Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

khimia_zhauaptary-1.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

322.29 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 55

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃↓ + Н₂О

Карбонизация может означать:

Карбонизация — насыщение какого-либо раствора углекислым газом. Применяется в содовом производстве, строительстве, пивоваренном деле^[1];
Карбонизация — повышение содержания углерода в органическом веществе, происходящее под действием тепла, света, ионизирующих излучений, ферментов, микроорганизмов;
Карбонизация — приём разрушения растительных веществ (остатков сена, соломы, репейника), содержащихся в рунной шерсти, или разрушения растительных волокон в полушерсти. Осуществляется обработкой материалов растворами кислот или кислых солей^[

14 – тақырып

1) Құрылыс материалдарын зерттеудің сандық және сапалық әдістері

Құрылыс маетриалдары, бұйымдарын зерттеуде сандық және сапалық талдау әдістерінің бірнеше түрі қолданылады.

Диференциалды-термиялық талдау әдісі.

Термиялық талдау температураның өзгерісі кезінде жүретін физика-химиялық өзгерістердің барысын бақылауға мүмкіндік беретін, жеткілікті дәрежеде жылдам және нақты талдау әдісі болып табылады.

Мұндай талдау минералдарды қыздыру және салқындату кезіндегі фазалық өзгерістерді зерттеуге мүмкіндік беретін тиімді әдіс бола отырып, күйдірілетін құрылыс материалдарын, сонымен бірге жоғары температурада қатаятын бұйымдардың минералогиялық құрамын қосымша талдау әдісімен зерттеуде ерекше маңызға ие.

Әдістің мазмұны термиялық эффектермен (жылу сіңіру - эндотермиялық немесе жылу бөлу - экзотермиялық) бірге жүретін заттардың әрекеттесу және өзгеру температураларын анықтау болып табылады (материалды қыздыру немесе салқындату қисықтары негізінде).

Төмендегі процестерде эндотермиялық эффект байқалады: материалды кептіру кезіндегі адсорбциялық ылғалдың кетуі; кристалогидраттарды қыздыру кезіндегі гидратталған судың кетуі; құрамында кальций немесе магний карбонаты бар материалдарды қыздыру кезінде газ бөлу арқылы диссоциациялануы; заттардың балқуы т.б.

Экзотермиялық эффектер төмендегі процестер кезінде байқалады: тұтқыр заттың қатаюы кезінде; кейбір полиморфты ауысулар кезінде; заттардың аморфты күйден кристалды күйге өту процестері кезінде; заттардың қайта кристалдану процесі кезінде.

Затты қыздыру кезінде жүретін эндотермиялық және экзотермиялық процестер температураны дифференциалды - автоматты жолмен жазу арқылы тіркеледі.

Рентгендік талдау әдісі.

Рентгенограммалық талдау арқылы зерттеулер әр түрлі материалдардың құрамын, құрылысын анықтауда кеңінен қолданылады. Рентгенографиялық талдау үшін толқын ұзындығы 10^-2 – 10²А⁰ аралығындағы рентгендік сәулелерін қолданады. Рентгендік құбылыстарда рентген сәулесін алу үшін металл антикатодпен жоғарғы қысым әсерінен жеделдетілген электрондардың соқтығысуын қолданады. Мұндай жағдайда пайда болған рентген сәулесін толқын ұзындығына байланысты қатты және жұмсақ деп, спектрлік құрамына байланысты - үздіксіз және үздікті деп, антикатод затының табиғатына байланысты тәуелсіз және сипаттамалық (линейчатое) (тек қана антикатод затының табиғатымен анықталады) деп, сондай-ақ әртүрлі ұзындықтағы толқындардан құралған полихроматты және бірдей толқын ұзындықтағы толқындардан тұратын монохроматты (монохроматты жағдайда негізінен -сериялы желіні қолданады (электрондардың атомда L-деңгейден K-деңгейге өту кезінде пайда болады)) толқындар деп жіктейді.

Рентген сәулесін кристалды заттарды зерттеу үшін қолдану оның толқын ұзындығының табиғи дифракциялық тор қызметін атқаратын кристалл торлардағы атом аралық қашықтықпен сәйкес келуіне негізделген. Рентгенографиялық әдістің мәні рентген сәулесінің кристалл құрылымындағы атом жазықтықтарымен шағылысқан кездегі дифракциялық бейнесін зерттеу болып табылады.

Рентгенографиялық талдау негізінде рентген сәулесінің атом жазықтығына түсу немесе шағылысу бұрышы θ және λ толқын ұзындығы мен жазықтық аралық қашықтықты d байланыстыратын Вульф – Брегг теңдеуі жатыр:

nλ=2d·sinθ

мұндағы: n – бүтін сан (1,2,3 т.б..), спектр реті немесе шағылысу реті деп аталады

Рентгенографиялық талдау әдістері әр түрлі материалдардың құрылымы, құрамы мен қасиеттерін зерттеу үшін кеңінен қолданылады. Рентгенографиялық талдау көмегімен: материалдардың сандық және сапалық минералогиялық және фазалық құрамын (рентгенфазалық талдау), кристалды заттардың нақты құрылымын – пішінін, өлшемін, элементар ұяшықтың типін, кристалдардың симметриясын, атмдардың кеңістіктегі координаталарын (рентгенқұрылымдық талдау); кристалдардың жетілу дәрежесін және оларда зоналық кернеуліктің болуын; монокристалдардағы мозаикалық блоктардың өлшемін; қатты ерітінділердің типтерін, олардың реттілік дәрежесі мен еру шекарасын; дисперсті жүйелердегі бөлшектердің өлшемі мен бағдарлануын; заттардың текстурасын және әр түрлі материалдардың беткі қабаттарының күйін; термиялық кеңею тығыздығы мен коэффициентін, жабындардың қалыңдығын; бұйымдардағы ішкі микродефектерді (дефектоскопия) заттардағы төменгі және жоғары температура мен қысымның әсерінен болатын өзгерістерді анықтауға болады.

14 – тақырып

1) Дифференциалды-термиялық талдау әдісі, қолдану бағыты

Диференциалды-термиялық талдау әдісі.

14 – тақырып

1) Рентгендік талдау әдісі, қолдану бағыты

Рентгендік талдау әдісі.

nλ=2d·sinθ

ұндағы: n – бүтін сан (1,2,3 т.б..), спектр реті немесе шағылысу реті деп аталады

14 – тақырып

1) Гравиметрлік талдау әдісі, қолдану бағыты

Гравиметрлік әдіс дегеніміз анықталынатын заттың құрамы тұрақты қатты фаза күйінде бөліп, массасын дәл өлшеуге негізделген сандық анализдің бір түрі. Гравиметрлік талдаудың аналитикалық сигналы – масса.

14 – тақырып

1) Титриметрлік талдау әдісі, қолдану бағыты

Титриметрлік әдіс әрекеттесетін заттардың ерітінділерінің көлемдерін дәл өлшеуге негізделген. Сондықтан титриметрлік әдісті көлемдік әдіс деп атайды. Классикалық әдістерге кинетикалық және биохимиялық әдістерді де жатқызады. Мұнда аналитикалық сигнал ретінде реакция жылдамдығын қарастырады.

Титрлеу әдісі құр.мат белгілі бір компаненттеріді бейтараптау реакциясына негізделеді.

Титриметриялық анализ әдістерінің классификациясы (жіктелуі)

Титриметриялық анализ әдістерін анализде пайдаланылатын химиялық реакциялардың түріне қарай бөледі. Бұл реакциялар: протондар алмасатын, электрондар алмасатын, аз диссоциацияланатын (комплекстік) бөлшектер түзетін және нашар еритін қосылыстар түзетін реакциялар. Осыған байланысты титриметриялық анықтауды мынадай әдістерге бөлуге болады:

қышқыл-негіздік титрлеу (протолитометрия);
тотығу-тотықсыздану титрлеуі (редоксиметрия);
комплексометриялық титрлеу (комплексометрия);
тұнба алып титрлеу (седиметрия).

Титриметриялық әдістерді титрлеу жолына қарап та бөледі;

1. тікелей титрлеу әдісі – анықтайтын зат концентрациясы белгілі ерітіндімен титрленеді;

2. ауыстыру (жанама) әдісі – бұл әдіс анықтайтын зат пайдаланатын реагентпен әрекеттеспейтін, не реакция стехиометриялық жолмен жүрмейтін жағдайда пайдаланылады. Мысалы, кальций иондарын перманганатометрия әдісімен анықтау. Кальций иондарын қымыздық қышқылы аниондарымен тұнбаға түсіреді:

Ca²⁺+C₂O₄^2-→CaC₂O₄↓

Жуылған тұнбаны күкірт қышқылында ерітеді:

CaC₂O₄↓+2H₃O⁺→H₂C₂O₄+Ca²⁺+2H₂O

Пайда болған қымыздық қышқылын калий перманганаты ерітіндісімен титрлейді:

5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H₃O⁺ 10CO₂+2Mn²⁺+14H₂O

3. кері титрлеу әдісі – анализдейтін ерітіндіге артық мөлшерде алынған титранттың белгілі көлемін құяды, яғни анықтайтын компонентпен реакция толық жүргеннен кейін ерітіндіде титранттың бос мөлшері қалады. Реакцияласпай қалған титранттың мөлшерін концентрациясы белгілі басқа ерітіндімен титрлейді. Алғашқы қосылған титранттың көлемі мен оның реакцияласпай артық қалған көлемінің арасындағы айырмашылық титранттың анықтайтын затпен әрекеттесуге кеткен көлемін көрсетеді.

Титриметрлік талдау

Титриметрлік талдау анықталатын компонентті анықтауға қажетті реактивтің мөлшерін (көлемін, массасын) өлшеуге негізделген. Анализ орындау үшін концентрациясы белгілі ерітінділер дайындалады.

Титриметрлік талдауда жиі пайдаланатын концентрация түрлері: проценттік, мольдік концентрация, эквиваленттің мольдік концентрациясы және титр.

Проценттік концентрация не заттың массалық үлесі төмендегі қатынастан анықталады:

Мольдік концентрация дегеніміз – жүйедегі еріген заттың мөлшерінің (ν) осы жүйенің көлеміне қатынасы:

; ;

Сонда (көлем,л) яғни (көлем, мл).

Эквиваленттің мольдік концентрациясы (нормальді концентрация) дегеніміз – жүйедегі еріген заттың эквивалент санының (n) осы жүйе көлеміне қатынасы:

;

(көлем,л) немесе (көлем, мл)

Титрлеу әдісімен қосылыстарды анықтау эквиваленттік нүктеде заттардың бір-бірімен эквивалентті мөлшерде әрекеттесуіне негізделген, яғни n(A) = n(B). n – заттың эквивалент саны.

Жалпы түрде C_H(A₁)·V(A₁) = C_H(B₂)·V(B₂). Эквиваленттер ережесі. Бұл титрлеу әдісінің негізгі теңдеуі. Осы теңдеуден кез-келген титрленетін жүйенің концентрациясын немесе көлемін анықтауға болады.

15 – тақырып

1) Құрылыс материалдары мен бұйымдарын өндірудегі ерітінділердің қолданылуы

Ерітінділер дегеніміз екі немесе одан да көп компоненттерден және олардың сол компоненттері әрекеттескенде түзілетін өнімдерден тұратын біртекті жүйелер.

Табиғи судың құрамы мен қасиеттері

Судың активтілік реакциясы- қышқылдық немесе негіздік және сутек ионының концентрациясы бойынша немесе активтілігімен анықтайды.

H₂O ↔ H+ + OH-

Әрекеттесуші массалар заңы бойынша, бұл қайтымды процесс, ол диссоциациялану К константасымен сипатталады.

K= [H+]*[OH-] / [H₂O]=1*10^-14

егер орта бейтарап болса, онда [H+]*[OH-] =1*10^-7 тең, қышқылдық ортада оның мәні 10^-7 кіші болса қышқылдық ортаға сәйкес, сілтілік ортада судың активтілігі10^-7 үлкен.

pH= -ln[H+] бұл формула судың активтігін көрсетеді.

pH>7 болса –сілтілік орта ,pH<7 -қышқылдық орта ,pH=7 бейтарап ортаны көрсетеді.

Судың тотығуы Табиғи сулардың құрамындағы органикалық және бейорганикалық қосылыстардың жеңіл тотығуы (күкірттсутек, сульфидтержәне темірдің екі валентті )және судың тотығу шамасын анықтайды. Тотығу –бұл судың ластану көрсеткішінің бір шамасы. 1л суда [ мг O2/ л] тотықтыру үшін жұмсалған оттегі мг санымен анықтайды. Кәдімгі суда тотықтыру 4-8мг O2 құрайды.

Ерітінділердің активтілігі және иондық күші туралы ұғым.

Ерітіндінің қышқылдығы мен негіздігін анықтау үшін сутектік көрсеткішті енгіземіз. (рН), ол тең ондық логарифм жәнесутек ионының концентрациясы [H+],

рН=-lg[H+], где [H+]=[моль/л].

Ортаның сипаты (ерітінді )

рН шамасы, Концентрация [Н+], моль/л

Қышқылдық [Н+], >10-7

Бейтарап [Н+], ~7~10-7

Негіздік [Н+] <10-7

Су және сұйытылған су ерітінділері үшін Т=const:

[Н+]·[ОН-]=const=KH₂O, где KH₂O – судың иондық көрсеткіші.

При Т=298К (25°С) таза су үшін [Н+]=[ОН-]=10^-7 моль/л,сол себептен :

KH₂O =10^-7·10^-7=10^-14 или р[Н+]+р[ОН-]=14, яғни р[Н+]=14-р[ОН-].

Сутегі мен гидроксид ионының су ерітіндісіндегі көрсеткіші 25°С кензінде 14 тең.

Температура жоғарылатқан сайын иондық күші артады. (100°С 5,5·10-13). өзгереді.

Ерітінділердің табиғатта және техникада алатын маңызы өте зор. Соның ішінде құрылыс матераилдарын өндіруде де ерітінділер кеңінен қолданылады. Мәселен бетондарға пластификациялаушы, гидрофобтық, аязға төзімділік т.б. қасиеттер беретін химиялық қоспалар бетон араласпасына жұмысшы ерітінді түрінде ендіріледі.

Кез келген ерітіндінің маңызды сипаттамасы - оның құрамы. Ерітінді құрамын сан мәнімен өрнектеудің әр түрлі тәсілдері бар: еріген заттың массалық үлесі, молярлық концентрация, проценттік концентрация т.б.

Еріген заттың массалық үлесі – бұл еріген зат массасының ерітіндінің жалпы массасына қатынасына тең өлшемсіз физикалық шама:

ω = m_е.з./ m_ер.

мұндағы ω – еріген заттың массалық үлесі, m_е.з _. – еріген заттың массасы, m_ер. – ерітіндінің массасы.

Проценттік концентрация дегеніміз – еріген зат массасын ерітінді массасына бөліп, 100% көбейткенге тең шама:

С_% = m_е.з.*100% / m_ер.

15 – тақырып

1) Ерітінділердің концентрациясын бейнелеу жолдары

2) Реламикс Т-2 қоспасының мөлшері 0,7%, жұмысшы ерітіндінің концентрациясы 35% (ρ= 1,214 г/см³), судың шығынын 10% төмендетеді, 0,1м³ ауыр бетонның құрамын есептеңдер.

Табиғи судың құрамы мен қасиеттері

H₂O ↔ H+ + OH-

Әрекеттесуші массалар заңы бойынша, бұл қайтымды процесс, ол диссоциациялану К константасымен сипатталады.

K= [H+]*[OH-] / [H₂O]=1*10^-14

pH= -ln[H+] бұл формула судың активтігін көрсетеді.

pH>7 болса –сілтілік орта ,pH<7 -қышқылдық орта ,pH=7 бейтарап ортаны көрсетеді.

Ерітінділердің активтілігі және иондық күші туралы ұғым.

рН=-lg[H+], где [H+]=[моль/л].

Ортаның сипаты (ерітінді )

рН шамасы, Концентрация [Н+], моль/л

Қышқылдық [Н+], >10-7

Бейтарап [Н+], ~7~10-7

Негіздік [Н+] <10-7

Су және сұйытылған су ерітінділері үшін Т=const:

[Н+]·[ОН-]=const=KH₂O, где KH₂O – судың иондық көрсеткіші.

При Т=298К (25°С) таза су үшін [Н+]=[ОН-]=10^-7 моль/л,сол себептен :

KH₂O =10^-7·10^-7=10^-14 или р[Н+]+р[ОН-]=14, яғни р[Н+]=14-р[ОН-].

Сутегі мен гидроксид ионының су ерітіндісіндегі көрсеткіші 25°С кензінде 14 тең.

Температура жоғарылатқан сайын иондық күші артады. (100°С 5,5·10-13). өзгереді.

ω = m_е.з./ m_ер.

мұндағы ω – еріген заттың массалық үлесі, m_е.з _. – еріген заттың массасы, m_ер. – ерітіндінің массасы.

С_% = m_е.з.*100% / m_ер.

15 – тақырып

1) Белгілі концентрациядағы ерітіндіні дайындау

2) Полипласт СП-1 пластификаторының шығыны 1.2%, жұмысшы ерітінді концентрациясы 35% (ρ= 1,185г/см³), судың шығынын 12% төмендетеді, 0,3м³ ауыр бетонның құрамын есептеңдер.

16 – тақырып

1) Химиялық қоспалардың құрылыс инустриясындағы маңызы

Химиялық қоспаларды қолдану құрылыс материялдарының маңызды технологиялық параметрлері мен негізгі қасиеттерін реттеуге мүмкіндік беретін әмбебап және арзан әдістеріне жатқызуға болады. Заттың құрамына аздаған мөлшерде химиялық заттарды ендіре отырып әсер ету әдісі металлургия, мұнай өңдеу салаларында ежелден белгілі.

Құрылыста қоспалар маңызды роль атқарады. Себебі, құрылыс материялдары, бұйымдары мен конструкцияларының қасиеттері тек қана оның құрамына енген тұтқыр зат, ірі және майда толтырғыштарға ғана тәуелді болып қалмастан, сонымен бірге оларды қалыптастыру жағдайына да тәуелді болады. Тұтқыр заттың гидратациясы, ұстасуы мен қатаю жағдайларына химиялық қоспалармен әсер етуге болады. Қоспалар гидратация үрдісін реттеу арқылы, бетонның қатаюы мен ұстасу мерзімін басқаруға мүмкіндік береді.

16 – тақырып

1) Химиялық қоспалар туралы жалпы мәлімет, олардың жіктелуі

Технологиялық классификация, яғни олардың әсер ету механизміне сәйкес барлық химиялық қоспалар төмендегідей жіктеледі:

1.Бетон қоспасының реологиялық қасиетін реттеуші қоспалар.

Бұл қоспалардың өзін:

а) бетон қоспасының пластификациялық қабілетін арттырушы (сульфитті-спиртті барда (CСБ), сульфитті-ашытқы бражка),

ә) бетон қоспасын сұйылтатын (тотықтырылған петралатум,асидол т.б.),

в) бетон қоспасының суды ұстау қабілетін арттыратын (ТЭЦ күлі, жанар тауы күлі, опок, трепель т.б.) қоспалар деп жіктейді.

2. Қатаю мен ұстасу үрдісін реттеуші қоспалар. Бұл қоспалар үрдісті жылдамдатушы және баяулатушы қоспалар болып екіге бөлінеді. Ұстасу үрдісін жылдамдатушыларға сілтілік жер металдарының сульфаты және поташ, төмендетушілерге бор қыщқылы (бура), мырыш оксиді, САБ жатады.

Бетон қоспасының қатаюын да тездетуге немесе баяулатуға болады. Оның біріншісіне кальций хлориді және оның негізіндегі қоспалар, ал екіншісіне натрий сульфаты жатады.

3.Бетон құрылымын реттеуші қоспалар. Бұл қоспалардың өзі бірнеше топқа бөлінеді:

a) бетон қоспасының құрамындағы судың мөлшерін төмендетуге мүмкіндік беретін ұоспалар (гидролизденген қан, желімді канифоль), пластификторлар.

б) газтүзушілер (алюминий ұнтағы, сутегінің асқын тотығы, кремнийорганикалық қосылыстар)

в) ауақалыптастырушы қоспалар (мылонафт,тотыққан петролатум)

г) тығыздаушы қоспалар (сазды топырақты цемент, алюминий сульфаты, кальций сульфаты, магний тұздары).

Негізінен алғанда бетонның реологиялық қасиеттерін реттеуші барлық қоспаларды судың шығынын төмендетететін, соған сәйкес бетонның құрылымын тығыздайтын қоспа ретінде қолдануға болады.

4. Коррозияның жылдамдығын реттеуші қоспалар. Арматура коррозиясын баяулатушы қоспа ретінде көп қолданылатын химиялық заттар: (ингибиторлар) натрий нитриті, кальций нитрит-нитраты, кальций хроматы, натрий бензоаты.

5.Толықтырғыштар.

а) гидравликалық белсенді қоспалар (диотомит, туф, трепель, домна шлактары)

б) белсенді емес, негізінен микротолықтырғыш-сұйылту қызметін атқаратын қоспалар (известняк, тау жыныстары, саз, ұсақ құм т.б.).

6. Бетонның химиялық төзімділігін арттыратын қоспалар.

а) қышқылға төзімділікті арттыратын (андезит, базальт, диабоз, кварц)

б) бетонның ыстыққа төзімділігін арттыратын қоспалар (известняк, доломит т.б.)

в) бетонның ыстыққа төзімділігін арттыратын қоспалар (андезит, диабоз, хромит, магнезит)

7.Бетонға гидрофобтық қасиет беретін қоспалар. (битум, асфальтит, органикалық полимерлер, натрий силикаты. т.б.).

8.Арнайы бетондар үшін қолданылатын қоспалар.

а) оған бұйымның радиациялық төзімділігін арттыратын кадмий, қорғасын және басқа да ауыр металдардың тұздары;

б) бетонның микроорганизмдерге қарсы тұру қабілетін арттыратын қоспалар.

г) аязғатөзімділікті арттыратын қоспалар (кальций хлориді негізіндегі қоспалар) жатады.

Сонымен бірге бір түрлі химиялық заттардың әр түрлі концентрацияда қолдану түрлі әсер ету эффектін және де әр түрлі химиялық заттардың бір түрлі әсер ету эффектін көрсету мүмкіншілігін атап өту қажет.

Сонымен бірге ғылыми тұрғыдан химиялық қоспаларды жіктеудің әдістемесі де қолданылады. Ғылыми зерттеу тұрғысынан алғанда химиялық қоспалар олардың әсер ету механизміне қарай жіктеледі. Әсер ету механизміне сәйкес қоспалардың төрт класы ажыратылады:

1) тұтқыр заттың ерігіштігін арттыратын, бірақ онымен химиялық реакцияға түспейтін қоспалр;

2) тұтқыр заттармен нашар еритін аз диссоцияланатын қосылыстар түзе отырып химиялық әрекеттесетін қоспалар;

3) кристалданудын дайын орталықтары;

4) тұтқыр заттардың дәндерінде адсорбцияланатын қосплар.

16 – тақырып

1) Химиялық қоспалардың жоғары сапалы бетон алудағы орны

Химиялық қоспаларды бетон технологиясында тиімді қолдану байланыстырғыш заттардың шығынын төмендету, су-цемент қатнасын жақсарту арқылы бетонның физика-механикалық қасиеттерін жақсарту, суық климаттық жағдайларда бетон қалыптастыру мүмкіншілігін беру, бетонның әр түрлі орта жағдайларына төзімділігін арттыру, бетонның реологиялық қасиеттерін жақсарту арқылы тиімділік береді.

17 – тақырып

1) Пластификациялаушы қоспалар. Жіктелуі.

2) Бетон араласпасының сақталуын қамтамсыз етуші қоспалар.

Пластификациялаушы қоспалар. Пластификациялаушы қоспалар бетонның беріктігін төмендетпей, оның жылжымалығын бірнеше есе арттыру қабілетіне ие.

Пластификациялаушы эффектіне байланысты қоспалар бірнеше топқа жіктеледі:

1. Суперпластификаторлар (С-8, СМФ сұйылтқыштары, Дофен, 10-03 – суперпластификаторлары, НКНС 40-03 суперпластификаторлары, алипласт, изола ФМ – 86. т.т) сынаудың барлық мерзімінде бетонның беріктігін төмендетпей, бетон араласпасының жылжымалығын П1 ден П5 дейін арттырады. ( 2-4 см-ден 21-25 см дейін)

2.Күшті пластификациясылаушы (Аплассан, Личнопан Б-3, личносульфанат) бетонның беріктігін төмендетпеген оынң жылжымалығын П1 ден П4 дейін арттыратын қоспалар. ( 2-4 см-ден 16-20 см)

3.Орташа пластификациялаушы (техникалық личносульфанат, С-1 суда етитін препараты, ВРП-1 суда еритін препараты, монолит М-1 т.б.) бетонның беріктігін төмендетпей оның жылжымалығын П1 ден П3 ке-дейін арттыратын қоспалар ( 2-4 см-ден 10-15 см).

4. Нашар пластификациялаушы (бейтараптанған қара контакт, мылонафт М, синтетикалық пластификациялаушы қоспа). Бетонның беріктігін төмендетпей оның жылжымалығын П1 ден П2 ге-дейін арттыратын қоспалар.

Бұл қоспалардың өзін:

ә) бетон қоспасын сұйылтатын (тотықтырылған петралатум,асидол т.б.),

3.Бетон құрылымын реттеуші қоспалар. Бұл қоспалардың өзі бірнеше топқа бөлінеді:

б) газтүзушілер (алюминий ұнтағы, сутегінің асқын тотығы, кремнийорганикалық қосылыстар)

в) ауақалыптастырушы қоспалар (мылонафт,тотыққан петролатум)

г) тығыздаушы қоспалар (сазды топырақты цемент, алюминий сульфаты, кальций сульфаты, магний тұздары).

5.Толықтырғыштар.

а) гидравликалық белсенді қоспалар (диотомит, туф, трепель, домна шлактары)

6. Бетонның химиялық төзімділігін арттыратын қоспалар.

а) қышқылға төзімділікті арттыратын (андезит, базальт, диабоз, кварц)

б) бетонның ыстыққа төзімділігін арттыратын қоспалар (известняк, доломит т.б.)

в) бетонның ыстыққа төзімділігін арттыратын қоспалар (андезит, диабоз, хромит, магнезит)

8.Арнайы бетондар үшін қолданылатын қоспалар.

б) бетонның микроорганизмдерге қарсы тұру қабілетін арттыратын қоспалар.

г) аязғатөзімділікті арттыратын қоспалар (кальций хлориді негізіндегі қоспалар) жатады.

1) тұтқыр заттың ерігіштігін арттыратын, бірақ онымен химиялық реакцияға түспейтін қоспалр;

2) тұтқыр заттармен нашар еритін аз диссоцияланатын қосылыстар түзе отырып химиялық әрекеттесетін қоспалар;

3) кристалданудын дайын орталықтары;

4) тұтқыр заттардың дәндерінде адсорбцияланатын қосплар.

17 – тақырып

1) Пластификаторлардың әсер ету механизмі.

Пластификациялаушы қоспалар бетонның беріктігін төмендетпей, оның жылжымалығын бірнеше есе арттыру қабілетіне ие.

Пластификациялаушы эффект цементтегі жаңа түзілімдер бөлшектерінің гидратты қабықшасындағы судың өзгеруімен анықталады. Қоспаның қаттты фаза бетінде адеорбациялану нәтижесінде гидратты қабықшадағы судың мөлшері азаяды, ал бос судың мөлшері арта түседі. Бұл реологиялық қасиеттердің жақсаруына алып келеді, брақ цементтің қаттаюы мен құрылым түзілу үрдісін біраз нашарлатады.

Суперпластификаторлар өзінің табиғаты бойынша анионбелсенді, құрамында хлорлы топтарты мол калойдты өлшемдегі органикалық заттар. Сұйылтқыш қоспалар цемент дәндерімен жаңа түзілімдерде адсорбцияланған күйде суды тебу эффектісін тудырады. Гидраттар мен цемент дәндері бетіндегі зарядтың сипатымен тізбектің пішіміне негізделген бұл эффект, бетон және ерітінді араласпаларының ұзақ мерзімді сақталуын қамтамасыз етеді. Суперпластификаторлардың мұндай механикалық әсері бетон араласпасының жылжымалығын 3-4 есе арттырады. Суперпластификаторлардың әсері 2-3 сағатпен шектеледі, бастапқы гидраттация үрдісінің баяулауы мен коагуляциялық құрылымының қалыптасуынан соң, бетонның қатаюның жылдамдауы басталады.

Суперпластификаторларды бетон араласпаларына сулы ерітінді түрінде жұмысшы ерітіндіге, цемент массасының 0,7-1,5% мөлшерінде ендіреді. Оған қосымша жоғары алюминатты цементтер үшін суперпластификаторлардың мөлшері көп болуы тиіс.

Бетон араласпасының уақыт өтуімен жыжымалылығын төмендету тиімділігі де цементтің алюминаттылығына тәуелді болады.

Суперплпстификаторлар негізінен синтетикалық полимерлік заттар, сондықтан қымбат. Бірақ оларды қолдану цементті 50 кг/м³ үнемдеуге мүмкіндік береді.

Орташа пластификациялаушы қоспалар негізінен гидрофильді, тізбектерінің құрамында полярлы топтары көп органикалық заттар.

Цемент бөлшектеріне адеорбцияланған кезде полярлы топтардың негізгі бөлігі қатты фазаға емес, сыртқа бағытталаған болады. Мұндай адеорбциялану негізінен цемент дәнінің бастапқы фазасына әсер етеді. Түзілген қабықша моно немесе бимолекулярлы болуына қарамастан, алысқа әсер ететін вандервальстік күштердің әсерінен өзінің айналасында судың қалың қабатын ұстап тұра алады. Соның салдарынан қатты бөлшектердің арасында үйкелу коэффициентін төмендететін гидродинамикалық смазка пайда болады.

Яғни 0,2-0,25% мөлшерде қосылған ББЗ цемент дәндерін адсорбциялық қабатпен перделеу арқылы цементтің гидратациясы мен қатаюын баяулатады. Егер қоспаны көп мөлшерде қоссақ ортаның тұтқырлығы мен гидратты жаңа түзілімдердегі ББЗ адсорбциялануы артады да олар бетонның қатаю үрдісін баяулатады.

Қоспалардың цемент клинкерінің жеке минералдарына әсері әр түрлі. Сондықтан оларды қолданғанда олардың цементпен және дисперсті минералды компонентпермен сәйкестілігін ескеру қажет. Гидрофилдік әсері бар пластификаторлардың адсорбциялануы мына сызбамен жүреді.

С₃А > C₄AF> C₃S> C₂S

Сондықтан бұл қоспаларды жоғары алюминатты цементтерге қолданған тиіміді.

4) Гидрофобты заттар болып еметелетін әлсіз пластификацалаушы қоспалардың әсері бетон араласпасына ауа көпіршікетерін ендірумен цемент дәндерінің айналасында гидрофобты қабықша түзеуге бағытталған. Қоспаның мұндай әсері цемент дәндерінің сумен шайылуын күрт төмендетіп, гидратация реакциясының және клинкерлік минералдардың гидролизденуінің жылдамдығын баяулатады, соның салдарынан тұтқыр заттың қамыры бастапқы тұтқырлығын біршама уақытқа дейін сақтайды.

Ауа көпіршіктерінің енуінен цемент қамырының көлемі ұлғаяды да пластификациялық эффеккт пайда болады.

Бетон қоспасын араластыру барысында цемент дәндерінде адсорбцияланған ББЗ қабықшасы сырылып, гидрация үрдісі жылдамдайды. Әлсіз пластификациялаушы қоспалар, гидрофильдеуші қоспалар сияқты құрылым түзілудің бастапқы сатысын ұзартады, бетонның уақыт өтуімен пластикалық беріктігінің өсуін баяулатады.

Әлсіз пластификациялаушы қоспалар, гидрофильдеуші қоспалардан өзгеше силикатты минералдарға жақсы адсорбцияланады.

С₃S > C₂S > C₄AF > C₃A

17 – тақырып

1) Пластифиакторларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі.

Пластификаторларды қолданудың технико- экономикалық тиімділігі.

1.Пластификациялаушы қоспаларды қосу арқылы беріктігі бірдей бетондарда 5- 20% дейін цемент үнемделеді. Бетон араласпасының қабаттарға бөлінуі төмендейді. Пластификациялаушы қоспаларды қолдану арқылы цементтің тұрақты шығыны кезінде, бетонның бірдей жылжымалылығы жағдайында су- цементтік қатынасты төмендетуге болады.

2. Суперпластификаторлар мен күшті пластификаторларды қолдану бұйымды қалыптау технологиясын жеңілдетіп, энергетикалық шығындарды көп қажет еттетін қондырғылардан бас таратуға мүмкіндік береді.

3. Суерпластификаторларды қолдану арқылы жылулық өңдеу температурасын 30% төмендетуге, соған сәйкес бұйымның сапасын жоғарлатуға мүмкіндік береді.

4. Пластификациялаушы қоспаларды кез келген жұмыс жағдайында бетонның кез келген кластары үшін қолдануға болады.

Пластификаторларды бетондармен құрылыс ерітінділерінде қолданған кезде, портландцементтің клинкерлік минералдарында С₃S мөлшері 40 % аз, ал C₃A мөлшері 10 % жоғары болса, оларды қолдану тиімсіз екендігін ескеру қажет.

17 – тақырып

1) Пластифкациялаушы қоспалармен бетондарды таңдау.

17 – тақырып

1) Кеуектендіруші қоспалар. Кеуеткндіруші қоспалардың тиімділік критериі.

Кеуектендіруші қоспалар дегеніміз – бетон денесінде мақсатты түрде ауалы және басқа да газ тәрізді кеуектерді қалыптастыратын заттарды айтады.

Кеуектендіруші қоспалар әсер ету механизміне байланысты ауа жинақтаушы, көбік және газтүзуші қоспалар болып бөлінеді. Бұл қоспалар жылуоқшаулағыш, жылуоқшаулағыш-конструкциялық және ұялы бетондарды алу үшін қолданылады. Кеуектендіруші қоспалады қолданудағы негізгі мақсат бетонның тығыздығын төмендету болып табылады.

Кеуектендіруші қоспаларды қолданудың тиімділігін анықтаудың критериі

Қоспа түрі	Сенімділік талаптары	Қосымша эффектері
Ауа жинақтаушы	Бетонның біртұтас құрылымын қалыптастыру арқылы жинақталған ауа көлемі – 6-15% мөлшерінде. 30 минуттан кейінгі жинақталған ауаны жоғалтуы 25% артық емес. Орташа тығыздығы бірдей болған жағдайда беріктікті төмендетпейді.	Бетон араласпасының жайғасымдылығын төмендетпейді және қабатқа бөлінуді төмендетеді
Көбіктүзуші қоспалар	Алдын ала дайындалған көбік арқылы ендірілетін ауаның мөлшері 10-25% төмен болмауы керек. 30 минуттан кейінгі жинақталған ауаны жоғалтуы 25% артық емес. Орташа тығыздығы бірдей болған жағдайда беріктікті төмендетпейді.
Газтүзуші қоспалар	Бетон араласпасындағы газ түзілу арқылы қалыптасатын газдың көлемі 10-25% төмен болмауы керек. Белсенді газтүзілу уақыты 5-30 кем болмауы тиіс.

Ауажинақтаушы қоспалар – бұл бетон араласпасын араластыру кезінде, бетонда біркелкі таралған ұсақдисперсті ауа жинақтайтын беттік белсенді органикалық заттар. Ауажинақтаушы қоспаларды қолданудың тиімділігі олардың беттік белсенділігі мен көбіктүзгіштік қабілетіне тәуелді болады. Олар өз кезегінде ерітіндідегі қоспаның концентрациясы көбйуімен артатын, ерітіндінің беттік кернеулігіне тәуелді болады. Түзілген көбіктің тұрақтылығын қамтамасыз ететін ерітіндінің концентрациясы, «ерітінді-ауа» фазалар шекарасында адсорбциялық қанығуды қамтамасыз ететін концентрацияға жақын болуы тиіс.

Ауа көпіршіктерінің өлшемдерін кішірейту үшін, ерітіндінің беттік кернеулгін төмендету қажет. Оған ерітіндідегі беттік белсенді заттардың концетрациясын арттыру арқылы қол жеткізуге болады. Ауа эмульсиясын тұрақтандыруға кальций сабындарын қолдану арқылы қол жеткізуге болады.

Қазіргі кезде құрылыста кең қолданылып жүрген ауажинақтаушы қоспалар: ауа жинақтаушы бейтараптанған шайыр СНВ, сабындалған ағаш шайыры СДО, Сульфанол С, микрокөбіктүзгіш БС т.б.

Көбіктүзуші қоспалар бұл – бұл түзілген техникалық көбіктің еселігі мен тұрақтылығын қамтамасыз ете алатын, бетон араласпасының компоненттерімен араластырған кезде ұялы немесе кеуекті құрылымды түзе алатын беттік белсенді органикалық заттарды айтады. Бұл қоспалардың әсер ету механизмі, бетон араласпасы немесе құрылыс ерітінділерінде, толтырғыштардың бір біріне қатысты еркін қозғалысын жеңілдететін ауа микрокөпіршіктерімен түзумен түсіндіріледі.

Қазіргі кезде құрылыста кеңінен қолданылатын көбіктүзушілер: ПО-1, ПО-3НП, ПО-6НП, ПО-6К, Ареком-4, Морпен, Пеностром, ТЭАС, ЖСП- сұйықшынылы көбіктүзгіш.

18 – тақырып

1) Бетонның қатайуы мен ұстасуын реттеуші қоспалар. Қолданудың техника-экономикалық тиімділігі

Қатаю мен ұстасу үрдісін реттеуші қоспалар. Бұл қоспалар үрдісті жылдамдатушы және баяулатушы қоспалар болып екіге бөлінеді. Ұстасу үрдісін жылдамдатушыларға сілтілік жер металдарының сульфаты және поташ, төмендетушілерге бор қыщқылы (бура), мырыш оксиді, САБ жатады.

Ұстасу мен қатаюды жылдамдататын қоспалар жұмысшы концентрациялы ерітінді ретінде қолданылады.

Қатаюды жылдамдатушы қоспалар цементтің гидратациясын қарқындатып және цемент тасы құрылымының қалыптасуына қолайлы әсер ете отырып төмендегідей тиімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді:

жылжымалылығы бірдей араласпаларда, бетон араласпаларының жылжымалылығын 2-4см – ге, ал судың шығынын 2-3% ға төмендетуге мүмкіндік береді;
жылжымалылығы жоғары қоспаларды алу жағдайында, үлгілерді жылуылғалды өңдеуден соң бетонның қысуға беріктігін 5-10% ал жылжымалылығы бірдей бетондар алу кезінде 10-20% арттыруға мүмкіндік береді(цемент пен судың шығынын төмендетпестен);
беріктігі бірдей бетондарды алу кезінде цементтің шығынын 5....10% төмендетуге мүмкіндік береді;
беріктігі бірдей бетондар немесе жылжымалылығы бірдей бетон араласпаларын алу кезінде, бетонның аязғатөзімділігі бойынша маркасын 0,5...1 маркаға арттыруға мүмкіндік береді;
бетонның суөткізбеуі бойынша маркасын 0,5...1 маркаға арттыруға мүмкіндік береді.

18 – тақырып

Бетон араласпасының ұстасу және қатю мерзімін баяулататын қоспалар. Әсер ету механизмі.

Ұстасу мен қатаюды баяулатушы қоспалардың негізгі әсері клинкер минералдарының гидролизі мен гидратациясын төмендетуден тұрады, яғни ерітіндіге бос әктің бөлінуін төмендетіп, цемент дәндері және олардың гидраттарының бір-біріне жақындап коагуляциялану процесін төмендетеді.

Цемент қамырының ұстасуы С₃S алиттен бөлініп шығатын Са(ОН)₂ -ні тез байланыстыруға мүмкіндік беретін қоспаларды қолдану арқылы, клинкер минералдарының гидролизі мен гидратациясына кедергі жасамастан-ақ төмендетуге болады.

ГОСТ 24211-91 талаптарына сәйкес ұстасу мен қатаюды баяулатушы қоспалар бетон араласпасының жылжымалылығын жоғалту уақытын 2 есеге арттыруы қажет (20-22⁰ С тем-а).

Бұл қоспалар 7 тәулік мерзімдегі бетон беріктігін 30% төмендетеді. Бірақ жобалық 28 тәуліктік мерзімде бетонның беріктігін арттырып, өткізгіштігін төмендетеді.

Қазіргі кезде құрылыс практикасында кеңінен қолданылатын ұстасу мен қатаюды баяулататын қоспалар:

Нитрилотриметиленфосфон қышқылы НТФ;
Сүт сары суы;
Натрий глюканаты т.б.

18 – тақырып

1) Бетон араласпасының ұстасу және қатю мерзімін жылдамдататын қоспалар. Әсер ету механизмі.

Ұстасу мен қатаюды жылдамдатушы қоспалар құралмалы темірбетон технологиясында кеңінен қолданылады.

Бұл қоспалар бетонның қатаюын жылдамдата отырып:

а) бетонды жылуылғалды өңдеу уақытын азайтады;

б) қалыптанған бетондардың қалыпта болу уақытын азайтады;

в) цементтің шығынын 12.....15% төмендетуге мүмкіндік береді;

г) ауа-райы суық мезгілде бетондау мүмкіндігін береді.

Ұстасу мен қатаюды жылдамдататын қоспалар тиімділігінің негізгі критериі болып, ұстасу процессін 25% дейін жылдамдатуы қабылданған. ГОСТ 24211-91 талабына сәйкес бұл қоспалар 1 тәуліктік мерзімдегі бетон беріктігін 20% және одан көп жоғарлатуы тиіс.

Қазіргі кезде құрылыс индустриясында мына қоспалар кеңінен қолданылады.

1. Поташ П

2. Кальций хлориді ХК-СаСl₂ -XK

3. Кальций нитраты-НК-Са(NO3)₂

4. Кальций нитрат,нитрип КНН-СаNO₃ NO₂

5. Натрий сульфаты СН-Na₂ SO₄

6. Натрий нитраты HH-NaNO₃

7. Натрий хлориді XH NaCl

Ұстасу мен қатаюды жылдамдатушы қоспалардың негізгі әсері мынадай: цементтің гидратациялану процессін белсендіре отырып, гельдің жылдам қалыптасуын, соның есебінен сұйық фазаның көп мөлшерін өзіне жинап, соның есебінен жылдам ұстасу мен цемент тасы беріктігінің тез артуын қамтамасыз етеді.

Бұл қоспалар әсер ету механизміне байланысты екі топқа жіктеледі:

1) Тұтқыр затпен бірдей Са²⁺ иондары бар электролиттер. Негізінен бастапқы уақытта тұтқыр заттың ерігіштігін гидратациялануын және қатаюын жылдамдатады, сонымен бірге түзілген жаңа фазаның дисперстілігін арттырады.

Бірінші топтағы қоспалардfy үшкомпонентті КННХ қолданған тиімді. Бұл жағдайда алиттің потенциалдық мүмкіндіктерін толық пайдалануға мүмкіндік беретін кальций гидрохлоральюминаты кристалданады. Сұйық фазадан Сl^- иондарын жылдам шығару бұл қоспаны арматура үшін қауіпсіз етеді.

Екінші топтағы электролиттер (П, СН, ХН, НН₁, ТН, ТНФ) минералды тұтқырлармен әрекеттесе отырып, аз еритін және аз диссоциацияланатын кешенді қосылыстар түзеді. Реакциялардың сипатына қарай бұл қоспалар екі топқа жіктеледі: қосылу реакциясына түсетін және алмасыу реакцияларына қатысатын.

Екінші кластағы қоспалар мен цемент құраушыларының арасында жүретін қосылу реакциясы нәтижесінде бетон құрылымы беріктігі мен өткізбеушілік қасиетінің артуы байқалады. Бұл негізінен қоспалардың әрекеті нәтижесінде түзілген гидраттардың қос тұздары мен гидроксотұздардан тұратын алғашқы құрылымдық каркастың жылдам түзілуі және кейіннен олардың кальций гидросиликаттарымен өсуі нәтижесінде болады. Алғашқы құрылымдық каркастың болуы, қос тұздар негізінде цемент тасының негізгі силикатты құраушыларының кристалдануын жеңілдетіп, бетонның беріктігін арттырады.

18 – тақырып

1) Бетонның қатайуы мен ұстасуын реттеуші қоспаларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі

жылжымалылығы бірдей араласпаларда, бетон араласпаларының жылжымалылығын 2-4см – ге, ал судың шығынын 2-3% ға төмендетуге мүмкіндік береді;
жылжымалылығы жоғары қоспаларды алу жағдайында, үлгілерді жылуылғалды өңдеуден соң бетонның қысуға беріктігін 5-10% ал жылжымалылығы бірдей бетондар алу кезінде 10-20% арттыруға мүмкіндік береді(цемент пен судың шығынын төмендетпестен);
беріктігі бірдей бетондарды алу кезінде цементтің шығынын 5....10% төмендетуге мүмкіндік береді;
беріктігі бірдей бетондар немесе жылжымалылығы бірдей бетон араласпаларын алу кезінде, бетонның аязғатөзімділігі бойынша маркасын 0,5...1 маркаға арттыруға мүмкіндік береді;
бетонның суөткізбеуі бойынша маркасын 0,5...1 маркаға арттыруға мүмкіндік береді.

19.1 – тақырып

1) Бетонға арнайы қасиет беруші қоспалар.

Гидрофобтаушы қоспалар, аязға төзімділікті артыратын

Құрылыс материалдарының жұмыс істеу мерзімі көлемінде, оларға кері әсер ететін факторлардың бірі – ылғалдылық. Әсіресе ұялы құрылымға ие болған бетондар үшін қоршаған ортадағы су мен су буының тигізетін кері әсері елеулі. Ылғал материалдың кеуектері мен капиллярларына ене отырып, материалдың құрамындағы суда еритін заттарды ерітеді, конструкцияның күйреуін қарқындатады, аяздың әсерінен қату нәтижесінде көлемін ұлғайтып, материалда сызаттардың пайда болуына алып келеді. Соның нәтижесінде ұялы бетонның негізгі техникалық және эксплуатациялық қасиеттері нашарлап, төзімділігі төмендейді.

Бұл саладағы тиімді бағыттардың бірі органикалық қосылыстар негізіндегі гидрофобтаушы қоспаларды қолдану болып табылады.

Миграциялық ылғал материалдың негізгі қасиеттері мен төзімділігіне әсер етуші факторлардың бірі болып табылады. Ол басқа заттар және денелермен түйіскендегі өзінің қолдануын анықтайтын бірқатар физика-химиялық қасиеттерге ие.

Капиллярлық диффузия, материал кеуектеріндегі оның қысымын теңесті-ретін ылғалдың үздіксіз газ фазасының болуы кезіндегі, материалдағы ылғал қозғалысының ең көп таралған түрі болып табылады. Оның қозғалысын анықтаушы капиллярлардағы сұйық қысымы (р), материал кеуектеріндегі ауа қысымының айырмасы (р₀) мен сұйықтың беттік кернеулігіне /r тәуелді болады, мұндағы  – сұйықтың жалпақ беттегі беттік кернеулігі; r – капиллярлардағы сұйық бетінің қисықтығының нақты радиусы.

р = р₀ – /r

жағдайы мынаны көрсетеді:

– материалдың белгілі бір нүктесіндегі ылғалдылықтың (), соған сәйкес (r) мәнінің артуымен (р) мәні де өседі, сондықтан пайда болған – градиен-тінің есебінен, ылғал аз ылғалдылық бағытындағы (х) қашықтыққа орын ауыс-тырады;

– (t) температураның артуымен беттік кернеулік төмендейді, сондықтан (р) қысым артады.

Капиллярлық диффузия, 1м² материалдың бетінен бір тәулікте буланған ылғал массасы мен материалдағы ылғалдың орын ауыстыру процесі арасын-дағы тепе-теңдіктің қалыптасу жағдайын көрсететін коэффициентпен (К_Д) сипатталады. К_Д мәні материалдың ылғалдылық дәрежесіне тәуелді. К_Д мәні Р.Е.Бриллинг жасаған әдіс бойынша тәжірибе жолымен анықталады және тұрақты емес, материал ылғалдылығының жоғарлауымен артады. Ұялы бетон үшін капиллярлық диффузия коэффициентінің мәні 0,06610^–4 м²/тәулікке тең, яғни қызыл қыштың К_Дмәнінен 116,6 есе көп екендігі анықталған.

Сору процесі капиллярлар қимасы ылғалмен толық толтырылғанда жүреді. Ең қарқынды капиллярлық сору алғашқы 5-10 минутта өтеді, 1 сағаттан соң сорудың жылдамдығы шамамен 80-87% және 12 сағаттан соң 97-99% төмендейді. Қарастырылып жатқан процесс, бірінші – жіңішке капиллярларда, екінші – кең капиллярларда жүретін капиллярлық диффузиямен бір мезгілде жүруі мүмкін.

Бір-бірімен капиллялрлық судың сулы тығындарымен толтырылған жіңіш-ке капиллярлық жолдармен қатынасатын, біржақты жабық кеуектерге ие ұялыбетонды материалдарда, ылғалдың қозғалысы баяу және тек қана капил-лярлық диффузия түрінде жүреді. Мұндай материалдың суды беру қабілеті майдакеуекті материалдарға қарағанда төмен болады.

Капиллярлық сору материалдың ең жоғары молекулалық ылғалсыйымды-лығына жақын алғашқы ылғалдылығы кезінде қарқынды жүреді. Үлкен алғашқы ылғалдылық кезінде сорудың қарқындылығы төмендейді. Материал-дың кеуектерінде (саңлауларында) қысылған ауаның болуы капиллярлық ылғалдың қозғалысына қатты кедергі жасайды. Конструкцияның капиллярлық су көздеріне жақын орналасқан бөліктеріндегі материалдардың жоғары суға қанығуы осымен түсіндіріледі.

Кейбір термодинамикалық үрдістерді қарастырғанда әрекеттесуші фаза-лардың беттік айырмашылығының бар екендігін ескеру қажет. Себебі, кез келген фазалар айырмашылығының беті күш өрісінің көзі болып табылады. Күш өрісі кернеулігінің, яғни екі фаза айырмашылығы бетіне сәйкес келетін бос энергияның артық мөлшерінің өлшемі, сұйық орта үшін беттік кернеулік деп аталатын, меншікті беттік энергия () болып табылады.  және S беттік қабат ауданын біле отырып, F энергияны есептеп табуға болады:

F = S. (1.2)

Фазалар айырмашылығының жоғары дамыған бетінің болуы беттік қабат-тағы мол артықша бос энергияның болуына ықпал етеді, сондықтан коллоидты жүйелер көп жағдайда тұрақсыз. Сондықтан, мұндай жүйелер тұрақты қысым мен температурада, сыртқы ортаның әсерінсіз ақ, сыртқы беттік қабаттағы артық мөлшердегі бос энергияны азайту есебінен өзінің тұрақтылығын арттыруға тырысады:

Гидрофобтаушы қоспалар кеуектер мен капиллярлар қабырғаларына гидрофобтық қасиет беретін заттар.

Гидрофобтық қоспаларды бетонға мына мақсатта қосады:

- бйымның беті мен кеуектер мен капиллярлардың қабырғаларына судың жұғуын төмендету үшін;

- бетон араласпасындағы газ немесе ауа көпіршіктерінің біркелкі таралуы есебінен болатын араласпаның жылжымалылығы мен байланыстылығын арттыру үшін.

Әсер ету механизміне байланысты гидрофобтаушы қоспалар үш топқа жіктеледі:

Бірінші топтағы қоспалар сенімділік талаптарына сәйкес бетонның сусіңіргіштігін 5 есе төмендетуі тиіс (28 тәуліктен соң). Бұл топтағы қоспаларға: Фенилэтоксисилоксан, натрийдің алюмометилсилоконаты, ПластИЛ, ГИДРОБЕТОН, асфальтит жатады.

Екінші топтағы гидрофобтаушы қоспалар бетонның сусіңіргіштіғін 2.....4,9 төмендетуі қажет (28 тәуліктен соң). Бұл топтағы қоспаларға: полигидросилоксандар, КОМД-С кешенді органо-минералды қоспасы, мырыш стеараты, кальций стеараты, Гидрофоб-Е, Сементол-Е жатады.

Үшінші топтағы гидрофобтаушы қоспалар бетонның сусіңіргіштігін 1,4.....1,9 төмендетуі қажет (28 тәуліктен соң). Бұл топтағы қоспаларға: ССП қоспасы, ГКЖ -10, ГКЖ -11 жатады.

Гидрофобтаушы қоспалардың әсер ету механизмі төмендегідей: олар цемент гидратациясы өнімдерімен жанасқан кезде кеуектер мен капиллярлардың қабырғаларына ұсақ тамшы түрінде, гидрофобтық қабықша ретінде қонады. Осының нәтижесінде беттік кернеулік күштері суды кеуектерден ығыстырып шығаратын теріс жұғу бұрышы түзіледі.

Гидрофобтаушы қоспаларды қолданудың тиімділігі ГОСТ 30459 сәйкес бетонның сусіңіргіштігі төмендету дәрежесіне сәйкес анықталады.

К_с = W_қ / W_б,, %

Мұндағы: W_б бақылау үлгілерінің сусіңіргіштігі, W_қ, қоспалы үлгілердің сусіңіргіштігі.

Цемент жүйелерінде гидрофобтаушы қоспаларды қолдану тығыз, біртекті құрылымды қалыптастырады. Бұл макрокеуектер өлшемдерінің кішірейуі мен олардың цемент тасында біркелкі таралуымен түсіндіріледі.гидрофобтаушы қоспалар цемент гидратациясы өнімдерін молификациялауға мүмкіндік береді. Мәселен асфальтит қоспасын газдыбетондарды гидрофобтау үшін қолдану цемент гидратациясы нәтижесінде төменгінегізді гидросиликаттарды алуға және жаңатүзілімдердің дисперсиялық дәрежесін арттыруға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде бетонның физика-механикалық қасиеттерін жақсартады.

Аязға қарсы қолданылатын қоспалар.

Бетондар мен ботон араласпаларының төмен температурада қатаюы, цемент гидратациясы процессінің бояулауы есебінен төмендейді. –3⁰С -6⁰С температурада бетондағы су қатады және тұтқыр заттың гидротациясы мен бетонның қатаюы тоқтайды. Температураның көтерілуі нәтижесінде су қайта ери бастайды, бірақ судың қатуы нәтижесінде оның көлемі ұлғайып, цемент тасын көпсітеді, соның нәтижесінде толтырғыштың цементпен ұстасуы нашарлап, бетонның беріктігі төмендейді.

Сондықтан бетонның қажетті беріктігін жинауын қамтамасыз ету үшін, тұтқыр заттың қатаю процессінің қарқынды жүруіне ықпал ететін сұйық фазаның болуын қамтамасыз етуі қажет.

Құрылыс алаңдарында бетонның қатаюы үшін қажетті температуралық жағдай қамтамасыз етілмеген жағдайда – бетонның құрамына судың қату температурасын төмендететін және бетонның төмен температурада қатуына мүмкіндік беретін заттарды қосу қажет.

Қазіргі кезде құрылыс практикасында кең түрде қолданылып жүрген аязға қарсы қолданылатын қоспалар, бұлар қоспалар электролиттер: Патош (П, К₂СО₃), НН, - натрий нитраты, ХК – кальций хлориді, НК – кальций нитраты, ННК- кальций нитраты нитриді, ННХК- кальций нитраты нитриді хлоридыі және олардың комплекетері НК+ХН, НК-М, ННХК+М

Бұл қоспалардың бәрі де бетонның қатаюы мен ұстасуын жылдамдатушы қоспалар болып табылады, бірақ «салқын» бетондардағы олардың концентрациясы 0⁰С жоғары температурадағы концентрациясынан 2-3 есе артық болады.

Аязға қарсы қолданылатын қоспалар әсер ету механизміне сәйкес 2 топқа жіктеледі.

І топ. Бірінші топтағы қоспаларға бетонның қатаюы мен ұстасуын аздап тездететін немесе бояулататын, яғни құрылымтұзаудің жылдамдығына әсер етпей, тек суйық фазаның қату температурасын төмендететін заттар жатады (антифриздер). Бұл топқа ХН, НН, М т.б. жатады.

Судың қату температурасының төмендеуі жоғарыда аталған заттар суда ерігенде, олар сумолекулалары мен әрекеттесіп белгілі дәрежеде берік сольватты қосылыстар түзеді.

+ -

+ ^_

N aNO₃+H₂O Na + NO₃

Сондықтан суды мұзға айналдыру үшін тек су молекулаларының қозғалыс жылдамдығын төмендетуге ғана емес, сонымен бірге сольваттарды ыдыратуға да энергия жұмсау қажет.

Екінші топтағы қоспаларға нашар антифриздік қасиет көрсететін , бірақ бетонның қатюын күшті жылдамдататын қоспалар жатады(Fe ₂(SO₄)₃); Al SO₄ т.б.). Бұл қоспалар бетон қатаюының алғашқы микрокаппиялары құрылысымен қалыптастыруға мүмкіндік береді. Бұл нашар еритін қалыптастардың түзілуімен жүретін алмасу реакциялардың нәтижесінде болады. Бұл жағдайда бетонның төмен температурада қатаюы, цемент тасының микрокапиллялары құрылымындағы су қатпастан, клинкер минералдарының гидрациялану процесин қамтамасыз етуімен түсіндіріледі. Әсіресе тұздың концентрациясы жоғары, ал капиллярлар диаметрі төмен болған сайын судың қату температурасы төмендейді. Оған қоса қоспалардың тұтқыр зат гидратациясы өнімдерімен әрекеттесуі бетонның қатаюына қолайла әсер ететін жылу бөлу арқылы жүреді.

Үшінші топтағы қоспаларға күшті антифриздік қасиет көрсететін және бетонның қатаюы мен ұстасуын жылдамдататын қоспалар жатады.

Оларға: П; ХК; FeCl₃; ННХК; ННХК + М т.б жатады.

Бетонның қатаюы мен ұстасуы бұл қоспалардың цементтің силикатты құраушыларының ерігіштігін арттырады, гидратация өнімдерімен қос тұздар түзу есебінен жылдамдайды.

Аязға қарсы қоспаларды таңдау.

Аязға қарсы қоспаны конструкцияның түрі мен эксплуатациялық жағдайы, құрырылыстың жүргізілу температурасы, метеаролгиялық жағдайларға байланысты таңдайды.

Таңдалған қоспаның мөлшері бетонның класына, цементтің белсенділігіне, бетон араласпасының жылжымалылығына, толтырғыштардың ең жоғары ірілігі мен дәндік құрамына байланысты анықталады.

Қоспаның бетон араласпасында біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін қосыпаны жұмысшы концентрациядағы ерітінді ретінде қосу қажет.

Аязға қарсы қоспаның мөлшері мына формуламен анықталады:

Қ = С · К_Қ.З, кг/м³

мұндағы С – бетон араласпасына ендірілетін су шығыны, л/ м³.

К_Қ.З – судың қажетті қату температурасына байланысты 1 л берілген конциентрациядағы сулы ерітіндідегі құрғақ заттың мөлшері, кг/л.

Жоғарыдағы формуа бойынша анықталған қоспа шығынын, цементтің шығынына байланысты оның бетондағы мүмкін болған құрамымен салыстыру қажет.

С = Қ · 100/Ц

Мұндағы Ц – 1 м³ бетон үшін цемент шығыны. Егер анықталған С мәні нормативті мәннен артық болса, қоспаны тек қана болат коррозиясының ингибиторымен бірге қолдануға болады.

19.2 – тақырып

1) Гидрофобтаушы қоспалар. Көлемдік гидрофобтау.

Гидрофобтаушы қоспалар кеуектер мен капиллярлар қабырғаларына гидрофобтық қасиет беретін заттар.

Гидрофобтық қоспаларды бетонға мына мақсатта қосады:

- бйымның беті мен кеуектер мен капиллярлардың қабырғаларына судың жұғуын төмендету үшін;

Әсер ету механизміне байланысты гидрофобтаушы қоспалар үш топқа жіктеледі:

.Белсенді емес – толықтырғыш – қоспалар бұлар табиғи немесе өндіріс қалдықтарынан алынатын, құрамында кристалды кремнезем, глинезем және басқа да заттар болатын, жасырын гидравликалық белсенділігі жоқ, ұсақдиперсті заттар. Бұл қоспалардың әсер ету механизмі цемент қамырын түзушу компоненттердің меншікті бетін арттыра отырып, берік байланысатын адсорбциялық судың көлемін арттырады. Бұл толтырғыш дәндерінің бетін толық және қалың қаптауға мүмкіндік беретін цемент қамырының қажетті мөлшерін алуға және қажетті жайғасымдылықтағы бетон араласпасын алуға мүмкіндік береді.

Белсенді минералда қоспалар – толықтырғыштар – бұл табиғи немесе өндіріс қалдықтарынан алынған, ұсақдиперсті немесе цементтің ұнақтығына дейін ұнтақталған және құрамында негізінен аморфты кремнезем болатын (50% дейін), гидравликалық белсенділік пен пуццоландық әсері бар заттар.

19.3 – тақырып

1) Гидрофобтаушы қоспаларды қолданудың техника-экономикалық тиімділігі.

К_с = W_қ / W_б,, %

Мұндағы: W_б бақылау үлгілерінің сусіңіргіштігі, W_қ, қоспалы үлгілердің сусіңіргіштігі.

19.4 – тақырып

1) Аязға қарсы қоспалар. Түрлері. Әсер ету механизмі. Қолданудың тиімділігі.

2) Аязға қарсы қоспаларды таңау.

Аязға қарсы қолданылатын қоспалар.

Экономикалық жағынан ең тиімді аязға қарсы қолданылатын қоспа аимияк суы болып табылады (NН₄ОН). Себебі аммияк суы мен Н₂СО₃ суды ерітінділерінің қатуы кезіндегі көлемдік ұлғаюы төмен, соның есебінен қату кезіндегі көлемдік ұлғаюдан болатын деформацияларға қауіпсіз.

Басқа қоспалармен салыстырғанда аммиякты су бетон коррозиясын болдырмауымен бірге, темірбетон бұйымдарындағы арматураның коррозиясынан қорғаушы анодты ингибатор қызметін атқарады.

Cl^- NH₄Cl

Қоспа арматураның бетонмен ұстасуын төмендетпейді, аязғатөзімділікті төмендетпейді.

Аммияк суының ұсынылатын концентрациясы.

Сыртқы ортаның есептік температурасы, 0⁰С

Аммияк суының концентрациясы, %

- 10 дейін

- 10 - 20

- 20 – 35

- 35 төмен

Аязға қарсы қолданылатын қоспалар әсер ету механизміне сәйкес 2 топқа жіктеледі.

+ -

+ ^_

N aNO₃+H₂O Na + NO₃

Оларға: П; ХК; FeCl₃; ННХК; ННХК + М т.б жатады.

Аязға қарсы қоспаларды таңдау.

Аязға қарсы қоспаның мөлшері мына формуламен анықталады:

Қ = С · К_Қ.З, кг/м³

мұндағы С – бетон араласпасына ендірілетін су шығыны, л/ м³.

С = Қ · 100/Ц

19.5 – тақырып

1) Биоцидті қоспалар

—

терезе, есік орнатуда және басқа да жөндеу жұмыстарында монтаждау көбігі бойынша тігістерді бітеуге жақсы келеді. Сылағыштың құрамына кіретін темірлі микроталшықтар қуыстарды 10 см тереңдікте толтыруға мүмкіндік береді. Сылағышты терең ойдымдар, сызаттар, русттарды жөндеуде, құбырлар өтетін жерлерде саңылауларды бітеуде қолдануға болады. Құрамында зеңдер, балдырлар, саңырауқұлақтар, бактериялардан қорғайтын биоцидті қоспа бар, бұл қасбеттер мен дымқыл бөлмелер үшін аса өзекті.

ҚОЛДАНУ —

Сылағышты мұқият араластырыңыз. Қоюланып кетсе, біраз сумен араластыру керек (қою кілегей қоймалжыңындай болғанша). Артық араластырылғанда сызаттар пайда болуы мүмкін. Монтаждау көбігі бойынша тігістерді бітеу: кепкен монтаждау көбігін кесіп тастаңыз. Сылағышты көбікке батырып, көбікке сылағышты жұқалап, металл шпателмен жағыңыз. Бір қабаттың кеңес берілетін қалыңдығы 2 см аспайды. 1 см қабат қалыңдығында кебу уақыты – 48 сағатқа дейін, кебу жағдайларына байланысты. Саңылаулар мен ойдымдарды бітеу: бетті шаң мен кір қабатынан тазартып, осал жерлерді алып тастап, тегістеңіз немесе сулап жіберіңіз. Сылағышты металл шпателмен жағыңыз. Бір қабаттың кеңес берілетін қалыңдығы – 2 см аспайды. Жаққаннан кейін 5-15 минуттан кейін тегіс түзу бетке қол жеткізу үшін шпатель немесе пластмасса қырғыштың көмегімен тегістеу керек. Құрал мен дақтарды жұмыс аяқталған соң бірден сумен жуып жіберіңіз.

20 – тақырып

1) Минералды қоспалар. Түрлері. Әсер ету механизмі.

Белсенді минералды қоспалар (гидравликалық) - ауада қатуынан кейін судың астында қатуын жалғастыруына қабілетті, жұқа ұсақталған түрдегі ауалы әк пен судың косындысы қамырға айналатын табиғи және жасанды заттар.^[1]

Табиғи және техногенді шикізаттардан алынатын минералды қоспалар ұнтақ заттар бола отырып, химиялық модификаторлардан суда нашар еруімен және бетонның қатты фазасының ұсақдисперсті құраушысы болуымен ерекшеленеді.

Ұнтақ минералды қоспалар химиялық құрамы мен әсер ету механизміне байланысты негізгі үш топқа жіктеледі:

белсенді емес – толықтырғыш - -қоспалар, тек микротолықтырғыш қызметін атқарады;
жеке немесе жасырын гидравликалық немесе пуццоланды белсенділікке ие белседі минералды қоспалар;
Пластификациялаушы, яғни сумен араластырған кезде коллойдты клей түзе отырып, судың көп мөлшерін физикалық байланыстыра алатын жоғарыдисперсті минералды заттар.

Белсенді емес – толықтырғыш – қоспалар бұлар табиғи немесе өндіріс қалдықтарынан алынатын, құрамында кристалды кремнезем, глинезем және басқа да заттар болатын, жасырын гидравликалық белсенділігі жоқ, ұсақдиперсті заттар. Бұл қоспалардың әсер ету механизмі цемент қамырын түзушу компоненттердің меншікті бетін арттыра отырып, берік байланысатын адсорбциялық судың көлемін арттырады. Бұл толтырғыш дәндерінің бетін толық және қалың қаптауға мүмкіндік беретін цемент қамырының қажетті мөлшерін алуға және қажетті жайғасымдылықтағы бетон араласпасын алуға мүмкіндік береді.

Табиғи материалдардан алынатын белсенді емес толықтырғыш қоспаларға: сазды жыныстардан, әктаст-құмды саздардан, доломитті әктастардан, құмнан алынатын толықтырғыштар жатады.

Өндіріс қалдықтарынан алынатын белсенді емес минералды қоспаларға, құрамында негізінен темір, алюминий және кремний оксидтері болатын домна газдарынан ұстап қалынатын калошникті шаң, құрамында темір, кремний, алюминий, кальций және магний оксидтері болатын ұсақдиперсті – ұнтақталған жанған жыныс жатады (көмір өндіру қалдықтары).

Белсенді емес минералды қоспалар мына талаптарға жауап бері тиіс:

ұнтақталуы 3500 см²/г меншікті беттен кем болмауы немесе № 0,08 електегі қалдық 15% артпауы тиіс;
қоспалар біртекті және заттық құрамы жөнінен тұрақты болуы, бетонның беріктігі мен коррозиялық тұрақтылығын төмендететін қоспалары болмауы тиіс;
құрамында органмкалық қоспалары аз болуы тиіс.

Белсенді минералды қоспларды алу үшін шөгінді және жанартаулы жыныстар мен өндіріс қалдықтарының кейбір турлері қолданылады:

шөгінді тау жыныстарынан – диатомит, трепел, трепелді апока, кремнеземді апока тәрізді жыныс қолданылады;
жанартаулы жыныстардан – жанартаулы туф және пемза, күйдірілмеген перлит т.б. қолданылады;
өндіріс қалдықтарынан – ЖЭС күлі және шлагы, жанатын сланецтердің күлі, түйіршіктенген домна шлагы, фосфор шлагы қолданылады.

Гидравликалық белсенді минаралды қоспалардың әсер ету механизмі, цементтің гидратациясы кезінде, С₃S гидролизденуі нәтижесінде бөлінетін әкпен химиялық әрекеттесуне негізделген. Бұл кезде негізінен С- S – Н (В) типтегі төменгі негізді кальций гидросиликаттары, гидроалюминаттары және гидроферраттары түзіледі. Олар цемент тасының гель құраушыларын арттыра отырып, бетонның беріктік және деформациялық қасиеттерін арттырады.

Пуццалонды әсері бар ұсақдисперсті минералды қоспалардың әсер ету механизмі белсенді кремнеземнің әкпен әрекеттесуіне саяды:

SiO₂ + Ca(OH)₂ + nH₂O = (B) CaO * SiO * H₂O

Оған қосымша минералды қоспа бөлшектерінің өлшемдері, цемент бөлшектерінің өлшемдерімен бірдей болғандықтан пластификациялаушы эффект те байқалады.

Кальций гиросиликаттарының түзілуі қоспаларың белсенді бөлігін бетонның құрылымтүзілуіне араластыра отырып, цемент қамырының тығыдзығы мен беріктігінің артуына ықпал етеді.

Сонымен бірге цемент қамыры структурасындағы бос күйіндегі кальций гидроксиді мөлшерінің төмендеуі бетонның бірінші және екінші реттегі коррозияға төзімділігін арттырады.

Цемнеттің белгілі бір бөлігінің орнын алмастыратын белсенді минералды қоспалар - бұл төменгінегізді силикаттар,

20 – тақырып

Белсенді, белсенді емес және пластификациялаушы минералды қоспалар.

Ұнтақ минералды қоспалар химиялық құрамы мен әсер ету механизміне байланысты негізгі үш топқа жіктеледі:

белсенді емес – толықтырғыш - -қоспалар, тек микротолықтырғыш қызметін атқарады;
жеке немесе жасырын гидравликалық немесе пуццоланды белсенділікке ие белседі минералды қоспалар;
Пластификациялаушы, яғни сумен араластырған кезде коллойдты клей түзе отырып, судың көп мөлшерін физикалық байланыстыра алатын жоғарыдисперсті минералды заттар.

Белсенді емес минералды қоспалар мына талаптарға жауап бері тиіс:

ұнтақталуы 3500 см²/г меншікті беттен кем болмауы немесе № 0,08 електегі қалдық 15% артпауы тиіс;
қоспалар біртекті және заттық құрамы жөнінен тұрақты болуы, бетонның беріктігі мен коррозиялық тұрақтылығын төмендететін қоспалары болмауы тиіс;
құрамында органмкалық қоспалары аз болуы тиіс.

шөгінді тау жыныстарынан – диатомит, трепел, трепелді апока, кремнеземді апока тәрізді жыныс қолданылады;
жанартаулы жыныстардан – жанартаулы туф және пемза, күйдірілмеген перлит т.б. қолданылады;
өндіріс қалдықтарынан – ЖЭС күлі және шлагы, жанатын сланецтердің күлі, түйіршіктенген домна шлагы, фосфор шлагы қолданылады.

SiO₂ + Ca(OH)₂ + nH₂O = (B) CaO * SiO * H₂O

20 – тақырып

Қоспа ретінде қолданылатын өндіріс қалдықтары.

Белсенді емес минералды қоспалар мына талаптарға жауап бері тиіс:

ұнтақталуы 3500 см²/г меншікті беттен кем болмауы немесе № 0,08 електегі қалдық 15% артпауы тиіс;
қоспалар біртекті және заттық құрамы жөнінен тұрақты болуы, бетонның беріктігі мен коррозиялық тұрақтылығын төмендететін қоспалары болмауы тиіс;
құрамында органмкалық қоспалары аз болуы тиіс.

шөгінді тау жыныстарынан – диатомит, трепел, трепелді апока, кремнеземді апока тәрізді жыныс қолданылады;
жанартаулы жыныстардан – жанартаулы туф және пемза, күйдірілмеген перлит т.б. қолданылады;
өндіріс қалдықтарынан – ЖЭС күлі және шлагы, жанатын сланецтердің күлі, түйіршіктенген домна шлагы, фосфор шлагы қолданылады.

21 – тақырып

1) Кешенді қоспалар. Түрлері. қолданылуы.

Кешенді қоспалар әсер ету механизмі мен қатаятын бетон мен араласпалардың негізгі қасиеттеріне әсер етуіне байланысты шартты түрде бес топқа жіктеледі:

- беттік белсенді заттардың араласпалары;

- ББЗ мен электролиттердің араласпалары;

- электорлиттердің араласпалары;

- суперпластификаторлар негізіндегі кещенді қоспалар;

- полифункцианальды әсер етуші көпкомпонентті қоспалар.

Бірінші топтағы қоспалар гидрофобты және гидрофильді табиғаттағы заттар қоспасынан тұрады. Гидрофильді-гидрофобты кешенді пластификациялаушы қоспалар әр түрлі минералогиялық құрамдағы цементтер мен олардың бетондағы шығыны үшін универсал әсер етеді. Бірінші топтағы қоспалар жоғары пластификациялашы эффект көрсетумен бірге бетон структурасы мен қасиеттерін қажетті бағытта өзгертеді. Бұл қоспалармен бетон араласпасының алғашқы жылжымалылығы 2-3 сағатқа дейін сақталады, бұл бетонды алыс қашықтықа тасмалдау кезінде және ыстық климаттық жағдайларда бетондау кезінде маңызды роль атқарады. Сонымен бірге бетонның аязғатөзімділігі бойынша маркасы 2-3 маркаға, ал суөткізбеушілігі 1-2 маркаға артады. Дегенмен бірінші топтағы қоспалар бетонның ұстасуы мен қатаюын тежейтіндігін ескеру қажет.

Екінші топтағы кешенді қоспалар платификациялаушы заттар мен электролиттерден тұрады және бетонның қатаюы мен ұстасуын жылдамдатады. Бұл бір мезгілде өндірістің технологиясына тәуелсіз цементтің шығынын азайтуға және қалыптар мен бүкіл технологиялық жабдықтардың айналымын жылдамдатуға мүмкіндік береді. Мысалы ЛСТ +ННХК немесе ЛСТ+СН кешенді қоспаларын қолдану кезінде жылуылғалды өңдеудің өте жылдам режимін таңдауға мүмкіндік туады. Сонымен бірге бетонның бірдей жылжымалылығын сақтау кезінде судың шығынын 10...15% төмендетуге болады, ол өз кезегінде бетонның беріктігін 10....25% жоғарлатуға және бетонның аязғатөзімділігі мен суөткізбешілігі бойынша маркасын 1...1,5 арттыруға мүмкіндік береді. Беріктігі бірдей бетон алу кезінде цементтің шығынын 8…..15% төмендетуге болады.

Электролиттер негізіндегі үшінші топтағы кешенді қоспаларды қолдану моноқоспаларды қолдану кезіндегі кейбір кері әсерлерді болдырмай, максималды эффект алуға мүмкіндік береді.

Мәселен бетонның кейінгі қасиеттерін төмендетпестен, бетон арласпасының өте тез ұстасуын қамтамасыз ету үшін натрий алюминаты мен поташтың қоспасы қолданылады. Бұл қоспаны қолдану, цементтің минералогиялық құрамына тәуелсіз бетонның ұстасу уақытын 10...20с төмендетуге мүмкіндік береді, ал қатаю суын +40⁰С қыздырған кезде бетон араласпасының өте жылдам ұстасуын қамтамасыз етеді. Бұндай эффект АН мен поташтың кальций гидроксидімен әректетесуі нәтижесінде бетондағы сұйық фазаның болуын қамтамасыз ететін, кеуектік сұйықтағы калий және натрий гидроксидтерінің түзілуімен түсіндіріледі. Соның нәтижесінде гидратациялық процесстер құрғақ климаттық жағдайларда да, сонымен бірге төмен температурада да жүреді. Бұл жағдайда қатаюшы бетонның сыртқы гидрометрикалық жағдайларға сезімталдығы төмендейді, ол цемент тасындағы жаңатүзілімдердің жоғарыдиперстілігімен түсіндіріледі. Үшінші топтағы қоспалар негізінен құрғақ және суық климаттық жағдайларда бетондау үшін қолданылады.

Бетон технологиясында суперпластификаторлар негізіндегі төртінші топтағы кешенді қоспаларды қолдану өте тиімді.

Бұл қоспаларды қолданудың экономикалық тиімділігі бұл қоспаларды үлестеу мөлшері және құнының төмендігімен анықталады.

Суперпластификаторлар мен қатюды тездететін қоспалар негізіндегі кешенді қоспалар жылуылғалды өңдеу уақытын 20...40% төмендетуге, ал кей жағдайларда одан түгел бас тартуға мүмкіндік береді. Аязға төзімділігі мен суөткізбеу қасиеті жоғары темірбетонды конструкцияларды алуда қолданылатын кешенді қоспалардың құрамына ауажинақтаушы және гидрофобтаушы компоненттер қосады. Ал жылжымалылығы жоғары, құйылмалы бетон араласпалары үшін суперпластификаторларға судыұсташы, тұрақтандырушы және ұстасуды тежеуші компоненттер қосу қажет.

Көпмақсатты кешенді қоспалардың (бесінші топтағы кешенді қоспалар) көпфункцианальды әсері болады, яғни бетонның бірнеше қасиеттеріне бірден әсер ету мүмкіндігі болады. Мысалы, хлорылы ортада қолданылатын темірбетонды конструкциялардың тұрақтылығын арттыру және бір мезгілде бетонның болат арматураға қатысты қорғаныштық қызметін арттыру үшін ПФМИ ингибиторлық әсері бар кешенді полифункцианальды модификаторын қолдану тиімді.

Қазіргі кезде құрылыс индустриясында: Реламикс, Линамикс, Дефомикс, Реомикс, Монолит, Лигнопан, Гексалит сияқты кешенді қоспалар кеңінен қолданылады.

Ұялы бетондар үшін кешенді қоспалар.

Ұялы бетондар технологиясында суперпластификаторлар негізіндегі кешенді қоспаларды қолдану, жеңіл бетондардың структурасы мен қасиеттерін жетілдірудің тиімді әдістерінің бірі болып табылады.

Ұялы бетондарды өндіру кезінде компоненттердің жоғарыдисперсті күйде қолданылуы, ауыр бетондармен салыстырғында кешенді қоспалардың пластификациялашы эффектін толық көрсетуіне мүмкіндік береді.

Суперпластификаторларды ендіру кезінде суқатты қатнасының төмендеуі, бетонның пластикалық беріктігін тез жинауына, соның нәтижесінде құрылымтүзілу процесінің тежелуіне алып келеді. Бұл жағдайда, алюминий ұнтағының шығынын арттырғанмен тығыздығы 800 кг/м³ төмен ұялы бетон алу мүмкін емес. Бұндай жағдайда ұялыбетонды араласпаға суперпластификатор мен газтүзілу процесін қарқындатушыдан тұратын кешенді қоспаны қолдану қажет(газтүзілу процесін қарқындатушы ретінде сілтілерді немесе күшті негіз бен әлсіз қышқылдың тұзын қолдануға болады).

Мысалы, Суперпластификатор С-3 (0,75%) + ТНФ (0,4%) негізіндегі кешенді қоспаны қолдану араласпаның аққыштығын арттырып, суқатты қатнасын 35...40% төмендетуге мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде ісіну процесін жылдамдатып, бетонның платикалық беріктігіннің артуына жағдай жасайды. Бұл бұйымды дайындау уақытын елеулі қысқарту мүмкіндігін береді.

21 – тақырып

1) Кешенді қоспалармен бетон құрамын таңдау.

Химиялық қоспаларды қолдану тәжіріибесі көптеген жағдайларда кешенді қоспаларды қолданудың тиімді екекндігін көрсетуде. Моноқоспалар бетон мен бетон араласпасынңың белгілі бір қасиеттерін жақсарта отырып, басқа қасиеттерінің төмендетуі, соған сәйкес қоспаны қолданудың тиімділігін төмендетеді. Мәселен, нашар және орташа пластификациялаушы қоспаларды қолдану кезінде бетон араласпасының жылжымалығы артқанмен, бетонның беріктігі төмендеп кетуі мүмкін. Көптеген моноқоспалармен бетон араласпаларындағы судың қату температурасын төмендетуге болады, бірақ олардың кейбіреулері цемент қамырының ұстасуын тездетеді және болаттың коррозиясын қарқындатады. Сондықтан моноқоспаларды қолдану кезіндегі кемшіліктерді болдырмау мақсатында, бетонның құрамына ендірілетін тиімді кешенді қоспалардың құрамын таңдау қажет болады.

- беттік белсенді заттардың араласпалары;

- ББЗ мен электролиттердің араласпалары;

- электорлиттердің араласпалары;

- суперпластификаторлар негізіндегі кещенді қоспалар;

- полифункцианальды әсер етуші көпкомпонентті қоспалар.

21 – тақырып

1) Ұялы бетондар үшін кешенді қоспалар.

Ұялы бетондар үшін кешенді қоспалар.

21 – тақырып

Минерал-органикалық қоспалар

22 – тақырып

1) Битумдар, құрамы, түрлері, қасиеттері, құрылыста қолданылуы

Битум (лат. bitumen — тау шайыры) — жер қойнауында қатты, тұтқыр сұйық және пластикалық күйде жататын көмірсутектік шикізат.^[1]

Битум жоғары молекулалық көмірсутектер мен гетероатомдық (оттекті, күкіртті, азотты, т.б.) қосылыстардан тұрады.

Битумдардың көмірсутектік құрамы күрделі, оған С_nH_2n+2 – метал қатарындағы көмірсутектер С_nH_2n+1 нафтендік және С_nH_2n-6 -аромат көмірсутектер кіреді.

Битумдардың элементтік құрамы С= 70-82%; H = 8-12%; O = 0.2-12%; S = 0.5-7 %; N = 1 %. Мұнайдан алынатын битумдарда аз болады (2%), оттегі, азот, күкірт негізінен: ОН, N₂H, SH, COOH функционалдық топтарының құрамына енеді.

Битумның құрамына енетін заттарды олардың негізгі қасиетеріне қарай бірнеше топтарға жіктеледі.

Бірінші топқа майлар жатады, олардың битумнан эфирде және жеңіл бeнзинде еріту арқылы бөліп алуға болады. Олар негізінен қаныққан, нафгендік және аромат көмірсутектерден тұрады. Олардың нағыз тығыздығы г/см³ төмен.
Шайырлар – тұйық жәнге гетератұйық көмірсутектерден құралған, күңгірт – қоңыр түсті, нағыз тғызыдығы 1 г/см³ шамасында. Құрамында көп мөлшерде азотты, оттекті, күікірті көмірсутек туындылары болғандықтан олар негізінен беттік белсенді болып, битумның тас материалдарға адгезиялық қабілетін жоғарылатады. Бензинде, бензолда, хлороформда жақсы ериді. Шайырлар битумға серпімділік, суға төзімдіілік қасиет береді. Мөлшері -20-40%
Асфальтены - тығыздығы 1 г/см³ оғары болған қатты, балқымайцтын заттар. Хлороформда, төртхлорлы көміртек пен ыстық бензолда ериді. Асфальтендер битумға қаттылық, тьұтқырлық және температураға төзімділік қасиет береді.
Кaрбендер және карбоидтар негізінен кремнии битумдарда 1-3% мөлшерінде кездеседі. Құрамы жағынан асфальтендерге ұқсас, бірақ тығыз және көміртегін мөлшері көп болады. Тек күкіртті көміртекте ериді. Битумға тұтқырлық, морттық қасиет береді.
Асфальтенде қышқылдар – негізінен полярлы, беттік белсенді заттар. Битумдарда 1-3% шамасында кездеседі. Олар битумның тaс материалдарға адгезиясын арттырады.
Парафиндер – қатты қаныққан көмірсутектер шамамен 6-8 % мөдшерде кездесіді. Битумның қасиеттерін нашарлатады.

Өзінің ішкі жүйесң бойынша битум дисперстік ортасын шайырлардың майдағы ерітіндісі, ал дисперсті фазасы асфальтендер, асфальтенде қышқылдар, кабендер, карбоидтар болып келетін күрделі дисперсті жүйе.

Күннің радициясы, оттегі, температураның әсерінен битумның химиялық құрамы майлардың- шайырларға, шайырлардың – асфальтендерге өтуі нәтижесінде өзгереді.

Битум мен қара майлардың негізгі қасиеттері

Полярлығы – битум компоненттеріндегі электр зарядтарының бөлінуін сипаттайды. Органикалық тұтқұрлардың полярлығы еру коэффициенті арқылы сипатталады.

α ·100%

мұндағы А - битумның метил спиртінде ерігіштігі, В - бтумның бензолдағы ерігіштігі. Мұнай битумдар үшін α= 5-35 аралағында

Α – ның мәні жоғары болған сайын битумның тас материалдарға адгезяиысы жоғары болады.

Битумның тұтқырлығы қыздырған кезде күрт өзгереді. Қатты битумдарда ол 25⁰С температурада массасы 100 г затты 5 секунд көлемінде инеге әсер еткенде стандартты иненің битумға ену тереңдігімен сипатталады. Бұл битумның тұтқырлыққа қарсы қасиеті аққыштығын сипаттайжы және пенетрометр көмегімен анықталады. Пенетрация (П) градуспен белгілейді. Әрбір градус иненің 0,01 м тереңдегенін сипаттайды.

П =1^0
·0,1г

25⁰С кезендегі тұтқыр және қатты битумдардың пенертациясы П₂₅ =5…..300 арасында болады.

Пенетрациядан динамикалық тұтқырлыққа өту үшін Зааль формуласын қолданады.

η_н =

Мұндағы η_н динамикалық тұтқырлық (Па·с) П –иненің битумға еті тереңдігі.

Пенетрамотрдің көрсеткіш 5 ⁰, битумның бпенетрациялық көрсеткіші мен динамикалық тұтқырлығын анықтаңдар.

Динамикалық тұтқұрлығы 1,85·10⁹ Па·с болған битумның пенегтациялық көрсеткішін анықтаңдар

Битумның негізгі қасиеттері жайлы қорытынды жасаңдар

Битумның тұтқырлығы температураға байланысты өзгереді.

Икемділігін стандартты сегіздікті дуктилометрде созу арқылы анықтайды. Битумның икемділігі температура төмендегенде азаяды және ол битумның топтық құрамына тәуелді болады. Битумның созғышщтығы 0⁰ және 25⁰С температурада анықталады және ∆₂₅ және ∆· деп белгілейді.

Жұмсару температурасы стандартты «шығыршық -шар» әдісімен анықталады.

Битумның морттығы Фраас приборымен анықталады.

Битумның температураға төзімділігі тек қана жұмсару температурасымен ғана емес, пенетрация индексімен де анықталады.

ИП =

Мұндағы А= - жұмсару температурасы

Пенетрациялық индексі 2-ден төмен битумдар температураға сезімтал, ал 2-ден жоғары битумдар төменгі температурадағы морттығы төмен, температураға төзімді болып есептеледі.

22 – тақырып

Қара майлар, құрамы, түрлері, қасиеттері, құрылыста қолданылуы

Битум мен қара майлардың негізгі қасиеттері

α ·100%

Α – ның мәні жоғары болған сайын битумның тас материалдарға адгезяиысы жоғары болады.

П =1^0
·0,1г

25⁰С кезендегі тұтқыр және қатты битумдардың пенертациясы П₂₅ =5…..300 арасында болады.

Пенетрациядан динамикалық тұтқырлыққа өту үшін Зааль формуласын қолданады.

η_н =

Мұндағы η_н динамикалық тұтқырлық (Па·с) П –иненің битумға еті тереңдігі.

Пенетрамотрдің көрсеткіш 5 ⁰, битумның бпенетрациялық көрсеткіші мен динамикалық тұтқырлығын анықтаңдар.

Динамикалық тұтқұрлығы 1,85·10⁹ Па·с болған битумның пенегтациялық көрсеткішін анықтаңдар

Битумның негізгі қасиеттері жайлы қорытынды жасаңдар

Битумның тұтқырлығы температураға байланысты өзгереді.

Жұмсару температурасы стандартты «шығыршық -шар» әдісімен анықталады.

Битумның морттығы Фраас приборымен анықталады.

ИП =

Мұндағы А= - жұмсару температурасы

22– тақырып

1) Беттік белсенді заттар, әсер ету механизмі

1) Беттік белсенді заттар

Беттік белсенді заттарға көмірсутекті тізбегінде полярлы атом топтары бар заттар жатады. Беттік белсенді заттардың молекулалары, суда еріген кезде фазалар шекарасына шығуға ұмтылады және фазалар шекарасында полярлы атом топтарымен суға қарай, ал полюссіз көмірсутекті тізбегімен ауаға қарай орналасады. Бұл беттік белсенді заттардың екі жақты қасиеті болуына байланысты: біріншіден полярлы атом топтарының молекула аралық әсерлеуі жоғары болған суға туыстығы болуына, ал полярсыз атом топтарын судың молекулалары ығыстырып шығуына байланысты болады. Сондықтан беттік белсенді заттар, фазалар шекарасына ұмтылады, себебі онда әрбір атом топтары өзінің табиғатына сәйкес орналасуға мүмкіндік алады. Сондықтан беттік белсенді заттардың молекулаларын дифильді молекулалар деп атайды.

Судың 20⁰C температурадағы беттік екрнеулілігі 72,75 эрг/см^-2 тең. Оны судың құрамына беттік белсенді заттарды қосу арқылы төмендетуге болады. Беттік белсенді заттарға көмірсутекті тізбегінде полярлы атом топтары бар заттар жатады. Беттік белсенді заттардың молекулалары, суда еріген кезде фазалар шекарасына шығуға ұмтылады және фазалар шекарасында полярлы атом топтарымен суға қарай, ал полюссіз көмірсутекті тізбегімен ауаға қарай орналасады. Бұл беттік белсенді заттардың екі жақты қасиеті болуына байланысты: біріншіден полярлы атом топтарының молекула аралық әсерлеуі жоғары болған суға туыстығы болуына, ал полярсыз атом топтарын судың молекулалары ығыстырып шығуына байланысты болады. Сондықтан беттік белсенді заттар, фазалар шекарасына ұмтылады, себебі онда әрбір атом топтары өзінің табиғатына сәйкес орналасуға мүмкіндік алады. Сондықтан беттік белсенді заттардың молекулаларын дифильді молекулалар деп атайды.

22 – тақырып

1) Беттік белсенді заттардың жіктеліуі

1) Беттік белсенді заттар

Беттік белсенді заттарға көмірсутекті тізбегінде полярлыСООН, -NH2 атом топтары бар заттар жатады. Беттік белсенді заттардың молекулалары, суда еріген кезде фазалар шекарасына шығуға ұмтылады және фазалар шекарасында полярлы атом топтарымен суға қарай, ал полюссіз көмірсутекті тізбегімен ауаға қарай орналасады. Бұл беттік белсенді заттардың екі жақты қасиеті болуына байланысты: біріншіден полярлы атом топтарының молекула аралық әсерлеуі жоғары болған суға туыстығы болуына, ал полярсыз атом топтарын судың молекулалары ығыстырып шығуына байланысты болады. Сондықтан беттік белсенді заттар, фазалар шекарасына ұмтылады, себебі онда әрбір атом топтары өзінің табиғатына сәйкес орналасуға мүмкіндік алады. Сондықтан беттік белсенді заттардың молекулаларын дифильді молекулалар деп атайды.

2 эакты қасиет корсетеді ОН, СНО

22 – тақырып

Беттік белсенді заттардың құрылыста және байланыстырғыш заттар өндірісінде қолданылуы

2 Эакты қасиет корсетеді он, сно

судың құрамына беттік белсенді заттарды қосу арқылы төмендетуге болады. Беттік белсенді заттарға көмірсутекті тізбегінде полярлы атом топтары бар заттар жатады. Беттік белсенді заттардың молекулалары, суда еріген кезде фазалар шекарасына шығуға ұмтылады және фазалар шекарасында полярлы атом топтарымен суға қарай, ал полюссіз көмірсутекті тізбегімен ауаға қарай орналасады. Бұл беттік белсенді заттардың екі жақты қасиеті болуына байланысты: біріншіден полярлы атом топтарының молекула аралық әсерлеуі жоғары болған суға туыстығы болуына, ал полярсыз атом топтарын судың молекулалары ығыстырып шығуына байланысты болады. Сондықтан беттік белсенді заттар, фазалар шекарасына ұмтылады, себебі онда әрбір атом топтары өзінің табиғатына сәйкес орналасуға мүмкіндік алады. Сондықтан беттік белсенді заттардың молекулаларын дифильді молекулалар деп атайды.

Фазалар шекарасында концентрациялану арқылы, дифильді молекулалар сұйықтықтың беттік кернеулілігін төмендетеді. Осылайша судың беттік кернеулілігі дифильді молекулалардың судың бетіне концентрациялануы нәтижесінде төмендейді.

Жалпы жоғарыда айтылғандай қатты заттардың беттік кернеулілігін өлшеу мүмкін емес, себебі қатты заттар үшін фазаның жаңа бетінің түзілуі қайтымсз процесс. Сондықтан қатты заттар үшін бетттік кернеулілікті қосалқы әдіспен анықтайды. Әр түрлі қатты заттардың беттік кернеулігі, түрліше және барлық жағдайда сұйықтардың беттік кернеулілігінен жоғары және бір шаршы сантиметр үшін жүздеген және мыңдаған эргпен өлшенеді.

Қатты заттардың беттік кернеулілігін де төмендетуге болады. Бұл құбылыспен біз қатты заттың сұйықпен шайылу және адсорбциялануы кезінде іспеттес боламыз.

- беттік белсенді заттардың араласпалары;

- ББЗ мен электролиттердің араласпалары;

- электорлиттердің араласпалары;

- суперпластификаторлар негізіндегі кещенді қоспалар;

- полифункцианальды әсер етуші көпкомпонентті қоспалар.

23 – тақырып

1) Жоғары молекулалы қосылыстар жайлы жалпы түсінік

Жоғары молекулалы қосылыстар немесе полимерлер (гр. πολύ- — көп, μέρος — бөлік, бөлігі) — молекула құрамында өзара химикалық немесе координаттық байланыстармен қосылған жүздеген, мыңдаған атомдары бар және өздеріне ғана тән қасиеттермен ерекшеленетін заттар тобы. Жоғары молекулалы қосылыстар көбіне молекулалары көп қайталанып отыратын мономерлер тізбегінен тұрады. Олардың ішіндегі ең қарапайымы — полиэтилен, оның мономері — этилен. Жоғары молекулалы қосылыстар табиғи (ақуыздар, нуклеин қышқылдары, табиғи шайырлар), жасанды (табиғи полимерді химикалық реактивтермен әрекеттестіру кезінде алынатын), синтетикалық (полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиамид, фенолды шайыр, т.б.) болып үш топқа бөлінеді. Табиғи Жоғары молекулалы қосылыстар Биосинтез барысында тірі организм клеткаларында түзіледі. Синтетикалық Жоғары молекулалы қосылыстар мономерлерді поликонденсациялау, полимерлеу арқылы алынады. Олардың тізбектері ашық, бірінен соң бірі түзу сызық бойымен орналасқан мономер бөліктерінен, тарамдалған немесе тор тәрізді Жоғары молекулалардан құралған (қ. Полимерлер). Жоғары молекулалы қосылыстар машина жасауда, құрылыста, ауыл шаруашылығында, электртехникада, медицинада, т.б. көптеген салаларда кеңінен қолданылады. Жоғары молекулалы қосылыстарды қысқаша ЖМҚ деп стандартты атауға немесе "полимерлер" деуге болады. Полимерлер (грек. "поли"—көп, "мерос"—бөлшек) ондаған және жүздеген мың, кейде миллиондаған атомдардан тұратын үлкен молекулалар.

Атомдар санының өзгеруіне қарай макромолекулалардың сапалық қасиеттерінде де ерекшеліктері болады. Химиялық таза полимерлердің макромолекулалары қайталанып отыратын құрылым буындарынан құралады.

Құрылым буындарының саны полимерлену дәрежесі – n деп аталады, оның сан мәні 1000-нан 1 млн-ға жуық болуы мүмкін. Іс жүзінде кез келген полимерлер — құрамы және химиялық құрылысы бірдей, тек құрылым буын саны әр түрлі бірнеше макромолекуланың қоспасы. Егер құрылым буындары әр түрлі болса, онда сополимер деп атайды.

Полимер синтезделетін кіші молекулалы зат мономер деп аталады. ЖМҚ кұрамының күрделілігі оның молекулалық массасының да өте үлкен болуын қамтамасыз етеді. "Үлкен", "кіші" деген сөздер салыстырмалы шартты түрде қолданылады. Сондықтан Мr < 500 болса, кіші молекулалы, Мг >5000 болса, жоғары молекулалы қосылыс деп саналады. Ал 500 < Мг<5000 болса, онда олигомер (грек. "олигос" — "көп емес, шамалы" деген мағынаны білдіреді) деп аталады. Бұлай бөлудің негізі молекула шектен тыс көп атомнан тұратын жағдайда олардың сандарының шамалы өзгеруі қасиеттеріне аса көп әсерін тигізбейді, кейде тіпті өзгермейді.^[1]

Полимерлердің осындай ірі макромолекулаларының пішіні әр түрлі болады. Оларды: сызықтық, тармақты немесе торлы және кеңістіктік, т.б. деп бөледі. Табиғи полимерлерден целлюлоза мен табиғи каучуктың құрылымдары сызықты екенін білесіңдер, ал синтетикалық полимерлерден капрон, төменгі қысымда өндірілетін полиэтилен сызықты болады. Тармақты құрылымды полимерлерге: крахмал, полипропилен жатады. Жүн, резеңке мен фенолформаль-дегид полимерлерінің құрылымдары кеңістік болады. Полимерлердің физикалық қасиеттері полимерлену дәрежесі мен полимердің құрылымына тәуелді болады.

Полимерлер атаулының барлығында сансыз жіңішке жіптердіңқатарласа немесе шумақтала шатасып жатуы мүмкін емес. Ұсақмолекулалар бірімен-бірі түйін арқылы берік жалғасып, шарбак немесе торкөз тәрізді пішінде болады. Мұндай торкөздердің үш өлшемі: биіктігі, ұзындығы және ені болғандықтан, тримерлі молекула деп аталады

23 – тақырып

1) Полимерлердің құрылысы мен жіктелуі

Құрылыс практикасы ұшін полимерлік заттардың маңызы зор. Полимердлік заттар деп құрылымына бірінеше мыңдаған атомдардан құралған күрделі молекулалардан тұратын заттарды айтады.

Молекуладағы тізбектің құрамына байланысты полимерлерді екі топқа жіктейді.

‌‌ ‌‌

а) монотізбекті ―С‌‌‌― C― C―C―

б) гетеротізбекті ―С―С― О― С―

Өндірісте полимерлердің негізгі екі әдіспеналынады

1.Полимерлену реакциясы нәтижесінде бастапқы мономерлердің құрамымен бірдей құрамдағы үлкен молекулалы заттар алынады.

a) n CH₂= CH₂→ [-CH₂―CH₂―]_n полиэтилен

б) n CH₂= CH → [-CH₂− CH−]_nполивинилхлорид

в) n CH₂= CH→ [-CH₂− CH₂−]_n полистерол

2.Поликонденсациялау реакциясы кезінде мономерлердің әрекеттесу нәтижесінде химиялық құрамы олардан өзгеше үлкен молекуланы заттармен қосымша кіші молекуланы заттардан тузілуі қатар жүреді.

а) фенолформальдегидті шайыр

ОН+ O+ OH→O‌‌‌H- CH₂−OH+H₂O

Жалпы полимерлену немесе поликонденсация реакцияларының негізінді байланыс энергиясы, яғни беріктілігі төмен Р байлныстардан үзілуі және тұрақтылығы жоғары байланыстардан түзілуі жатады. ‌‌‌‌‌‌‌

M. H

H^a― C^a=^p C― H

Бұл жағдайдағы көміртегі және сутегі атомдарының арасындағы байланыс σ байланыс

Ал көміртегі атомдарының арасындағы қос байланыстың бірі байланыс энергиясы төмендеу p байланыс. Сондықтан полимерлену кезінде осы p байланыс үзілу арқылы көміртегі атомының қосымша байланыс түзу мүмкіндігі пайда болады.

Жалпы полимерлену үрдісі негізгі екі механизм бойынша жүреді:

а) Бос радикалдық механизм

R + H₂C = CH₂ →R― CH₂ – CH

R― CH₂―CH₂+ CH₂= CH₂→ R―CH₂―CH―CH₂―CH₂

Бұл үрдістің өзі негізгі үш сатыдан тұрады: тізбекті үрдістің басталуын туғызатын бос радикалдың пайда болуы, тізбектің өсуі, тізбекті үзілуі.

Полимер тізбегінің ұзындығы әр түрлі факторларға, атап айтқанда температурға, қысымға, катализаторға т.б тәуелді болады.

б) Иондық механизм

AB→ A⁺ + B⁻

B⁻ + CH₂ = CH₂→ B− CH₂−CH₂⁻
B−CH₂− CH₂⁻ + CH₂= CH₂→B−CH₂− CH₂−CH₂−CH₂−CH₂^-
B−CH₂−CH₂−CH₂−CH⁻+ A→B−CH₂−CH₂−CH₂−CH₂−A

Полимерлердің қасиеттері тек қана олардың құрылымына ғана емес сонымен бірге молекула үстілік құрылымға тәуелді болады.

а) сызықтық құрылым б)Тармақталған в) тоқылған құрылым құрылым құрылым

Полимерді қыздыруға қатынасы бойынша екі топқа жіктеледі.

а) Термопластикалық полимер; қыздырған кезде балқып, суытқанда қатаяды. Мұндай полимерлерден материалдарды қыздырылған күйде қалыптау немесе престеу арқылы алуға болады. Бұлар негізінен сызықты құрылымды полимерлер. Олардың құрылымы полимердің ыдырау температурасынан төмен температурада қыздырғанда ыдырайды.

б) Термоактивті полимерлер, негізінен әр түрлі заттарды поликонденсациялар арқылы алынады. Термореактивтер термопластарға қарағанда берік, мықты, негізінен тармақты және тоқылған құрылымға ие болады. Бұл полимерлер қыздырған кезде ыдырау температурасына дейін де сұйылмайды.

Полимерлерді қолданудың тиімділігін анықтау үшін полимерлік материалдардың әр түрлі эксплуотациялық жағдайларға төзімділігін (тұрақтылығын) білу қажет. Полимерлік материалдардың сыртқы орта әсерінен бұзылуы оның құрылымының өзгеруі, молекула ішілік байланыстардың үзілуі, олардың ұзындыұының қысқаруы арқылы жүреді.

Агрессивті факторлар:

Атмосферадан оттегі, озон және ултрокүлгін сәулелер, сұйық агресивті орта, әр түрлі еріткіштер, химиялық қышқылдар мен сілтілер.

а. Құрамында ―C= O тобы бар полимерлер мысалы кейбір синтетикалық каучугтер және поливелацетат атмосферадағы оттегі мен озонның әсерінен тотығып өзінің құрылымын жоғалтады.

б. Сұйық агрессивті ортаның полимердің молекулааралық құрылымына еніп, оның ісінуіне алып келеді. Соның нәтижесінде молекулааралық байлныс күші әліреп, полимердің беріктігінің төмендеуіне алып келеді.

Полимерлер негізінен минералды тұздар, қышқылдар және сілтілердің әсеріне төзімді болып келеді, бірақ органикалық еріткіштер полимерлердің құрылымына оңай еніп, оны бұзады.

Гетеротізбекті полимерлер қышқылдар мен сілтілердің әсеріне төзімсіз, олар жоғары температурада судың әсерінен де бұзылады. Ал монотізбекті полимерлер әсіресе олардың гомогенді туындылары химиялық тұрақты болып келеді.

F F H H H H

Тефлон ―C ― C― перхлоревинин ― С ―С― С―С―

F F CL H H H CL

Қышқылдар мен сілтілердің әсеріне ең төзімді полимерлер алифтық полимерлер ( полиэтилен, поливинихлорид, полипропилен,) егер жанама тізбекте бензол сақинасы болса (полистерол, құмаранды шайырлар) жанама тізбектердің үзілу мүмкіндігі нәтижесінде тотықтырғыш қышқылдардың әсеріне төзімсіз. Тармақты құрлымды, соның ішінді тізбекте азот атомы болатын (полиэфирлер, фуранды шайыр) полимер қышқылдардан да, сілтілердің де әсеріне төзімсіз.

Тізбекте оттегі атомы болатын ―С O― C―полимерлердің химиялық төзімділігі шектелген.

Полимерлердің қасиеттерін жақсартудың бір жолы олардың сополимерін алу Сополимерация бұл полимерді екі немесе бірнеше мономер негізінде алу үрдісі.

M a) nA+mB→ -A-B-A-B-A-B- немесе A-A-A-B-A-A-A-B- ретті сополимр.

б) nA+mB→-A-B-B-A-A-B-A- реттсіз сополимер

Сополимерлердің алдын ала белгілі қасиеттері бар полимерлерді алу үшін қолданылады. Мысалы этиленді аздаған мөлшердегі прониленмен сополимерлеу арқылы жоғары эластикалық полимер алуға болады немесе пропиленді аздаған мөлшердегі этиленмен сополимерлеу арқылы аязға төзімділігі жоғары полимер алуға болады.

Полимерді модификациялау

Полимердің қасиеттерін мақсатты түрде өзгерту модификация деп аталады. Модификацияланған полимерге мысал ретінде хлор сульфиттенген полиэтиленді алуға болады. Оны полиэтиленнің төртхлоры көміртектегі ерітіндісі арқылы хлор мен SiO₂ оксидін өткізу арқылы алады.

…-CH₂- CH2-CH₂- CH₂-…+2nCL₂+ nSO₂→ …-CH₂- C-CH₂-CH…+ 2nHCL

SO₂CL CL

Хлорсулфаттенген полиэтиленнің серпімділігі қарапайым полиэтиленге қарағанда жоғары болады.

23 – тақырып

1) Полимерлену және поликонденсация реакцияларының механизмі

Полимерлену – қарапайым, төмен молекулалы қосылыстарды одан да жоғарымолекулаға қосуға мүмкіндік беретін процесс. Бұл үшін бастапқы қосылыстағы әр молекула кемінде сол немесе басқа екі молекуламен байланысу қабілеті болу керек немесе басқаша айтқанда, бастапқы молекулалар, кемінде, бифункционалды болу керек. Қосылыстың функционалдығы реакциялық топтың санына байланысты (-ОН, -СООН, -NН₂ және басқалар), олардың құрамында немесе қысқаша олардың қатысында – қос немесе үш байланыс болу керек.

Поликонденсация, поликонденсаттау (поли... және лат. condensatіo — қоюландыру) — мономерлерден төмен молекулалы заттардың (су, спирт, галогенсутек, сутек, т.б.) бөлінумен қатар жүретін полимерлер алу процесі.

23 – тақырып

1) Полимерлердің деформациясы, адгезиясы, когезиясы

23 – тақырып

Пластмассалар, құрамы, құрылымы, құрылыста қолданылуы

Пластмассалар, пластикалық материалдар — құрамында бұйымдарды дайындау кезінде созылғыштық немесе жоғары иілгіштік, пайдалану барысында шыны тәріздес немесе кристалдық қалпын сақтайтын полимер бар материалдар. Пластмассалар шыны тәрізді немесе кристалды, диэл. қасиеті жоғары, атмосфера әсеріне тұрақты, мех. жағынан берік болады. Пластмассалардың кез келгенінің (шайыр мен қарамай негізді Пластмассаларды қоспағанда) түп негізін полимерлер құрайды. Мысалы, фенол-фармальдегидті Пластмассалар, поливинилхлоридті Пластмассалар, т. б. аталуы да Пластмассаларға байланысты алынған. Полимерлерден басқа Пластмассалардың құрамына пластификаторлар, толықтырғыштар, стабилизаторлар, бояғыш заттар енеді. Макромолекуласы сызықтық, тармақталған немесе торланған құрылымды болады. Пластмассалар гомогенді (бір фазалы) немесе гетерогенді (көп фазалы) материалдар болуы мүмкін. Гомогенді Пластмассалардаполимер материалдың қасиетін анықтаса, гетерогенді Пластмассаларда полимер байланыстырғыш қызметін атқарады, қалған құрам бөліктері өз бетінше жеке фазалар түзеді.

Пластмассалар 4 топқа бөлінеді:

полимерлену өнімдері Пластмассалар (полиэтилен, полистирол, т.б.) негізіндегі Пластмассалар;
поликонденсациялану (полиамидтер, полиэфирлер, т.б.) негізіндегі Пластмассалар;
хим. модификацияланған табиғи полимерлер негізіндегі Пластмассалар (протеин, целлюлоза, галалит);
табиғи және мұнай асфальттары мен шайыр негізіндегі Пластмассалар Сонымен қатар термопластик. және термореактивті Пластмассалар болады.

Термопластикалық Пластмассалар қыздырғанда пластикалық күйге химиялық өзгеріссіз өтеді. Оларды бірнеше қайтара қыздырып, әр түрлі пішінге келтіруге болады. Термореактивті Пластмассалар жылу әсерінен алғашқы кезде пластикалық, одан әрі қыздырғанда химиялық өзгеріске ұшырайды. Оларды алу үшін құрылысы торланған қосылыстарға тез өтетін полимерлер (эпоксид, анилин, фенол-альдегид, т.б.) қолданылады. Пластмассалардың бұл түрінен жасалған бұйымдар шыны тәрізді, сол қалпын терм. деструкция басталғанға дейін сақтайды. Олар 100 — 500^oС аралығындағы температурада өзгеріске ұшырамайды. Пластмассалар электртехника, машина жасау, құрылыс өнеркәсіптерінде, ауыл шаруашылығында, медицинада кеңінен қолданылады. Пластмассалар өндіру зауыттары ҚазақстандаМаңғыстау,Атырау облыстарында бар.

24 – тақырып

Синтетикалық пластмассалар және шайырлар

Қазіргі уақытта құрылыс индустриясында дәстүрлі құрылыс материалдарымен қатар өте көп мөлшерде табиғи және синтетикалық органикалық заттар негізіндегі кеңінен қолданылуда. Оларға мысалы ағаш, тас көмір, табиғи коучук, мұнай және оны өңдеу нәтжеінде алынатын өнімдерді сонымен бірге жасанды: полимерлік шайырларды, синтетикалық каучук, лактар мен лакт бояу композициялары үшін байланыстырғыш заттарды, органикалық еріткіштерді жатқызуға болады. Органикалық заттарды бетондар үшін қоспа ретінде, қалыптар үшін жағармай, желімдер, полимерлік конструкциялық материалдар, еден үшін жабындық материалдар, суоқшаулағыш материалдар, конструкцианы корозиядан қорғаушы материалдар, дыбыс және жылуоқшаулағыш материалдар, герметиктер, желімдер, әрлеу материалдарын, лакбояу заттарын, өндіруде қолданылады. Бұл материалдардың бәрінде негізгі полимерлік материалмен қатар ұсақ дисперсті толықтырғыштар, стабилизаторлар, кластификаторлар, еріткіштер тағы да басқа құрам бөліктер қолданылады.

Шайырлар – тұйық жәнге гетератұйық көмірсутектерден құралған, күңгірт – қоңыр түсті, нағыз тғызыдығы 1 г/см³ шамасында. Құрамында көп мөлшерде азотты, оттекті, күікірті көмірсутек туындылары болғандықтан олар негізінен беттік белсенді болып, битумның тас материалдарға адгезиялық қабілетін жоғарылатады. Бензинде, бензолда, хлороформда жақсы ериді. Шайырлар битумға серпімділік, суға төзімдіілік қасиет береді. Мөлшері -20-40%

24 – тақырып

1) Кремнийорганикалық қосылыстар.

Кремний қосылыстары– кремний элементі түзетін тұрақты химиялық қосылыстар. Кремний қосылыстары негізінен, 4 валентті, 2 валентті қосылыстары сирек кездеседі. Кремнийдің негізгі қосылысы – кремний (ІV) оксиді суда ерімейді және онымен әрекеттеспейді. Сондықтан кремний қышқылын жанама жолмен калий немесе натрий силикаттарының ерітіндісіне қышқылмен әсер етіп алады: SіO32-2H+H2SіO3 H2SіO3 – өте әлсіз қышқыл, суда аз ериді. Қыздырғанда көмір қышқылы тәрізді оңай ыдырайды. Кремний қышқылдарының тұздарын силикаттар деп атайды. Жер қыртысы, негізінен, кремний оксиді мен әр түрлі силикаттардан тұрады. Табиғи силикаттардың құрамы мен құрылысы күрделі болады. Табиғи силикаттарға: дала шпаттары, слюда, асбест, каолинит, т.б. жатады. Құрамында алюминий оксиді (Al2O3) бар силикаттарды алюмосиликаттар деп атайды. Жасанды силикаттардың ішінде шыны,цемент және керамиканың маңызы зор. Шыныға қарағанда беріктігі жоғары шыны кристалды материал – ситал алу игерілген. Одан электр оқшаулағыш, ыдыс, т.б. жасалады. Кремнийді металмен қосып қыздырғанда силицидтер түзеді. Силицидке тұз қышқылымен әсер еткенде кремнийдің сутекті қосылысы – силан – SіH4 алынады. Силан – ауада өздігінен тұтанатын, ұнамсыз иісі бар улы газ. Кремнийдің көміртекпен қосылысы кремний карбиді (SіC) деп аталады. Ол таза түрінде түссіз, кристалдық қатты зат. Қаттылығы алмастан ғана кем. Жоғары темп-рада ғана кейбір тотықтырғыштардың әсерінен ыдырайды. Оны электр пешінде кварц құмын кокспен 2000 – 2200С-та тотықсыздандыру арқылы алады. Кремний-органикалық қосылыстар – молекулаларында басқа элементтермен қатар кремний – көміртек байланысы бар хим. қосылыстар. Кремний-органик. қосылыстар кіші молекулалы және үлкен молекулалы болып екіге бөлінеді. Кіші молекулалы қосылыстарға – алкил (арил) силандар, алкил (арил) галогенсиландар, алкил (арил) алоксисиландар, алкил (арил) гидроксиландар жатады. Үлкенмолекулалы кремний-органикалық қосылыстарға сұйық полиорганосилоксан, полиорганосилоксанды шайырлар және полиорганосилоксанды эластомерлер жатады. Ортокремний қышқылыныңэфирлері және галогенэфирлер де маңызды кремний-органик. қосылыстар болып табылады. Кремний қосылыстары құрылыс материалы ретінде, шыны өнеркәсібінде, техникада, қола, қалайы, шойынөңдеуде қолданылады.^[1].

24 – тақырып

1) Полимерлердім физикалық қасиеттері.

Полимерлердің физикалық қасиеттері полимерлену дәрежесі мен полимердің құрылымына тәуелді болады.

Полимерлер мономерлерден синтезделеді, полимердің қайталанып отыратын ең кіші бөлігін құрылым буыны, ал олардың санын полимерлену дәрежесі деп атайды.

Жоғары молекулалы қосылыстардың жалпы ортақ қасиеттері болады. Бірақ оны классикалық үлгідегі химия тұрғысынан түсіндіру қиын. Сондықтан полимерлердің қасиеттерін қарастыру үшін тиісті жаңа түсініктерді енгізуге тура келеді.

Полимерлердің молекулалық массасы әр түрлі және құрылымының айрықша сипаты болуына байланысты, олардың қасиеттерінің кіші молекулалы заттардың қасиеттерінен айтарлықтай өзгешелігі болады. Кіші молекулалы заттар, әдетте, өздеріне тән балқу, қайнау температураларымен және басқа да тұрақты шамалармен, яғни константалармен сипатталады.

Жоғары молекулалы қосылыстардың бірінші ерекшелігі — мүлде жаңа орташа молекулалық масса түсінігінің болуы. Кіші молекулалы заттар қасиеттерінің тұрақты болуы, олардың молекулалық массаларының тұрақтылығында, ал жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массасы құрылым буындарының санына байланысты өзгеріп отырады. Осыған сәйкес қасиеттері де елеулі түрде өзгереді. Ұзындықтары әр түрлі, бірақ бірдей химиялық буындардан тұратын макромолекулалар полимергомологтар деп аталады.

Жоғары молекулалы қосылыстардың молекулалық массалары үлкен болған сайын әр түрлі полимерлердің қасиеттеріндегі айырмашылықтар да азая береді, тіпті жеке зат ретінде айырмасы болмай қалады. Сондықтан полимергомологтарды жеке химиялық зат ретінде бөлу әдісі жоқ деуге болады. Полимергомологтардың қоспасын молекулалық массалары бір-біріне жуық шамадағы фракцияларға бөліп қарастырады

24 – тақырып

Полимерлер деструкциясы және тұрақтандыру.

Деструкция(лат. destructіo – бұзылу), бір нәрсенің қалыпты құрылымының бұзылуы (мысалы, полимер деструкциясы); Деструкция механикалық, радиациялық, жылулық, жылу тотықтырғыштық, фото тотықтырғыштық, химиялық болып бөлінеді.^[1]

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 55

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.07.2025546.3 Кб0Inform_test_rus_500.doc
#
01.07.2025327.68 Кб0isker_keshen.doc
#
12.03.2016102.91 Кб16KAz_yaz.doc
#
01.05.202565.59 Кб0kek 1 internet.docx
#
01.07.2025440.32 Кб0Keshen_etnopsikhologia-1.doc
#
01.07.2025322.29 Кб0khimia_zhauaptary-1.docx
#
01.07.2025951.81 Кб0Kkolontitul_kaz_OSPE_son5y_1kurs.doc
#
21.11.2019125.44 Кб4Kodak.doc
#
15.02.2015284.67 Кб44Kompyuterlik_zheliler.doc
#
15.02.201545.62 Кб3korotkee.docx
#
01.05.202583.97 Кб0kot_ospe.doc