8. Защита природного камня от действия агресивных факторов

Защита от коррозии строительных материалов. При использовании строительных материалов, подверженных воздействию агрессивных сред, необходимо предусматривать мероприятия но повышению их стойкости путем улучшения структуры, дополнительной обработки поверхности, нанесения защитных покрытий, придания материалам такой формы, чтобы агрессивные среды не могли на них задерживаться, а также выбирать материалы, стойкие в этих средах. Агрессивной является среда, под воздействием которой происходит изменение свойств и структуры материала, приводящее к снижению его физико-механических и декоративно-отделочных свойств и преждевременному разрушению.

По своему состоянию агрессивные среды делятся на три группы: газовая — вид и концентрация газов, влажш сть и температура, растворимость газов в воде; жидкая — растворы кислот, щелочей и солей, органические жидкости; наличие агрессивных агентов, их концентрация и температура, а также величина напора или скорость притока к поверхности материала; твердая — соли, грунты, аэрозоли, пыль и др.; дисперсность, растворимость в воде, гигроскопичность, влажность окружающей среды и самого материала.

К материалам и изделиям, стойким против коррозии, относятся: материалы и изделия из природного камня, изделия из стекла, каменное литье, керамические материалы, мастики, растворы и бетоны па органических вяжущих веществах, материалы на основе битумных и дегтевых вяжущих веществах, материалы и изделия па основе полимеров, лакокрасочные материалы, металлы и древесина, обладающие необходимой химической стойкостью и требуемыми физико-механическими свойствами.

Защита от коррозии изделий из природного камня. Изделия из природного камня в процессе службы в сооружениях подвергаются постепенному разрушению, которое происходит под действием воды, газов, микроорганизмов, колебания температур и др.

Эффективные средства предохранения камня от коррозии:

1) пропитка поверхности растворами магниевых, цинковых и других солей кремнефтористоводородной кислоты или растворами лтой кислоты (флгоатирование) с предварительной обработкой поверхности раствором извести или без обработки (для известняков, мраморов);

2) покрытие органическими веществами — битумом, дегтем и др.;

3) пропитка растворимым стеклом и хлористым кальцием, в результате чего на поверхности камня образуются нерастворимые соединения силиканата кальция и кремнекислоты, закрывающие поры;

4) обработка поверхности камня синтетическими полимерами.

9. Классификация сырьевых материалов для производства киромических изделий

Сырьевые материалы для производства керамических изделий подразделяются на основные и вспомогательные. К основным сырьевым материалам относятся материалы пластичные (глинистые), непластичные (отощающие, плавни), глазури и керамические краски. Пластичные материалы – глина, каолин и бентонит – при смешивании с водой образуют керамическую массу и способны принимать под действием внешних сил ту или иную форму изделия и сохранять ее после сушки и обжига. Они представляют собой тонкодисперсные горные породы осадочного происхождения, которые являются продуктами разрушения горных пород под влиянием воды. Продукты, оставшиеся на месте разрушения, называются первичными. Они более качественные, так как меньше загрязнены посторонними примесями. Продукты разрушения горных пород, которые переносятся водой и отлагаются на новом месте, называются вторичными. При переносе с одного места на другое изменяются их химический и минералогический составы, они загрязняются примесями (Fe2O3).

Глины весьма разнообразны по химическому и минералогическому составу и свойствам. Основными минералами, содержащимися в глинах, являются каолинит – Al2O3·2SiO2·2H2O, монотермит – Al2O3·3SiO2·2H2O, монтмориллонит – Al2O3·4SiO2·H2O, гидрослюды и др. Каолинит повышает огнеупорность глины, гидрослюды снижают пластичность и обусловливают усадку при сушке. При наличии в глинах (бентонитовых) монтмориллонита повышается их набухаемость, пластичность и адсорбционная способность. Пригодность глин для изготовления керамических изделий, помимо состава, определяется их пластичностью (связующей способностью), усадкой (воздушной и огневой), огнеупорностью, спекаемостью, белизной (наличием красящих примесей). Основные месторождения глин – Веселовское, Чясов-Ярское, Трошковское, Нижнеувельское; содержание Al2O3 15–40%, Fe2O3 1,5–3%, размер частиц 1–10 мкм

Каолины относятся к мономинеральным породам и состоят в основном из каолинита. В отличие от глины они имеют ярко выраженное кристаллическое строение, меньшую пластичность и большие огнеупорность и температуру спекания, что затрудняет формование и обжиг изделий. Каолин содержит меньше примесей, в том числе и окрашивающих. При обжиге дает черепок белого цвета, что очень ценится в производстве фарфоровых и фаянсовых изделий. Так же как глины, каолины делят на первичные и вторичные. Для удаления примесей их обогащают отмучиванием (мокрое обогащение) или сухим обогащением. Отмученный каолин имеет большую огнеупорность (1730–1770°С). Для изготовления фарфоровых изделий бытового назначения применяют преимущественно каолины мокрого обогащения, для фаянсовых – сухого обогащения.

Бентонитовые глины представляют собой продукт гидратации и гидролиза стекловидной фазы пеплов, туфов и лав. Основной минерал – монтмориллонит. В щелочной среде образуются щелочные бентониты, обладающие высокой пластифицирующей способностью. При смешивании с водой они сильно набухают, увеличиваются в объеме до 10 раз и образуют гелевидную массу. В керамической промышленности их используют в качестве добавок (от 3 до 5%) взамен огнеупорной глины (8–15%). Это позволяет сохранить хорошую формующую способность массы и повысить белизну изделий. Бентониты имеют огнеупорность 1300–1400°С и играют роль пластификатора и минерализатора, способствуя ускорению процессов кристалообразования.