М., Алгазінов К.Я., Мартінец Д.В. Строїтельние конструкції з полімерних матеріалів. М.: Висш. шк., 1978. 238 з.

6. Гучинов В.А., Бажева Р.Ч., Лігидов М.Х. і інш. // Лакокрасоч. матеріали. 1999. № 1. С. 38-39.

7. Чалих А.Е., Піменова В.П., Шоде Л.Б. і інш. // Там же. № 6. С.10-12.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка