Билет 12. 1)Основные способы получение вяжущих веществ

Минеральные вяжущие вещества представляют со­бой искусственные тонко измельченные порошки, способные при смешива­нии с водой (в отдельных случаях с растворами некоторых солей) образо­вывать пластично-вязкую массу, которая в результате физико-химических процессов постепенно затвердевает и переходит в камневидное тело. Почти все минеральные вяжущие получают обжигом горных пород с последующим тонким помолом продукта обжига. Твердение минеральных вяжущих происходит в результате их взаимодействия с водой (реакций гидратации). Условно принято различать два периода в процессе твердения вяжущего вещества — схватывание и собственно твердение. Момент, когда пластичное тесто вяжущего начинает загустевать и теряет пластичность, соответствует началу схватывания. Далее, тесто вяжущего, все больше и больше уплотняется, полностью загустевает и постепенно превращается в твердое каменное тело, не обладающее еще заметной прочностью. Этот момент считают концом схватывания. Прочность вяжущих веществ изменяется во времени, поэтому оценивают вяжущие по прочности, набранной за опреде­ленное время твердения в условиях, установленных стандартом. Этот пока­затель принимают за марку вяжущего вещества.

2)Метаморфические горные породы Метаморфизмом называют преобразование горных пород, происхо­дящее в недрах земной коры под влиянием высоких температур и давлений. В этих условиях может происходить кристаллизация минералов без их плавления. Главными факторами метаморфизма являются температура, давление и химически активные вещества — растворы и газы, под действи­ем которых породы любого состава и генезиса (магматические, осадочные или уже ранее метаморфизированные) подвергаются изменениям. При формировании структурно-текстурных особенностей ме­таморфических пород велика роль направленного давления. При односто­роннем давлении кристаллы деформируются в направлении, перпендику­лярном направлению наибольшего давления, и видоизмененные породы приобретают сланцевое строение (гнейс, глинистые сланцы и т.п.).

Билет 14. 1)Техногенные вторичные ресурсы.

По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья хозяйственная деятельность человека превзошла природу. Эта деятель­ность сопровождается образованием колоссального количества отходов. Основными источниками отходов являются: горно-обогатительная, металлургическая, химическая, лесная и деревообра­батывающая, текстильная отрасли промышленности; энергетический ком­плекс; промышленность строительных материалов; агропромышленный комплекс; бытовая деятельность человека. Все техногенные отходы можно разделить на две большие группы: 1) ми­неральные , 2)органические. Преобладающее значение имеют минеральные отходы: их больше, они лучше изучены и имеют наибольшее значение для производства строительных материалов. В зависимости от преобладающих химических соединений минераль­ные отходы делят на силикатные, карбонатные, известковые, гипсовые, же­лезистые, цинксодержащие, щелочесодержащие. 1)Шлаки черной металлургии — побочный продукт при выплавке чугуна из железных руд. Выход шлаков составляет от 0,4 до 0,65 тонн на 1 тонну чугуна. В их состав входит до 30 различных химических элементов в виде оксидов. Основные оксиды: SiO₂, A1₂O₃, CaO, MgO. В меньших количествах присутствуют FeO, MnO, Р₂О₅, TiO₂, V₂O₅ и др. Шлаки цветной металлургии разнообразны по составу. Наиболее частое их использования — комплексная переработка: извлечение цветных и редких металлов из шлака; выделение железа; использование силикатного остатка шлака для производства строительных материалов. При получении цветных металлов шламы. Это общее название осадков суспензий, получаемых в металлургических и химических производствах. Золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС) — минеральный остаток от сжигания твердого топлива. По химическому составу топливные золы и шлаки состоят из SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO и др., а также содержат несгоревшее топливо.2)Отходы горнодобывающей промышленности. Вскрышные поро­ды — горнорудные отходы, отходы добычи разнообразных полезных иско­паемых. 3) Гипсовые отходы химической промышленности — продукты, со­держащие сульфат кальция в той или иной форме. Фосфогипс — отход при производстве фосфорных удобрений из апатитов и фосфоритов. Фторгипс (фторангидрит) — побочный продукт при производстве фтористоводородной кислоты, безводного фтористого водорода, фтористых солей. )Электротермофосфорные шлаки — отходы производства фосфорной кислоты. Содержат 95÷98 % стекла. Основные оксиды, входящие в их состав, SiO₂ и СаО. Такие шлаки являются ценным сырьем в производстве вяжущих веществ. 5)Прочие отходы и вторичные ресурсы — отходы и бой стекла, ма­кулатура, тряпье, резиновая крошка, отходы и попутные продукты производства полимерных материалов, попутные продукты нефтехимической промышленности и т.д.

2) Стойкость портландцемента к коррозии, виды коррозии портландцемента. Портландцемент был изобретен в 1824 году англичанином Джозефом Аспдиным и русским промышленником Егором Челиевым. Портландцемент — это гидравлическое вяжущее вещество, которое со­стоит на 70—80 % из высокоосновных силикатов кальция, получаемое об­жигом при температуре 1450 °С сырьевой смеси известняка и глины с по­следующим помолом продукта обжига (клинкера) в тонкий порошок совместно с гипсом и минеральными добавками. Стойкость портландцемента к химической коррозии. 1) Первого вида — разрушение цементного камня в результате рас­творения и вымывания составных частей (корро­зия выщелачивания). Главным средством борьбы является применение плотного бетона и введение в цемент активных минеральных добавок, связывающих Са(ОН)₂ в малорастворимое соединение — гидросиликат кальция.2) Второго вида происходит при действии на цементный ка­мень агрессивных веществ, которые образуют либо легкорастворимые и вы­мываемые водой соли, либо аморфные массы, не обладающие связующими свойствами (кислотная и магнезиальная коррозия, коррозия под влиянием некоторых органических веществ и т.п.). Кислотная коррозия возникает под действием растворов любых кислот, за исключением поликремниевой и кремнефтористоводородной. Кислота вступает в химическое взаимодейст­вие с гидроксидом кальция, образуя растворимые соли (например, СаС1₂) или соли, увеличивающиеся в объеме (CaSO₄·2Н₂О): Са(ОН)₂ + 2НС1 = СаС1₂ + 2Н₂О, Са(ОН)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2Н₂О. Углекислотная коррозия – разновидность кислотной корро­зии. Она развивается при действии на цементный камень воды, содержащей свободный диоксид углерода (агрессивный) в виде слабой угольной кислоты сверх равновесного количества, СаСО₃ + (СО₂)агр + Н₂О = Са(НСО₃)₂. Магнезиальная коррозия наступает при воздействии на гидроксид кальция растворов магнезиальных солей: Са(ОН)₂ + MgCl₂ = СаС1₂ + Mg(OH)₂, Са(ОН)₂ + MgSO₄ + 2Н₂О = CaSO₄·2Н₂О + Mg(OH)₂. 3)Коррозия третьего вида объединяет процессы, при которых компо­ненты цементного камня образуют соединения, занимающие больший объем, чем исходные продук­ты реакции. Характерной коррозией этого вида является сульфатная кор­розия. Ее разновидность — сулъфоалюминатная. Для предотвращения сульфатной коррозии используют сульфатостойкий ПЦ.