30. Нанесення лфп способами занурення та обливання.

Вторую группу способов составляют окунание, облив, окраска валиками, в барабанах, кистями и другими ручными приспособлениями. Для их осуществления необходим прямой контакт твердой поверхности и жидкого ЛКМ и возможно более полное вза­имодействие (смачивание).

Окунание и облив - наиболее простые и издавна применяемые способы окраски. Достоинство их заключается в возможности наносить различные лакокрасочные материалы и получать покрытия достаточно хорошего качества при использовании несложного оборудования. Оку­ная (погружая) изделие в ЛКМ или обливая им изделие, удается прокрашивать практически все участки поверхности, в том числе и скрытые от глаза человека; этого нельзя достичь с помощью многих других способов окраски.

Недостатками способов окунания и облива являются: неравно­мерность толщины покрытия по высоте изделия, невозможность окра­шивания изделий, имеющие карманы и внутренние полости, относитель­но, большие потери ЛКМ, нередко доходящие до 20% и более.

Принцип нанесения окунанием и обливом основан на смачивании окрашиваемой поверхности жидким лакокрасочным материалом и удер­жании его на ней в тонком слое за счет адгезии и вязкости материала. Количество и толщина покрытий при окраске окунанием и обливом оп­ределяются свойствами поверхности, а также химическими и структурно- механическими характеристиками наносимого материала.

Нередко самым удобным, простым и экономически выгодным для мелких изделий массового потребления является способ окраски в барабанах. Применяют барабаны с механическим приводом, обеспечива­ющие слив ЛКМ и нередко высушивание изделий при вращении. В последнем случае предусмотрена подача в барабан теплового воздуха и отвод из него паров растворителя.

Все существующие способы нанесения жидких и порошковых красок подразделяются на механизированные и ручные. Первые используются в промышленности и реже в строительстве при окраске объектов и из­делий в условиях массового поточного и нередко малосерийного произ­водства; вторые - при единичном производстве в промышленности, строи­тельстве и в быту, когда объем лакокрасочных работ мал и по сообра­жениям экономии материалов, санитарно-гигиеническим, техническим и другим условиям нецелесообразно применять механизированные средства окраски.

31. Неорганічні зв’язні речовини.

Неорганические связующие - это вязкие концентрированные раство­ры неорганических полимеров. Такие растворы неустойчивы. При воздей­ствии внешних факторов они конденсируются с выделением из раствора твердой фазы (золи, гели ) или в результате сшивки превращаются ь студни. В растворах полимеров при концентрации 0,5 г вещества на 100 мл воды происходит образование ассоциатов. Поэтому вязкость даже убавленных растворов полимеров с высокой молекулярной массой в 10-20 раз больше вязкости растворителя. Вяжущими свойствами обла­дают растворы, способные легко увеличивать степень конденсации растворенного вещества, причем последнее в конденсированном состоя­нии должно включать молекулы полярного растворителя или содержать полярные группы как непременное условие адгезии и возможности межзерновой конденсации. К факторам, приводящим к повышению степени конденсации в растворе относятся: температура, изменение рН раствора, введение в раствор ионов, способствующих сшивке (отвердитель), воздействие реакций в поверхностном слое с наполнителем.

Обычно выделяют три группы неорганических связующим:

а) кислые, в которых формирование полимерных образований происходит в результате гидролитической полимеризации;

б) щелочные, в которых полимерные анионы образуются вследствие поликонденсации;

в) нейтральные.

Особое место среди неорганических связующих занимают минераль­ные вяжущие. Они обладают относительно невысокой прочностью при сжа­тии (до 100 МПа ) и низкой прочностью при растяжении (3-5 МПа) и изгибе (5-10 МПа). Такое различие вызывает естественное стремле­ние повысить качество неорганического вяжущего как конструкционного материала путем армирования. Особый интерес представляет армирова­ние неметаллическими материалами, в частности асбестовым, стеклянным и базальтовым и другими искусственными волокнами.

для получения армированных минеральными волокнами изделий и конструкций используются гидравлические (портландцемент, глиноземи­стый цемент ) и воздушные (гипсовые и магнезиальные) неорганические вяжущие.

Портландцемент - гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением клинкера с гипсом, а иногда и с добавками.

Клинкер получают обжигом до спекания сырьевой смеси определен­ного состава, обеспечивающего преобладание высокоосновных силикатов кальция.

Гипс в портландцемент вводят для регулирования сроков схваты­вания и повышения прочности. Различают портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками и шлакопортландцемент. В портландцемент с минеральными добавками разрешается вводить доменные или глектротермофосфорные шлаки в количестве до 20%, активные добав­ки осадочного происхождения до 10%, акитвные добавки вулканического происхождения до 15% массы вяжущего.

Шлакопортландцемент должен содержать не менее 21% и не более 80% доменных гранулированных или электротермофосфорных шлаков.

Основными и обязательными оксидами в составе цементного клинке­ра являются СаО, ,

и . Их содержание в клин­кере составляет 95-97%. Кроме них, в зависимости от вида применяемого сырца, в клинкере есть в небольших количествах , щелочи,

В обычном клинкере количество отдель­ных оксидов колеблется в таких пределах ( мас.% ):

СаО - 63*66; - 21*24; - 4*3; - 2*4; -0,5*5;

- 0,3*1,0; - 0,4*1,0; - 0,2*0,5; - 0,1.

Основными фазами портландцементного клинкера являются алит, белит, трехкальциевый алюминат и алюмоферрит. Они представляют собой не чистые минералы, а твердые растворы, состав и строение которых зависят от состава сырьевой смеси, тонкости помола, режима термической обработки и многих других факторов,

В составе рядового портландцемента основные клинкерные мине­ралы содержатся в пределах:

- 40*55; - 30; 6-13; и - 12-18 мас%.

Твердение портландцемента и других вяжущих на его основе характеризуется сложным комплексом взаимосвязанных химических и физико-химических процессов, которые оказывают влияние на состоя­ние армирующих материалов и композиций в целом. С химической точ­ки зрения твердение - это переход безводных клинкерных минералов в водные в результате реакций гидратации и гидролиза, с физиче­ской - постепенное загустевание цементного теста и возникновение единого конгломерата из гидратированных и негидратированных час­тиц.

При взаимодействии клинкерных минералов с водой, а также в результате реакций между новообразованиями в твердеющем цементном камне возникают гидратированные соединения: гидросиликаты, гидро­алюминаты, гидроксид кальция и др. Их состав определяется в основном температурными условиями твердения, отношением твердой и жидкой фаз и в некоторой степени составом и свойствами наполни­теля. От состава новообразований зависят свойства затвердевшего цемента и свойства композиций.

Гидратация и .

Установлено, что при гидратации выделяется опреде­ленное количество извести. Степень гидролиза зависит от температу­ры гидратации, отношения твердой и жидкой фвз. При очень большом разбавлении может наступить полный гидролиз. Этот случай как раз и вписывается в представленную ранее класси­фикацию связующих. Однако в условиях, близких к реальным, т.е. при В/Ц - 0,4...О,7 происходит лишь частичный гидролиз. Процесс гидратации выражается уравнением:

Гидратация происходит в три этапа. С начала на поверхности зерна образуется неустойчивая гелевая пленка, в которой соотношение близко к 3 ( как в исходном материале ). Затем из этой пленки выделя­ется Са(ОН)2, что ведет к расщеплению пленки на тонкие листочки вто­рого промежуточного продукта с более низким соотношением .Эти листочки конденсируются в тоберморитоподобные гидросиликаты типа с удельной поверхностью до 300м2/г. Окончательное со­отношение СаО: в тоберморитовом геле равно 1,5. К месячному возрасту гидратируется примерно на 70-80%, а полностью гидра­тация завершается через год.

Гидратация протекает с образованием на первом этапе гид­росиликата , который затем пепеходит в , в результате чего выделяется некоторое количество извести. Гидратация идет очень медленно и даже через 4 года после начала гидратации оста­ется до 15% непрореагированного минерала.

При гидратации и в гидротермальных условиях состав продуктов гидратации изменяется.

Взаимодействие с водой протекает очень быстро, с выде­лением значительного количества тепла. Вначале ( до температуры 25°С) образуются гексагональные гидроалюминаты , которые с повышением температуры переходят в . Установлено,что при гидратации при температуре ниже 20°С протекает следующая реакция:

при более высокой температуре происходит перекристаллизация:

Гидратация алюмофератов тоже вначале ведет к образованию гекса­гональных фаз ( твердых растворов), которые затем переходят в кубические, с выделением некоторого количества Са(ОН)2 и гематита:

Щелочесодержащие фазы цемента и при гидратации вначале распадаются на щелочи и соответствующие минералы и , которые также подвергаются гидратации.

Глиноземистый цемент состоит в основном из низкоосновных алю­минатов кальция. В глиноземистый цемент допускается вводить до 2% добавок, не ухудшающих его качество, Иногда в глиноземистый пемент вводят 20...30% кислого доменного гранулированного шлака. Это снижает стоимость вяжущего, уменьшает усадку и тепловыделение при его тверде­нии.

В составе глиноземистого цемента преобладают низкоосновные алю­минаты кальция

Эти минералы определяют основные свойства глиноземистого цемента как быстротвердеющего высокопрочного вяжущего.

При затворении глиноземистого цемента водой имеет место реакция:

Выделяющийся гель по составу соответствует бемиту и частично гиббситу. А в результате гидратации образуются такие же продукты, как и при твердении , но процесс протекает намного медленее. Гидратация и алюмоферритов в глиноземистом цементе протекает так же, как и в портландцементе.

действие повышенных температур на твердеющий глиноземистый цемент значительно ослабляется при введении в его состав 25-30% двуводного гипса. Образующийся при этом кубический шестиводный гидроалюминат кальция взаимодейчтвует с ангидритом, образуя в свою очередь, гидросульфоалюминат кальция, который обеспечивает относительную стабиль­ность твердеющей системы при колебании температуры.

Глиноземистый цемент характеризуется нормальным ростом прочно­сти при температуре 50...70°С.

Главным преимуществом глиноземистого цемента перед портландце­ментом является быстрое наращивание механической прочности при твер­дении. Марка глиноземистого цемента ( 400,500,600 ) определяется по результатам испытания образцов трехсуточного возраста, хранившихся в воде. Через 15...18 час сооружения, возведенные с использованием глиноземистого цемента, могут быть введены в эксплуатацию. Макси­мальная его прочность на 40...50% выше марочной, она достигается к 1...3 годам твердения.

композиции на глиноземистом цементе более плотны и водонепроницаемы, чем на портландцементе. Это является следствием того, что глиноземистый цемент связывает значительно больше воды и поэтому имеет низкую капиллярную пористость. Кроме того, выделяющийся при гидратации гель уплотняет структуру камня.