- •I. Керамічні матеріали
- •1. Класифікація керамічних виробів
- •2. Сировина для виробництва кераміки
- •2.1. Глини
- •2.2. Топники
- •3.1. Подрібнення матеріалів
- •3.2. Дозування і змішування матеріалів
- •3.3. Приготування маси
- •3.4. Формування виробів
- •3.5. Теплова обробка виробів
- •4. Технолгія деяких видів кераміки
- •4.1. Стінова кераміка
- •4.2. Фасадна кераміка
- •4.2.1. Личкувальни цегла
- •4.2.2. Керамічні плитки різного призначення
- •4.3. Покрівельна кераміка (черепиця)
- •4.4. Керамічні заповнювачі (керамзит)
- •II. Зв’язні матеріали
- •1. Гіпсові зв’язні речовини
- •1.1. Класифікація гіпсових зв’язних речовин
- •1.2. Сировинні матеріали
- •1.3. Термічні перетворення гіпсу при нагріванні
- •1.4. Технологія виробництва низьковипалених гіпсових зв’язних речовин
- •1.4.1. Отримання гіпсу в гіпсоварильних котлах
- •1.4.2. Отримання гіпсу в обертових печах (сушарках)
- •1.4.3. Отримання гіпсу в апаратах суміщеного розмелювання і випалу
- •1.4.4. Отримання гіпсу в середовищі насиченому парою
- •1.4.5. Отримання гіпсу варінням в рідкому середовищі
- •1.5. Твердіння низьковипалених гіпсових зв’язних речовин
- •1.6. Властивості низьковипалених гіпсових зв’язних речовин
- •1.7. Використання низьковипалених гіпсових зв’язних речовин
- •1.8. Отримання високовипалених гіпсових зв’язних речовин
- •1.8.1. Ангідритове зв’язне (високовипалений гіпсовий цемент)
- •1.8.2. Високовипалений гіпс (естріх гіпс)
- •1.9. Підвищення водостійкості гіпсових зв’язних
- •2. Будівельне повітряне вапно
- •2.1. Різновидності будівельного вапна
- •2.2. Сировинні матеріали для одержання повітряного вапна
- •2.3. Процеси випалу вапняку
- •2.4. Печі для випалу вапняку
- •2.5. Технологічні схеми одержання повітряного вапна
- •2.5.1. Отримання меленого негашеного вапна
- •2.5.2. Гасіння вапна
- •2.6. Тверднення повітряного вапна
- •2.7. Властивості і застосування повітряного вапна
- •2.8. Виробництво силікатної цегли
- •3. Магнезіальні зв’язні речовини
- •4. Розчинне скло
- •5. Газосилікатні вироби
- •6. Портландцемент
- •6.1. Мінералогічний склад портландцементу
- •6.2. Сировина для виробництва портландцементу
- •6.3. Технологічне паливо для випалу клінкеру
- •6.4. Способи вробництва портландцементу
- •Технологічна схема виробництва цементу за мокрим способом приготування сировинної суміші
- •Технологічна схема виробництва цементу за сухим способом приготування сировинної суміші
- •6.5. Процеси, що протікають при випалі клінкеру
- •6.6. Розмелювання клінкеру і додатків
- •6.7. Гідратація і твердіння портландцементу
- •6.8. Корозія портландцементу та боротьба з нею
- •6.9. Властивості портландцементу та його використання
- •6.10. Різновидності цементів
- •III. Вироби із скла
- •1 Склоподібний стан та особливості його структури
- •2 Хімічний склад силікатного скла
- •3 Сировина для скловаріння
- •4 Приготування сировинної суміші - шихти
- •5 Характеристика способів формування скла
- •Вертикальне безчовникове витягування труб
- •Вертикальне човникове витягування труб
- •Вертикальне витягування вниз
- •Горизонтальне витягування листового скла
- •Горизонтальне витягування трубок
- •Періодичне прокатування скла
- •Безперервне прокатування скла
- •Видування на трубці
- •Подвійне видування
- •II. Зв’язні матеріали
- •III. Вироби із скла
II. Зв’язні матеріали
Першою зв’язною речовиною, яку почали використовувати люди була невипалена глина. 6 тисяч років назад в Єгипті навчились використовувати гіпс, а дещо пізніше вапно. Їх одержували випалюванням гіпсового каменю та вапняків. Наукові основи виробництва неорганічних зв’язних речовин почали формуватись у XVIII ст., а у 1824 р. англійський вчений Джозеф Аспдін запатентував портландцемент.
ВИЗНАЧЕННЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ
Зв’язні речовини поділяють на дві великі групи: органічні (бітум, дьоготь, полімерні смоли) і мінеральні (неорганічні). Мінеральними зв’язними речовинами є порошкоподібні матеріали, які при змішуванні з водою (магнезіальні та шлаколужні зв’язні при замішуванні з розчинами деяких солей) утворюють пластичну масу, що добре вкладається і з часом, внаслідок фізико-хемічних процесів твердне, утворюючи міцне каменеподібне тіло.
В залежності від складу, основних властивостей, області використання і умов тверднення мінеральні зв’язні речовини ділять на групи:
- Гідравлічні зв’язні речовини, які після замішування з водою здатні тужавіти на повітрі і після попереднього тверднення на повітрі зберігають і збільшують свою міцність у воді. Тому гідравлічні зв’язні речовини можна використовувати як у надземних, так і в підземних і гідротехнічних спорудах, які піддаються дії води. В групу цих речовин входять портландцемент, глиноземистий цемент, пуцоланові цементи, шлакові цементи, розширні цементи, гідравлічне вапно, романцемент.
- Повітряні зв’язні речовини, які після замішування з водою можуть тужавіти і тривало зберігати свою міцність лише на повітрі. Тому ці зв’язні речовини використовують лише в надземних спорудах, які не піддаються дії води. В групу цих речовин входять повітряне вапно, гіпсові і магнезіальні зв’язні речовини, рідке (розчинне) скло.
- Зв’язні речовини автоклавного тверднення, які найбільш ефективно тверднуть при автоклавній (гідротермальній) обробці протягом 6-10 год під тиском насиченої пари 0,9-1,3 МПа (9-13 атм). В групу цих речовин входять вапняно-кремнеземисті (складаються з вапна і кварцового піску), вапняково-зольні, вапняково-шлакові зв’язні, нефеліновий цемент.
- Кислототривкі зв’язні речовини, які можуть тривалий час зберігати свою міцність при дії кислот. В групу цих речовин входить кварцовий кремнефтористий цемент та деякі інші.
1. Гіпсові зв’язні речовини
1.1. Класифікація гіпсових зв’язних речовин
Гіпсовими зв’язними речовинами називають тонкоподрібнені матеріали, які складаються переважно з напівводного гіпсу (CaSO4*0,5H2O) чи ангідриту (CaSO4), які після замішування з водою тверднуть на повітрі, перетворюватись в камінь. Їх отримання базується на здатності двоводного гіпсу (CaSO4*2H2O) під час нагрівання частково чи повністю дегідратуватись:
CaSO4*2H2O = CaSO4*0,5H2O + 1,5H2O, або
CaSO4*2H2O = CaSO4 + 2H2O.
Гіпсові зв’язні є повітряними зв’язними речовинами, які ділять на три групи:
- Низьковипалені зв’язні. Швидко тужавіють і тверднуть. Складаються з напівводного гіпсу (CaSO4*0,5H2O), отриманого термообробкою гіпсового каменю (CaSO4*2H2O) при температурі 130-180 оС. Реакція дегідратації відбувається з поглинанням теплоти. Щоб отримати 1 кг напівводного гіпсу, теоретично необхідно затратити 580 кДж. До низьковипалених зв’язних відносяться будівельний, формовочний, медичний і високоміцний (технічний) гіпс. Їх використовують для виготовлення усіх видів будівельних виробів, проведення будівельних робіт, виготовлення форм і моделей у керамічній та інших галузях промисловості.
- Високовипалені зв’язні. Повільно тужавіють і тверднуть. Складаються з безводного сульфату кальцію (CaSO4), отриманого випалом при температурі 600-1000 оС. До них відносяться ангідритове зв’язне (ангідритовий цемент), високовипалений гіпс (естріхгіпс) і опоряджувальний гіпсовий цемент. Використовують для будівельних робіт, виготовлення безшовних гіпсових підлог, штучного мармуру.
- Невипалені зв’язні. Отримують розмелюванням природного ангідриту разом з активаторами тверднення (повітряне вапно, доменний шлак, сульфати лужних металів).
До гіпсових зв’язних відносять також змішані композиції, основною складовою яких є півгідрат сульфату кальцію, а додатковою - вапно, цемент, мелені гранульовані доменні шлаки. В залежності від виду додаткової складової розрізняють гіпсовапняні, гіпсоцементні, гіпсошлакові та інші зв’язні.
Велику перспективу мають гіпсоцементопуцоланові (ГЦПВ) зв’язні, за рахунок низьких енергетичних затрат для отримання і добрих експлуатаційних властивостей: низька теплопровідність, гарні естетичні та добрі акустичні властивості.