«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
|
Скачать 1.86 Mb.
|
Тема: Применение строительной извести
Литература: 32, 33, 34. Индивидуальные задания 1. Подготовьте сообщение на тему «Промышленное производство извести». Материалы к практическому заданию 5. Известь 5.1.Виды извести Строительной известью называют группу минеральных вяжущих веществ, получаемых в результате обжига ниже температуры спекания кальциево-магниевых карбонатных горных пород. Строительная известь делится на воздушную и гидравлическую. Воздушная известь при затворении водой схватывается, твердеет и сохраняет прочность в воздушно-сухих условиях. Гидравлическая известь, затворенная водой, схватывается на воздухе, но твердеет и сохраняет прочность камня не только на воздухе, но и под водой. В сырье для ее производства содержится до 20% глинистых примесей. Применение гидравлической извести – одного из старейших вяжущих веществ – в настоящее время ограничено, поскольку по свойствам она значительно уступает портландцементу. В зависимости от вариантов дальнейшей обработки обожженного продукта различают несколько видов воздушной извести: негашеную комовую известь – кипелку, состоящую главным образом из Са(ОН)2; негашеную молотую известь – порошкообразный продукт помола комовой извести; гидратную известь – пушонку – тонкий порошок, получаемый в результате гашения комовой извести определенным количеством воды и состоящий в основном из Са(ОН)2; известковое тесто – тестообразный продукт гашения комовой извести, состоящей в основном из Са(ОН)2 и механически примешанной воды; известковое молоко – белая суспензия, в которой гидроксид кальция находится частично в растворенном, а частично во взвешенном состоянии. В зависимости от химического состава известь разделяют на воздушную, состоящую преимущественно из окисей кальция и магния, и гидравлическую, содержащую, кроме того, значительное количество окислов кремния, алюминия и железа. Первая обеспечивает твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях, вторая – как на воздухе, так и в воде. В строительстве различают известь комовую и порошкообразную последняя подразделяется на негашёную молотую и гидратную (пушонку), получаемую гашением (гидратацией) кальциевой, магнезиальной и доломитовой извести ограниченным количеством воды. При обработке негашёной извести избытком воды получают известковое тесто. Наиболее перспективно применение извести для изготовления силикатного кирпича, автоклавных силикато-бетонных изделий и конструкций, а также в производстве смешанных извест-ково-шлаковых и известково-пуццолановых вяжущих веществ. Для производства извести используют природные кальциево-магниевые горные породы, состоящие из карбоната кальция, карбоната магния и примесей в виде песка и глины. При нагревании в печи кальциево-магниевых пород до температуры 800–1000°С они разлагаются на смесь окислов кальция, магния и углекислый газ. Продукт обжига, помимо чистых окислов, всегда содержит некоторое количество других веществ, а также их соединений с СаО и носит название извести. По назначению в народном хозяйстве известь разделяют на строительную и технологическую. Первая используется для строительства, вторая – в технологических процессах, например, для получения силикатного кирпича, силикатных бетонов, при выплавке стали. По условиям твердения строительная известь подразделяется на воздушную, твердеющую только в воздушно-сухой среде, и гидравлическую, способную твердеть, наращивать прочность и сохранять ее как на воздухе, так и в воде. Строительная воздушная известь. По виду основного окисла строительная воздушная известь подразделяется на кальциевую, магнезиальную и доломитовую. Кальциевая известь содержит 70-90% СаО и в пределах 5% MgO, что достигается применением для обжига чистых кальциевых известняков с низким содержанием MgC03. Магнезиальная известь содержит до 20% MgO, а доломитовая до 40%. Магнезиальную и доломитовую известь получают обжигом чистых известняков в печах, обеспечивающих получение MgO в активной форме, способную гаситься водой в обычные сроки. 5.2. Применение извести С начала XX столетия объем известковых строительных растворов в индустриальном строительстве стал постепенно уменьшаться. Известковые растворы с успехом вытесняются из строительной практики такими эффективными вяжущими, как высокопрочный и водостойкий портландцемент, быстро твердеющий и более дешевый строительный гипс. Однако потребность в извести продолжает увеличиваться. Это объясняется тем, что известь получила широкое применение как основной компонент многочисленных технологических процессов. В промышленности строительных материалов известь в большом количестве применяют в производстве силикатного кирпича и силикатобетонных изделий. В непрерывно возрастающем объеме потребляют известь металлургическая и химическая промышленность. Большое количество извести используется в производстве сахара, бумаги, целлюлозы, битума, дезинфекционных средств. Выпуск извести в СССР в 1969 г. составил 21,3 млн. т, что значительно больше, чем в любой другой стране мира. В развитии технологии производства извести можно отметить следующие этапы. На первом этапе, длившемся в ряде стран до начала XX в., технология обжига извести была весьма примитивной. Собранные или добытые в карьере вручную куски известняка подвергались естественной сушке в кучах с последующим обжигом в напольных или камерных печах. Напольная печь представляет собой сложенные в кучу чередующиеся слои каменного угля и известняка. Снаружи кучу обкладывают крупными кусками известняка и обмазывают глиной. Под кучей устраивают очаг, в который кладут дрова. Часто напольные печи устраивали так, что тремя стенами их служил пласт известняка, а четвертую (фасадную) выкладывали из кусков известняка на глиняном или известковом растворе. Время обжига известняка в напольной печи длилось до двух недель. Выгрузка печи производилась вручную и продукция подвергалась тщательной ручной сортировке, так как брак ("недожог" извести) доходил до 35% общего количества извести в напольной печи. Расход топлива при этом доходил до 800 кг. Вследствие применения тяжелого ручного труда стоимость продукции была высокой. Известь строительная имеет широкое применение для приготовления растворов, бетонов и вяжущих материалов, используемых для производства строительных материалов. Для производства тонкодисперсной строительной извести гасят водой или размалывают негашеную известь, вводя при этом минеральные добавки, в виде гранулированных доменных шлаков, активные минеральные добавки или кварцевые пески. Строительную известь применяют для приготовления строительных растворов и бетонов, вяжущих материалов и в производстве искусственных камней, блоков и строительных деталей. Практическая работа № 6 Тема: Применение воска в строительстве и дизайне
Литература: 36, 37, 38. Индивидуальные задания 1. Подготовьте сообщение на тему «История использования воска в быту и строительстве». 2. Проведите анализ способов применения воска в декоре помещений в современном строительстве. Материалы к практическому заданию
Воски, исторически сложившееся название разных по составу и происхождению продуктов, преимущественно. природных, которые по свойствам близки пчелиному воску. Природные воски представляют собой пластичные легко размягчающиеся при нагреве продукты, большинство из которых плавится в интервале 40-90°С. Некоторые воски, например пчелиный и буроугольный, являются гетерогенными системами, в которых дисперсная кристаллическая фаза распределена в аморфной дисперсионной среде. Воски не смачиваются водой, водонепроницаемы, обладают низкой электрической проводимостью, горючи. Они не растворяются в холодном этаноле, хорошо растворяются в бензине, хлороформе, бензоле и диэтиловом эфире. Большинство природных восков содержит сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот нормального строения и спиртов с 12–46 атомами С в молекуле. Такие воски по химическим свойствам близки к жирам (триглицеридам), но омыляются только в щелочной среде. Иногда природные продукты, не содержащие сложные эфиры, например парафин, петролатум, церезин, называются аналогами восков или воскоподобными материалами. Пчелиный воск-смесь сложных эфиров (72%), насыщенных неразветвленных углеводородов С21–С35 (12-15%) и карбоновых кислот С16–С36 (15%), относительное количества которых зависят от условий питания пчел и др. факторов. Получают переработкой сот, обрезков вощины и восковых наростов в ульях. Шерстяной (шерстный) воск выделяется кожными железами овец в волосяную луковицу и обильно покрывает шерсть (в кол-ве 5–16% по массе). В его состав входят: сложные эфиры жирных кислот и высших спиртов, в т. ч. ланолинового CnH2iCH2OH; жирные кислоты (12–40%); спирты (44–45%); углеводороды (14–18%); стерины (холестерин, изохолестерин, эргостерин) в свободном виде и в виде сложных эфиров (10%). Получают из промывных вод шерстомоек или экстрагированием шерсти органическими растворителями. После обработки щелочами, отбелки окислителями и адсорбентами получают очищенный шерстяной воск-ланолин. Последний в отличие от др. восков образует устойчивые эмульсии с водой, взятой в количестве, превышающем массу воска в 1,8–2 раза. Спермацет содержится вместе со спермацетовым маслом в костных черепных углублениях некоторых видов китов, особенно кашалотов. Состоит на 98% из цетина С15Н31СООС16Н33. Спермацет отделяют от масла вымораживанием. Гидрируя спермацетовое масло, получают воск, близкий по свойствам спермацету. Китайский воск вырабатывается червецом Coccus ceriferus, который обитает на китайском ясене и образует на нем восковой покров. Содержит сложный эфир гексакозановой кислоты СН3(СН2)24СООН и гексадеканового спирта CH3(CH2)15OH (95-97%), смолу (до 1%), углеводороды (до 1%) и спирты (до 1%). Шеллачный воск содержится в природной смоле – шеллаке (ок. 5%). В него входят 60–62% сложных эфиров, 33–35% спиртов, 2–6% углеводородов. Выделяют при охлаждении спиртового раствора шеллака. Воск бактерий покрывает поверхность кислотоупорных бактерий, например туберкулезных и лепры, обеспечивая их устойчивость к внешним воздействиям. Содержит сложные эфиры миколевой кислоты С88Н172О4 и а-эйкозанола СНз(СН2)17СНОНСНз, а также а-октадеканола СНз(СН2)15СНОНСН3. Воск сахарного тростника покрывает тонкой пленкой стебли растений. В него входят сложные эфиры (78–82%), насыщенные С14–С34 и ненасыщенные C15–С37 углеводороды (3-5%), насыщенные жирные кислоты С12–С36 (14%) и спирты С24–С34 (6–7%). При отжиме тростника около 60% воска переходит в сок. При очистке последнего воск выпадает в осадок, из которого его извлекают экстракцией органических растворителей. Карнаубский воск покрывает листья пальмы Copernicia cerifera. Состоит на 80% из сложных эфиров триаконтанола СНз(СН2)29ОН и тетракозановой СН3(СН2)22СООН и гексакозановой кислот. Содержит также 10% спиртов – октакозанола СН3(СН2)27ОН, гептакозанола СН3(СН2)26ОН, не встречающегося в остальных восках, и др., а также 1-1,5% углеводородов, 0,5% фитостерина. Для получения воска листья пальмы высушивают, из них выколачивают порошок, который вываривают в воде и выливают в формы. 2000 листьев дают около 16 кг воска. Пальмовый воск находится в углублениях кольчатого ствола восковой пальмы Ceroxilon ondlicoka, откуда его соскабливают. Состоит преимущественно из сложных эфиров гексакоза-новой кислоты с гексакозанолом СН3(СН2)25ОН и триаконта-нолом СН3(СН2)29ОН. Одно дерево дает около 12 кг воска. Канделильский воск извлекают из травы канделилы Pedilanthus Pavonis Boas, растущей в Мексике. С 1 га получают от 2 до 8 т воска, который содержит до 40% углеводородов. Японский воск добывают из лакового дерева Rhus vernicifera, произрастающего в Японии и Китае. Содержит глицериды гексадекановой, октадекановой, эйкозановой CH3(CH2)18COOH и некоторых дикарбоновых кислот, а также карбоновые кислоты и спирты. Получают вывариванием в воде мучнистой массы, образующейся при измельчении косточек плодов. Торфяной воск получают экстракцией бензином при 80°С верхового битуминозного торфа со степенью разложения не менее 30%, влажностью не более 50% и зольностью не более 8% с последующей отдувкой растворителя. Полученный продукт содержит 60–75% воска и 25–40% смол; состоит из сложных эфиров (50–52%), карбоновых кислот (35–40%), углеводородов (5–7%) и спиртов (2–3%). Смолы из воска экстрагируют бензином, охлажденным до 0–5°С. Нерастворимую часть промывают растворителем, продувают острым паром и получают обессмоленный воск. Различными методами очистки обессмоленного воскв получают рафинированный воск. Такой воск имеет кислотное число 160 и состоит на 97,5% из кислот C8–С30. Этерификацией его спиртами получают различные виды этерифицированных восков. Буроугольныи воск (монтан-воск) экстрагируют бензолом или бензином из бурого битуминозного угля. Удалением смолы путем ее экстракции растворителем получают обессмоленный воск, окислением последнего – рафинированный, этерификацией рафинированного воска одно-, двух- и многоатомными спиртами – этерифицированный воск. По составу буроугольный воск близок торфяному и отличается от него меньшим содержанием низкомолекулярных кислородсодержащих соединений. Озокерит (горный, или минеральный, воск – минерал из группы нефтяных битумов; генетически связан с месторождениями парафинистой нефти. По химическому составу – смесь твердых (49,5%) и жидких (45%) насыщенных углеводородов и смол (5,5%). Экстрагируют из руды тяжелым бензином (т. кип. 100–200°С); оставшийся после отгонки растворителя продукт фильтруют и отгоняют от него при 300°С легкие фракции. Обработкой озокерита 95-98%-ной H2SO4 при 200°С под давлением с послед, нейтрализацией известью и очисткой отбеливающей глиной получают церезин. Промышленность России выпускает церезины марок 80, 75, 69 и 57 которые представляют собой смесь насыщенных углеводородов С37Н76-С53Н108 главным образом изостроения. Синтетические воски. В зависимости от типа исходного сырья делят на частично и полностью синтетические. Воски частично синтетические получают окислением сырого монтан-воска смесью хромовой и серной кислот с последующей этерификацией продуктов окисления (восковых кислот) разл. гликолями. В эту группу также входят абрильские воски (смесь производных жирных кислот и алифатичных. или ароматичных аминов) и воски на основе нефтяных и смоляных парафинов и их производных. Воски полностью синтетические получают по реакции Фишера-Тропша действием Н2 на СО. Образующиеся продукты состоят главным образом из высших алканов. Широкое применение находят также воски, состоящие из смеси полиолефинов (алкатены, виннотены, луполены) с молекулярной массой 2000-10000, степенью кристалличности 10-85%, плотностью 0,9-0,94 г/см3, вязкостью расплава при 140°С 0,085-1 кПа*с. В зависимости от молекулярной массы и кристалличности эти воски могут быть жидкими или твердыми. Воски применяют более чем в 200 отраслях народного хозяйства. Они входят в состав политур, защитных композиций для металлов, тканей, бумаги, кож, дерева; применяются в литейной промышленности как компоненты составов для изготовления форм при литье по выплавляемым моделям, смазок форм при получении изделий из пенополиуретанов, как изолирующий материал, компоненты мазей в косметике и медицине и др. 6.2. Свойства восков Свойства восков различного происхождения приведены в таблице
6.3. Производств воска Воск представляет собой сложное химическое соединение. В его состав входят свободные жирные кислоты (13,5–15%), предельные углеводороды (12,5–15,5%) и сложные эфиры (70,4–74,7%). Источником получения товарного воска служат выбракованные соты и другое восковое сырье, перерабатываемое непосредственно в хозяйствах. Такой воск называется пасечным, а получаемый на воскоперерабатывающих предприятиях из воскового сырья – производственным. От воска, поступающего с пасек, обычно исходит приятный медовый аромат. Однако в зависимости от содержания в нем эфирных масел, способа переработки воскового сырья и его качества он может издавать и специфический запах (например, прополиса, перги). Неоднороден воск и по цвету. Он бывает белым, светло-желтым, желтым, коричневым и даже черным. На цвет воска влияют содержание в нем прополиса, перги и других веществ. Изменяется цвет воска при перетапливании его в воскотопках из металла, растворяющегося в жирных кислотах воска (железо, медь, оцинкованное железо и др.), а также при сильном и длительном перегреве. Наивысшим качеством отличается воск, вытопленный из светлого воскового сырья. Поверхность слитков воска должна быть гладкой, однородной и твердой, нежирной на ощупь, а при протирании тканью – блестящей. На нижней поверхности слитков не должно быть грязи. Совершенно недопустимы в воске какие-либо посторонние примеси. Температура плавления натурального пчелиного воска не должна выходить из пределов 61 – 65°С, температура застывания – 61– 63°С, плотность при 15° С – 0,956 –0,970. Влажность воска может колебаться от 0,1 до 2,5% и выше. Действующим в нашей стране стандартом предусматривается влажность воска не выше 1,5%. Примерно 3/4 пчелиного воска ежегодно возвращается в пчеловодство. Из него на воскоперерабатывающих заводах изготавливают вощину, используемую на пасеках для отстройки новых сотов. Значительное количество воска (20–25%) хозяйства поставляют радиотехнической, электронной, химической, металлообрабатывающей, авиационной, рыбной промышленности. Воск находит применение и в металлургии, на предприятиях железнодорожного транспорта, в парфюмерии, на оптических заводах. Широко используется он для приготовления косметических кремов, мазей и других основ. Пожалуй, нет такой отрасли народного хозяйства, которая не использовала бы пчелиный воск. Увеличить производство воска можно путем отстройки пчелами в течение сезона максимального количества гнездовых и магазинных сотов для замены неполноценных и расширения сотового хозяйства пасеки. При усиленной отстройке сотов хозяйства получают возможность отобрать из них самые лучшие для следующего года, что будет благоприятствовать развитию пчелиных семей и производству меда, а остальные отправить на переработку. Следующим важным источником получения воска могут быть восковые крышечки от распечатывания медовых сотов. Кроме того, целесообразно при распечатывании медовых сотов срезать наиболее толстую часть, выступающую за пределы верхнего бруска и боковых планок. Необходимо тщательно собирать все восковые обрезки и крошки. Выбракованные соты и другое восковое сырье следует перерабатывать непосредственно в хозяйствах. Переработка сырья на воскозаводах способствует распространению заразных болезней пчел через вощину, реализуемую заготовительными пунктами в обмен на одновременно приобретенное восковое сырье у его сдатчиков. Кроме того, при централизованном способе переработки воскового сырья наблюдаются большие потери воска в результате повреждения восковой молью, при транспортировке и длительном хранении на воскоперерабатывающих предприятиях. Остатки от пасечной переработки воскового сырья называются вытопками, содержащими значительное количество воска. Их надо сохранять и продавать на заготовительные пункты для переработки на воскозаводах, где из этого сырья добывают так называемый производственный воск. В зависимости от количества выведенных в сотах поколений пчел вырезанная из рамок сушь содержит различное количество воска: светлая и янтарная, а также крышечки ячеек, срезанные при распечатывании медовых сотов, примерно на 90% (по массе) состоят из воска; в темно-коричневой суши с просвечивающими донышками его содержится до 70%; в черной, сухой, непросвечивающей и не содержащей меда и перги – до 50%. Значительно меньше воска в заплесневевшей суши, а также в суши с примесью перги и меда. При хранении суши в теплое время она часто поражается восковой молью; может она также заплесневеть, что приводит к большим потерям воска. Поэтому из выбракованных сотов и воскового сырья следует, не откладывая, извлечь воск и в обмен на него получить вощину. Светлое восковое сырье рекомендуется перетапливать на пасеках в солнечных воскотопках. Корпус воскотопки снаружи красят черной эмалью. Стекла ее должны быть постоянно чистыми, незапыленными. Воскотопку устанавливают на хорошо освещаемом солнцем месте. Для переработки темных сотов и вытопок из солнечных воскотопок используют воскопрессы и паровые воскотопки. В крупных же пчеловодческих хозяйствах для этих целей применяют центрифуги и мощные прессы. Во избежание ухудшения качества воска некачественную сушь (заплесневевшие соты и соты с большим количеством перги) перерабатывают отдельно. Во время чистки рамок и потолочин следует избегать смешивания воскового сырья с прополисом, так как от этого ухудшается качество воска. При переработке воскового сырья методом прессования заметно увеличивается выход воска и повышается его качество, если темные соты и соты с пергой предварительно в течение 1 – 2 суток размочить в теплой воде. После этого сырье разваривают в мягкой воде до тех пор, пока оно не превратится в рыхлую кашицу. От жесткой (колодезной и водопроводной) воды ухудшается качество воска и уменьшается его выход. Разваривать восковое сырье надо в алюминиевой или эмалированной посуде в течение 20–30 мин. На пасеках, где обнаружено заболевание расплода гнилью, восковое сырье кипятят в течение 2,5 часов для обеззараживания. Практическая работа № 7 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 |
Отчет об учебной практике в механическом отделении учебных мастерских... Характеристика применяемого технологического оборудования в механическом отделении ум |
 |
Урок Тема: Общие правила поведения в школьной мастерской и личная... Раскрыть содержание и задачи раздела “Технология обработки конструкционных материалов и элементы машиноведения” |
|
Задания-вопросы для заочного отделения по дисциплине «Технология конструкционных материалов» Подготовить в виде трех рефератов: реферат 1: из пяти вопросов, реферат 2: из пяти вопросов, реферат 3: из 6 вопросов. Рефераты и... |
|
Образование, становление и основные этапы развития кафедры "Технологии... Секция «Технологии конструкционных материалов» (ткм) в филиале работала с 1959 г. В 1986 г., отделившись от кафедры «Технологии сварки»,... |
|
Научно-технической конференции Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» |
|
Рабочая программа учебной дисциплины оп. 04 Материаловедение Рабочая программа учебной дисциплины оп. 04 Материаловедение разработана в соответствии с фгос по специальности спо 190631 «Техническое... |
|
Техническое задание на поставку карбидкремниевых электронагревателей Заказчик: Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов... |
|
Методические указания по каждой лабораторной работе включают в себя... Гбоу спо «пгк» по специальностям спо технического профиля в соответствии с требованиями фгос спо третьего поколения и рабочей программой... |
|
Методические указания по каждой лабораторной работе включают в себя... Гбоу спо «пгк» по специальностям спо технического профиля в соответствии с требованиями фгос спо третьего поколения и рабочей программой... |
|
1. Качество материалов и его оценка. Механические свойства материалов... Учебные планы и программы для подготовки и повышения квалификации рабочих на производстве по профессии «Оператор электронно-вычислительных... |
|
Техническое задание Предметом закупки является поставка фронтального погрузчика xcmg lw300F (далее Товар) для нужд Федерального государственного унитарного... |
|
Сведения об оборудовании, подлежащему среднему ремонту Токарный с чпу 1П732рфз (далее станок) предназначен для механической обработки деталей типа тел вращения из высоколегированных конструкционных... |
|
Инструкция: Отметьте знаком «+» один или все правильные ответы. Задание... Задание Для измерения оплачиваемого потребителем расхода электрической энергии используются |
|
Информация на сайт России на 2014-2020 годы» по теме: «Разработка технологии получения и обработки конструкционных наноструктурированных материалов... |
|
Рабочая программа учебной дисциплины оп. 04. «Материаловедение» по... Фгос по специальности среднего профессионального образования «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» квалификация... |
|
Техническое задание по оказанию услуг по техническому обслуживанию... ... |