Modul 2 - hlavní věci

ení s odpady : 1) bezodpadové technologie
2) odpad je využit ve stejné technologii
3) odpad je využit v jiné technologii
4) odpad je uložen na řízenou skládku

Popílky - jsou minerální zbytky po spalování tuhých paliv
- obsahují nespálený zbytek organické hmoty
- zachycují se z kouřových plynů v odlučovačích, v elektrofiltrech
do betonu - může mít ztrátu žíháním max. 7%, celkový obsah síry max. 3%, aktivitu 226Ra max. 75 Bq/kg
- popílky typu C a F
- k posouzení vhodnosti popílků pro účely pojiv slouží tzv. pucolánová aktivita - vyjádřením schopnosti nekrystalického SiO2 reagovat za běžných teplot s Ca(OH)2 za vzniku hydratovaných křemičitanů vápenatých
pucolánová reakce gely
- touto reakcí se zjišťují pojivé vlastnosti popílku

Strusky - pevné nekovové odpady hutní výroby
- pojivo do směsných cementů nebo příměs do betonů, i jako plnivo
- pro pojiva nejvhodnější vysokopecní struska - vzniká při výrobě surového železa, která obsahuje řadu vápenatých a hořečnatých křemičitanů a hlinitkřemičitanů
- při vypouštění z vysoké pece nutno rychle ochladit - granulovat
- lze ji zpevňovat ( porézní mat. - strusková pemza
- mohou procházet změnami struktury, nazývanými rozpady ( změna objemu
- strusky ocelářské, slévárenské a z výroby feroslitin se používají pro svoji pevnost a tuhost jako kamenivo
Křemičité úlety (mikrosilika) - odpady z výroby křemíku nebo slitiny ferosilicia
- specifický povrch okolo 20 000m2/kg
- vysoká pucolánová aktivita
- cenná surovina pro výrobu vysokohodnotných a vysokopevnostních betonů
Odpadní sádrovec - při výrobách vzniká jako odpad H2SO4, která se neutralizuje vápnem - chemosádrovec
- energosádrovec - CaSO4.2H2O - vznik při odsiřování kouřových plynů v elektrárnách a teplárnách
- regulátor tuhnutí cementu
Ostatní odpady
škvára - neroztavené zbytky po spalování uhlí
- obsahuje anorganické nespalitelné látky
- pro použití do betonů musí splňovat určitá kritéria - obsah síry a obsah volného MgO a CaO
karbidové vápno - Ca(OH)2
- vedlejší produkt při výrobě acetylenu
- neobsahuje ani popeloviny, ani nedopal
- nutno nechat odležet
- do malt pro zdění a omítání
Chemie anorganických stavebních pojiv
Vzdušné maltoviny
- po smísení s vodou tuhnou a tvrdnou pouze na vzduchu
- ve vlhkém nebo vodním uložení se jejich pevnost snižuje a často dochází k úplnému rozpadu
- vzdušné vápno, sádra, hořečnatá maltovina
Sádra
rychletuhnoucí - CaSO4.˝H2O (hemihydrát)
pomalutuhnoucí - směs CaSO4, CaSO4.˝H2O a CaO
anhydritová pojiva - na bázi CaSO4
směsné sádrové maltoviny

rychletuhnoucí
výroba: tepelným rozkladem sádrovce

- zahřátím sádrovce na 115 - 125oC za mírného přetlaku (1,3.105 Pa) při 100 - 160oC vzniká β-sádra
tuhnutí a tvrdnutí: hydratace = tuhnutí

- počátek 4-7 minut
- doba tuhnutí 6-20 minut
- rychlost reakce lze zpomalit např. cukrem, mlékem
pomalutuhnoucí
výroba: pálením sádrovce nad 800oC
- směsí CaSO4 (75-85%), CaO (2-4%) a (8-15%)
-
tuhnutí a tvrdnutí:
- počátek za 2-5 hodin
- doba tuhnutí 4-6 hodin

anhydritová pojiva - anhydrit reaguje s vodou velmi pomalu ( přidávají se tzv. budiče - Na2SO4, K2SO4, CaO, směs oxidů CaO+MgO, K2SO4+ZnSO4
použití sádry: výroba sádrokartonových desek, vnitřní omítky, štuky, k uchycení elektroinstalací

Hořečnatá maltovina (Sorelova)
- surovinová směs MgO a roztok MgCl2
- pojme velký objem plniva
- čím je koncentrace roztok MgCl2 vyšší, tím maltovina pomaleji tuhne a má vyšší pevnosti

- nestálost ve vlhkém prostředí a malá odolnost vůči chemikáliím
- k výrobě vysokopevnostních a tepelně izolačních podlah
Vzdušné vápno - mezi nejstarší stavební pojiva
vápno- technický název pro CaO
pálené vápno
hašené vápno - Ca(OH)2
suroviny: vysokohodnotné vápence s nízkým obsahem nečistot
- vápenec CaCO3 - modifikace - kalcit nebo aragonit
- hlavní příměsi - hydraulické oxidy SiO2, Al2O3,Fe2O3
- v některých je vyšší obsah MgO = dolomitický vápenec
výroba páleného vápna: = tepelný rozklad CaCO3
(kalcinace, dekarbonatace)
CaCO3(CaO + CO2 ∆H = + 178,4 kJ/mol
- vysoká teplota výpalu vede ke vzniku tzv. přepáleného vápna
- pálení vápna prováděno v současné době ve 2 druzích pecí, šachtových a rotačních
kvalita páleného vápna CaO - posuzuje se podle rychlosti reakce s vodou

měkce pálená - reagují s vodou rychle
- vysoká pórozita zrn
- velký měrný povrch
- pálena při 1000oC
tvrdě pálená - nad 1100oC
- menší měrný povrch
- pomalejší reakce s vodou

vápno hašené - Ca(OH)2 - pro běžné stavební práce
výroba - reakcí páleného vápna CaO s vodou
hašení vápna ∆H = -65 kJ/mol

kvalita - charakterizována tzv. vydatností - množství kaše, které vznikne z 1 kg páleného vápna a jeho plasticitou
- významný vliv na technologické vlastnosti malt
„mokrý“ způsob hašení - do nadbytku vody (240-320 l vody na 100 kg vápna) za míchání
- optimální teplota hašení je okolo 90oC, neměla by přesáhnout 100oC
- „vystřelování“ omítek ( důsledek špatného hašení
- minimální doba odležení vápenné kaše je 1 měsíc
- nutno chránit před zmrznutím ( nižší pevnost
„suchý“ způsob - produkt - vápenný hydrát
- s přesně odměřeným množství vody
- pouze v malém nadbytku

Ca(OH)2 - nízká rozpustnost
- s rostoucí teplotou rozpustnost klesá
- hodnota pH nasyceného roztoku při 20oC je 12,45
- ve stavebnictví se vápno používá ve formě:
- vápenné vody - restaurátorské techniky
- vápenné mléko - nátěry
- váp. kaše - zdící a omítkové malty
- váp. hydrát - zdící a omítkové malty

tvrdnutí vápna ( karbonatace

- velmi významným faktorem, ovlivňujícím průběh karbonatace je teplota - má vliv na odpařování vody z malty
- nízké teploty ( rozpad malt
dolomitické vápno - > 7% MgO
použití vápna - výroba malt, zdění, omítání
- speciální restaurátorské práce
- dolomitické vápno - leštění kovů
Hydraulické maltoviny
- po smísení s vodou a zatuhnutí na vzduchu vytvoří pevnou strukturu a jsou pak stálé na vzduchu, ve vlhkém i vodním prostředí
- hydraulická vápna, cementy, směsná pojiva
Hydraulické vápno a) jednosložkové
b) složená hydraulická vápna
- vyšší pevnost, odolnost proti vlhkosti a vodě
- obsah SiO2, Al2O3, Fe2O3 - více než 10% - hydraulické složky

výroba - jednosložkového - pálením vhodné suroviny na 900-1100oC v rotačních (šachtových) pecích
- surovina má mít 10-25% hydraulických složek
- hydraulické vápno je charakterizováno hydraulickým modulem Hm

vlastnosti podle Hm:
- silně hydraulická - Hm= 1,7-3, nehasí se, podobná cementu
- středně hydraulická, 3-6, hasí se
- slabě - 6-9, hasí se
- Hm > 9 = vzdušné vápno
- při pálení vznikají β-C2S, C3A, C2F, C4AF
- chybí slínkový minerál C3S
tuhnutí a tvrdnutí - hydraulické složky a voda ( CSH gely, hydratované hlinitany vápenaté
- současně dochází ke karbonataci volného Ca