zápisky z přednášek

st mletí,obsah vody přísady. B-teplota, tlak, prostředí.
Vysokopecní struska pro výrobu směsných cementu: - Strusky jsou pevné nekovové odpady hutní výroby, které vznikají roztavením rud, struskotvorných látek a minerálních podílu paliva.
Ve stavebnictví - plniva i pojiva. Jako pojivo je nejvhodnější vysokopecní struska, kterou je nutno granulovat – při
vypuštění z pece rychle ochladit, aby nedošlo ke krystalizaci. Tato úprava strusky vykazuje tzv. latentně
hydraulické vlastnosti.
Hlinitanový cement: - Je hydraulická maltovina získaná jemným mletím hlinitanového slinku. Vyrábí se pálením bauxitu a vápence v poměru 1:1 v elektrické peci. Hlavním slínkovým minerálem je hlinitan vápenatý CaO*Al2O3(Ca). Tuhé produkty zaujmou 47,3% objemu → pórovitost cementového tmelu - značné snížení pevnosti. Tyto cementy jsou stále v žáru, dnes použití výhradně do želbet.
Koroze vápenných pojiv - primární: volba materiálů, způsob jeho použití,
- sekundární: dodatečná ochrana.
Konstrukce proti působení korozivních vlivů. Cement - příčinou koroze je přítomnost Ca(OH)2, aluminátové fáze
a CSH gely. Kamenivo - SiO2 v aktivní formě(opál,chalcedon) - alkáliové rozpínání. Voda - nesmí obsahovat látky
ovlivňující hydrataci cementu a korozi výztuže.
Koroze betonu:
1) vnitřní - návrh betonové směsi - obsah a druh cementu, obsah vody, technologie výroby, použití chem. přísad
2) vnější – fyzikální (teplotní) – chemické (působení vod) –biologické(rostliny).
Koroze I. typu - koroze náporovými vodami – rozpouštění a vyluhování složek cementového tmelu. Tento typ koroze se týká především působení vod s nízkou tvrdosti - hladové vody. Jde o vody z řek, rybníků a srážkové. Hladové vody rozpouštějí a vyluhuji především Ca(OH)2 s cementového tmelu – rychlost rozpouštění je dána složením cementového tmelu a vnitřní strukturou.
Koroze II. typu:
1) Koroze náporovými vodami - reakce složek cementového tmelu s chemickými látkami za vzniku sloučenin
rozpustných nebo bez vazebných vlastnosti. Může byt způsobena –kyselostí za vzniku rozp. nebo nerozp. solí. –
agresivní CO2 – alkáliemi – horečnatými solemi.
2) Kyselinová koroze – u průmyslových odpadních vod a přírodních vod. Kysele vody reaguji především s Ca(OH)2 , který neutralizují vápenatou složkou CSH gelu – vody s oxidem uhličitým reaguje s Ca(OH)2 – tvoří se nerozpustný CaCO3, Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+H2O, - rozpuštění uhličitanu na hydrogenuhličitan CaCO3+ H2O+ CO2→ Ca(HCO3)2
Koroze III. typu: - koroze náporovými vodami – v pórech cementového tmelu vznikají sloučeniny větších objemu, což vede vlivem krystalizačních tlaku k porušeni struktury a rozpadu betonu. - síranová koroze
sádrovinová - Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O → CaSO4+2H2O+2NaOH. - hromadí se v pórech a narušuje strukturu.
sulfatolaminátová - zvětšuje svůj molární objem a vyvolává tlak na stěny kapilár a pórů. - krystalizace soli
- zvýšeni objemu a vývin tlaku. - tuky a oleje - obsahuji kyseliny, které způsobují měknutí betonu.
Atmosférická koroze betonu: - Je způsobena agresivními plyny, obsazenými v atmosféře - CO2,SO2. CO2 napadá hydratační produkty cementu. Ca(OH)2+CO2+H2O→CaCO3+2H2O. - karbonatace betonu: - CaCO3 krystalizuje v nestabilních modifikacích valeritu nebo aragonitu, které se přeměňují na stabilní kalcit. - sulfatace betonu: -krystaly sádrovce tlakem na stěny pórů způsobí rozpad povrchové vrstvy betonu, - zjišťování korozního napadení betonu: -metody destruktivní v laboratořích, přímo na kci, nutno provést chemickou analýzu.
-ochrana proti korozi: 1)primární –je dána typem cementu -obsahem, vodou. 2)sekundární- u konstukcí vystavených
silnému agresivnímu prostředí-penetrace, nátěry.
Vady cihlářských výrobku: - výkvěty: -hlína obsahující soli v cihlářských výrobcích –především sírany Na2SO4, MgSO4, CaSO4*2H2O -bíle výkvěty, sloučeniny chrómu a vanadu -žluté. Bezbarvé sloučeniny mohou hydrát za zvětšen V,čímž může dojit k porušení výrobku.
Žáruvzdorná pojiva: -keramické výrobky, které odolávají trvale vysokým teplotám - min1580°C. Rozdělení: -kyselé (dinas,samot), -zásadité (magnesitové,dolomitové), -neutrální (uhlíkové,chromitové).
Rozdělení chemicko-mineralogické - křemičité, hlinitokřemičité, hořečnaté, hořečnatokřemičité,
hořečnatovápenaté, uhlíkaté, křemičitokarbidové. Šamot - vysoký obsah SiO2,Al2O3, do 1500°C.
Dinas - vysoký obsah SiO2(92%). Magnesit –vysoký obsah MgO. Dolomit –vysoký obsah MgO*CaO
(méně než 95%). Tuhové výrobky, uhlíkové výrobky, speciální keramika.
Železo a Ocel: - vyskytuje se ve sloučeninách - železné rudy - hematit, magnetit, limonit, siderit, pyrit.
- součástí krevního barviva. Výroba: - slouží rudy, jejíž chemickou podstatou je oxid železa. - nutná je předchozí
mechanická úprava rudy drcením a tříděním síty. - v pecích, kde se ruda spéká do slinku bohatých železem
a odstraní část balastních složek. - podstatou těch výroby Fe je redukce oxidu ve vysoké peci, která se plní shora
směsí železné rudy a metalurgického koksu Fe2O3+3CO → 2Fe+3CO2. Vlastnosti: kujnost a vodivost.
Ocel - vlastnosti: kujnost a tažnost. Získává se ze surového železa snížením obsahu uhlíku pod 1,7% → oxidace
uhlíku na CO2, který uniká a také o oxidaci dalších prvku (Si,Mn).
Chemická koroze Fe: - koroze v nepřítomnosti rozpuštěného kyslíku. Fe0→Fe2++2e-. snižování pH pod 10,5 , ionty Fe2+ reaguji s ionty OH- vody. Fe2++2OH-→Fe(OH)2. Příčiny - spojeni dvou různých kovu, cizorodé látky v kovu, nehomogenita krystalové struktury kovu.
Koroze v přítomnosti rozpuštěného kyslíku - O2+2H2O+4e-→4OH-.
Závisí na –pH roztoku a parciálním tlaku kyslíku.
Elektrochemická koroze oceli v betonu: - pH větší než 9(9-13) - chráněná před korozi. Přítomnost Cl-
-vytvoří se bílý povlak AgCl na betonu (časem má světle-fialové zbarvení). Přítomnost chloridových iontu se
zjišťuje reakci AgNO3 - přestříkává se K2Cr2O7 (nejsou-li přítomny chloridy – hnědočervené zbarvení). Ke zjištění
stupně koroze nutno provést chemickou analýzu (reaktogenovou strukturní analýzu), diferenční termickou
analýzou.
Hliník: - vyskytuje se ve sloučeninách, hlavně v podvojných křemičitanech (živec, slída, jíly). Vyrábí se z bauxitu. Stříbrolesklý bílý kov. Vlastnosti - na vzduchu je stálý. Použití - pro výrobu obalu a el. vodičů.
Princip řetězení uhlíku v organických sloučeninách: - atomy jsou vázány kompletně. Chemické vazby se zesilují valenční čarou, počet valenčních čar je dán vaznosti. Uhlík je většinou čtyřvazný. Vazby mezi atomy uhlíku - jednoduchá, dvojná, trojná. Sloučeniny s vazbami mezi uhlíky se nazývají nasycené, s dvojnou nebo trojnou vazbou se nazývají nenasycené. Dvojnou vazbu vytvářejí 2 elektronové pasy, které nejsou rovnocenné. Trojnou vazbu vytvářejí sdílením 3 elektronových pásů. Řetězce uhlíku - rovně probíhajících - nerozvětvené a rozvětvené, uzavřené do cyklu - jednoduché, složené.
Organo-křemičité sloučeniny: - Silony - jsou sloučeniny Si a H-SinHn+2. Bezbarvé plyny nebo kapaliny extremně reaktivní. Deriváty silonu - monosilon, brialkymonosilon, bromosilon. Kondenzováním hydroxidu vznikají silikony, které obsahují velmi pevnou vazbu Si-O-Si. Silikony jsou kapalné až tuhé, odolávají vysokým teplotám. Silanoláty - methylsilikát sodný.
Mýdla: - zmýdelněním tuku a rostlinných olejů vznikají mýdla, minerální oleje zmýdelnění nepodléhají. Jednoduché lipidy a glyceridy. Reakce glyceridu – alkalická (zmýdelnění) → vzniká glycerol a směs solí mastných kyselin, tzv. mýdla. Tuhá jádrová mýdla → sodné soli vyšších mastných kyselin. Polotuhá ,mazlavá mýdla → draselné soli vyšších mastných kyselin. Užití: čistící, nebo detergentní prostředky, nelze použít v tvrdé vodě, vznik nerozpustných vápenatých a hořečnatých solí mastných kyselin, čistící účinek mizí.
Sacharidy,celulóza: 1)sacharidy: dělení – jednoduché (monosacharidy) - CnH2nOn . Struktura molekuly - lineární a cyklická. Např. glukóza, rybóza, galaktóza, manóza. Složení - vznikají řetězením molekul jednoduchých sacharidu. 2)celulóza - polysacharid je složen z 1000-3000 molekul glukózy, nerozpustná ve vodě, odolná proti chemikáliím, působením alkalických hydroxidu přechází v alkali-celulózu. 3)sacharóza-zpomaluje tuhnuti cementu
Chemické složení dřeva: - dělení: hlavni složky 90-95%.
Sacharidická část 70% - celulóza a hemicelulóza. Anorganická část 25% lignin. + doprovodné složky 5-10%
organické (umaly, alkaly, bílkoviny). Anorganické (K+,Mg2+,Ca2+).
Asfalty: - v přírodě nebo při destilaci ropy. Organické směsi, které rozdělujeme na dvě skupiny –
malteny – olejovité součásti, plastické a elastické složky. - asfalteny – tmavé součásti, tvrdé složky asfaltu.
Přírodní asfalty – chemicky nejednotné, obsahují minerální příměsi. Ropné asfalty - primární destilační asfalty –
tuhé až polotuhé. Krakované, extrakční –získané extrakci rozpouštědly z olejových ropných zbytku, faukové –
získávají se foukáním vzduchu do asfaltu, ředěné –silniční asfalty. Asfalty posuzujeme podle bodu měknutí.
Asfaltové emulze –jemné částice asfaltu.
Polymerace-základem polymerace je pochod, při němž probíhá tvorba makromolekulárních látek řetězením molekul výchozích látek, tzv. monomerů. Je ovlivněna přítomností substilátů základního uhlovodíku, jejich počtem, charakterem a polohou: polystyren z etylénu.
Polykondenzace-dochází k mnohonásobnému opakování kondenzace nejčastěji dvou výchozích nízkomolekulárních sloučenin za vzniku makromolekulárních látek a nízkomolekulární zplodiny: bakelit.
Termoplasty - stříkáním, litím, foukáním. Jedná se o uvolňování plynů z pojiv nebo rozpouštědel, přičemž je hmota dána do formy. Pěnový polystyren. Tuhnutá a měknutí se mohou mnohokrát opakovat.
Reaktoplasty - jsou to látky, které při vyšší teplotě měknou, ale pak se vytvrdí ve výrobek žádaného tvaru, pak při zahřátí netvrdne. Tvarovat lze pouze jednou: epoxidová pryskyřice.
Příčiny degradace plastu: - příčinou je vysoká teplota, vzdušný kyslík, světelné záření a různé chemikálie. Dochází k depolymerizaci - vznik původního monomeru - mají nízkou polymerizační teplotu. 2NaCl+2HCl→2NaCl2+H2 , s vysokou se depolymerují za vzniku produktu.
Fotooxidační degradace - probíhá při atmosférickém stárnutí polymeru.