Тема 1: Происхождение магматических, осадочных, метаморфических пород. Минеральный и химический составы пород, их изменение под воздействием выветривания скальных пород………………………………….91

Тема 2: Реакции образования известняков, гипса и др. химических осадков в природе. Получение вяжущих веществ, определение их активности…………………………………………………………………………..98

Тема 3: Образование глин, их минеральный состав, изменение минерального состава после обжига…………………………………………….102

Тема 4: Классы и марки стали, применяемые в строительстве. Воздействие агрессивной среды, коррозия стали, защита от коррозии металлических изделий…………………………………………………………108

Тема 5: Гранулометрический, минеральный и химический составы песков. Кремнезём кристаллической и аморфной структуры. Использование в строительстве……………………………………………………………………...113

Тема 6: Минеральный состав и структура стекла, ситаллов, каменного литья, минеральных волокон. Их использование в строительстве…………….117

Тема 7: Гидравлические вяжущие вещества, их разновидности, минеральный и химический состав цементов…………………………………..120

Тема 8: Гидратация цементов, взаимодействие с добавками, условия формирования плотной структуры………………………………………………123

Тема 9: Структура цементного камня, влияние условий твердения и добавок на формирование капиллярной структуры…………………………….129

Тема 10: Фазовый состав воды в структуре цементного камня…….....134

Тема 11: Воздействие агрессивной среды на цементный камень, коррозия бетона, методы защиты…………………………………………………………..137

Тема 12: Древесина, химические процессы при получении строительных материалов из неё…………………………………………………………………142

Тема 13: Органические вяжущие вещества в строительстве…………...148

Тема 14: Полимеры в строительстве……………………………………...151

Тема 15: Защита строительных материалов от агрессивной среды……157

Тема 16: Укрепление поверхностного слоя материалов с помощью окраски, пропитки, импрегнирования…………………………………………...162

Тема 17: Зачетная работа по индивидуальным заданиям……………...167

Задача №1………………………………………………….…………….….170

Задача №2…………………………………………………………………...171

Задача №3…………………………………………………………………...172

Библиографический список………………………………………………..173

Часть Ι

Связь химии с производством

Химия – наука о веществах и их превращениях. Человек с древних времён использовал то, что ему давала природа: строил жилища из природного материала, выплавлял металлы из руд, обжигал глину, известняк и не подозревал, что происходят химические процессы: из одного вещества получается другое. Можно ли ускорить процесс, получить материал с заданными свойствами? Почему одну разновидность глины надо обжигать при 1000°С, а другую при 1300°С? Почему известь надо обжигать, а гипс варить? С какими элементами сталь станет прочнее и почему внутри бетона она может разрушаться от коррозии?

Чтобы ответить на эти и другие вопросы надо знать природу материала, его молекулярное строение, состав, способность взаимодействовать с другими веществами. Нельзя с материалами работать наугад. За многие века накапливался опыт работы с каждым материалом, появилась наука и практика лабораторного анализа и эксперимента, научились получать чистыми химические элементы, соединять их для создания сплавов с новыми свойствами. Но на это ушли века. Знания позволили человеку решать поставленные проблемы гораздо быстрее. Проникновение физики в химию и химии в другие области знания обогатило науку новыми направлениями, новыми материалами. Везде, где химия соприкасалась с другими отраслями производства, возникали «точки роста» новых наук. Изучение химических процессов в живых организмах привело к появлению биохимии, химический анализ горных пород привёл к развитию геохимии, химии полимеров, нефтехимии. В основе современных строительных технологий лежат химические процессы. Строительство представляет собой важную ветвь химической технологии, использующей разные разделы неорганической, органической и коллоидной химии. Проблемы строительства решаются и совершенствуются с помощью разделов физической химии в создании поверхностно-активных веществ, ускорении твердения или замедления вяжущих материалов, их гидрофобизации. Изучение состава материала, плотности, взаимодействия с компонентами воздуха, с минерализованной водой, матрицы с армирующим компонентом и другими веществами – приводит к оптимальному решению при создании и эксплуатации строительных конструкций. Знание химических свойств материалов позволяет правильно организовать их защиту от воздействия вредной среды. Совершенствованию строительных технологий способствуют достижения в химии: получение синтетических волокон, каучуков, пластмасс, склеивание разнородных материалов, использование катализаторов, сварки в строительной практике, тончайших защитных покрытий. Понимание законов химии и их использование исключительно важно при решении проблемы повышения эффективности производства и качества продукции, так как ухудшение качества вызывается нежелательными химическими процессами, например, коррозией металла или старением полимера, растрескиванием гидроизоляции и т.п. Химия создала материалы, из которых строят не только дома, но и самолёты, автомобили, электронно-вычислительные машины, конструкционные материалы для станков, ракет и ядерных установок.

Рис. 1… Классификация естественных и искусственных каменных

строительных материалов по способам получения [1]

По способу получения материалы классифицируют согласно схеме (Рис. 1).

В основе получения и эксплуатации строительных материалов лежат физико-химические и химические явления и процессы и энергетическая сторона химических процессов имеет первостепенное значение. Понимание и раскрытие их базируется на фундаментальных законах и представлениях химии.

Характерная особенность строительства в последние годы – это быстрое освоение и продуктивное использование всего нового, что появляется в химической науке.