Maltoviny

Maltoviny
Anorganická prášková pojiva, vyráběná z pálených hornin, s vodou tvoří dobře zpracovatelnou směs, která dosáhne pevnosti, dělení:vzdušné, hydraulické, speciální
Vzdušné maltoviny – tvrdnou pouze na vzduchu, ve vlhku nebo vodě se jejich pevnost snižuje, rozpadají se, vzdušné vápno – již v období St.Řecka, =oxid vápenatý, min.obsah 75%, nečistoty – křemen jílové materiály, barvící oxidy, vyrábí se rozkladem přírodních vápenců (popř.dolomitických), při takové teplotě, aby došlo k hydrataci na hydroxid vápenatý, těžba – Hranice, Mikulov, Čertovy schody, vypaluje se v pecích kruhových (nejstarší, měkce pálené, aktivní, velká vydatnost), šachtových (výška až 25 m, automatizované, 1250°C, tvrdě pálené) a rotačních (všechny druhy vápenců i dolomitické), teploty výpalu mezi 1040-1340°C (930-1230°C pro dolomity), při větší teplotěnedopal, vzdušné vápno je tvořeno z CaO a MgO, podle obsahu MgO rozlišujeme bílé vzdušné vápno (<7%) a dolomitické vzdušné vápno(>7%, menší reaktivnost, rozemletímvídeňské vápno –leštění kovů), před použitím nutno vyhasit, při tuhnutí – odsátí vody spojovaným materiálem, vysychání gelové sítě hydroxidu, vázání CO2 ze vzduchuuhličitan vápenatý,
sádrová pojiva – vzdušné maltoviny získané částečným nebo úplným odvodněním sádrovce, půlhydrátová sádra (-půlhydrát – kompaktní, w=0,4;-půhydrát – šupinatý až rozeklaný, w=0,6) je základem rychle tuhnoucích sáder – stavební (pouze ), štukatérská ( i ), modelářská (převážně ), urychlovače – NaCl, KCl, zpomalovače – klih, kasein, k.mléčná; pomalu tuhnoucí sádra – výpalem sádrovce nad 800°C, tuhnutí začíná 2-5h a končí 8-40h, 6krát vyšší pevnost než půlhydrát, obkladové desky, umělý mramor; sádrové maltoviny – mletím sádry s látkami s hydraulickou aktivitou (struska, p-cement), umělý mramor, desky, malty;anhydritová maltovina – jemným mletím přírodního nebo umělého anhydritu s budičem, podlahy, vnitřní omítky, štuky
hořečnatá maltovina – též Sorelova, ze směsi MgO a roztoku síranu nebo chloridu hořečnatého, tuhne na velmi pevnou hmotu, pojme velké množství plniv, čím víc MgCl2, tím pomaleji tuhne a je tvrdší, v závislosti na plnivu: a) vysokopevnostní (namáhané podlahy, základy pod stroje) – křemenný písek, korund, b) nizkopevnostní (tepelně izolační podlahy) – korek, piliny, mletá kůra; nevýhoda - nestálost ve vlhku, neodolnost vůči kyselinám a hydroxidům.

druhotné suroviny ve stavebnictví

Přehled nejdůležitějších druhotných surovin používaných ve stavebnictví
Při průmyslu vznikají odpady (druhotné suroviny), které je nutné znovu použít – ze dvou důvodů: nedostatek primárních surovin a problém s jejich uskladněním, dělíme je na: a) produkované stavebnictvím – z výroby a demolic (beton, cihlyméně hodnotné kamenivo), z výroby stavebních hmot (cihlový střepantuka, ostřivo, odpraškyhydraulická pojiva, kalyvodonepropustnost betonu), většina recyklovatelná, netříděná drťposypy vozovek, lesní cesty, drcený polystyrenizolační desky, papírkazetové desky pro konstrukci větraných dutinových podlah, b) z jiných průmyslových odvětví - popílky – po spalování tuhých paliv, 0,001-0,1mm, plná, dutá, průhledná, neprůhledná, žlutá, šedá, zachycují se z kouřových plynů, 50% oxidu křemičitého, pucolánová aktivita – schopnost reakce amorfního oxidu křemičitého s hydroxidem vápenatým za vzniku hydratovaných křemičitanů vápenatýchpojivé vlastnosti, rozdělení podle použití:pro výrobu maltovin, malt, jako aktivní přísada do betonu, kamenivo do betonu, pro neautoklávované lehké betony, pro autoklávované pórobetony, pro agloporit, u nás produkce asi 10mil tun/rok, 2.místo na světě v produkci/1 obyv., škvára – pevný stavený zbytek po spalování uhlí, nepravidelné porézní útvary, malé procento se opět využije ve stavebnictví (podsypy, do betonu), strusky – roztavené hlušiny rud, struskotvorných látek a minerálních podílů paliva, využití – pojiva (nejvhodnější je granulovaná – ochlazená – vysokopecní struska) plniva (ostatní druhy strusek, jako kamenivo), zpěňování (žhavá tekutá struska+voda-pára-zpevnění)vysokopecní struskystrusková pemza – izolace, Si-úlety – z výroby elementárních křemíků, 85-99% reaktivního oxidu křemičitého, vodonepropustnost betonu, slévárenské písky – odpad hutního průmyslu, výroba forem ve slévárnách, méně hodnotných betonů, karbidové vápno – do malt a omítek, musí se nechat odležet – uvolnění plynů, výhoda - nepřítomnost přepalu , odpadní sádrovce – regulátory tuhnutí cementu, energosádrovecsádrokartonové desky, odpadní plasty – odpadní materiál se podrtí na určitou granulometrii a pojí se s některou makromolekulární látkou (PVC, kaučuk, epoxid).

Chemie maltovin a stavebních materiálu

Chemie maltovin a stavebních materiálů
křemičitany, křemen - mnohostranné využití, zbarvené odrůdy se využívají ve šperkovnictví, jeho krystaly v elektrotechnice, sklářská surovina, keramická (ostřivo, do glazur), výroby žárovzdornin, součást slévárenských, filtračních, stavebních písků, křemelina – hornina složená z opálových schránek rozsivek, sypká nebo částečně zpevněná jílem nebo oxidem křemičitýmv chem.složení převládá, výroba tepelně a zvukově izolačních desek a lehkých stavebních materiálů, křemičitany(silikáty) – nejčastěji Si nahrazuje Alhlinitokřemičitany, zákl.strukturní jednotkou je tetraedr (4 atomy O kolem středového Si), vrcholy je spojen s ostatními, vazby Si-O-Si, trojrozměrné seskupení (skla), dvojrozměrné (slída), jednorozměrné (vláknité struktury – azbest), cihlářské zeminy – produkt zvětrávání vyvřelých hornin, dělí se na a) cihlářské hlíny – usazeniny, větší množství hrubších částic – prachoviny a pískoviny, obsah jíloviny činí 20-50%, b)cihlářské jíly – obsah jíloviny větší než 50%, mineralogické složení je mnohem důležitější než chemismus v rozhodování o chování zeminy v průběhu technologického postupu, hlavní jílové minerály – kaolinit, montmorillonit, illit, vermikulit, chlorit, amorfní allofan, žárovzdorné zeminy – mají žárovzdornou shodu 1580°C posuzují se podle teploty, kdy nastává jejich tání, žárovzdornost se měří žároměrkami, kameninové zeminy – tvoří snadno slinující hmoty, jejich žárovzdornost musí být o 100°C vyšší než je teplota slinutí, pórovité zeminy – po výpalu žádoucí nasákavost, obkladačky, hrnčířské zboží, kaolín – bílá nebo světlá zemina s obsahem kaolinitu, výroba porcelánu, papír, guma, kosmetika, živce – z prům.hlediska význam jen draselný a sodný, využití: taviva glazur, slídy – biotit a muskovit, součástí hornin a půd, azbest – štípe se na tenká vlákna, křemičitan hořečnato-draselný, výroby ohnivzdorného zboží, nebezpečný lidskému zdraví, perlit – křemičité vulkanické sklo sopečného původu, při 900°C expanduje, izolace, odlehčené betony
uhličitany, vápenec – usazená hornina, hl.složka uhličitan vápenatý, příměsi:dolomit, oxid křemičitý, jílové minerály, oxidy železa, barva bílá až černá, chemické složení je důležité: při výrobě vápen, cementu skla, cukrovarnictví, zemědělství, fyzikálně mechanické vlastnosti jsou důležité: při dekoraci (mramory), dolomit – 90-100% dolomitu, 0-10% vápence, žáruvzdorné materiály, magnezit – uhličitan hořečnatý, vypálený na 1200°C přijímá vodu a oxid uhličitý, speciální pojiva, vypálený na 1500-1700°C „mrtvě pálený“ – žárovzdorné zboží
sírany, anhydrit – síran vápenatý, vzniká sedimentací z mořské vody, anhydritové pojivo, sádrovec – síran vápenatý dihydrát, nejdůležitější přirozený síran, vznik odpařováním mořské vody nebo rozpouštěním sádrovcových ložisek, výroba cementů a v chem.průmyslu, nejvíce na sádru.

Fosfor, Kyslík,Síra

Fosfor
pouze ve formě sloučenin – fosforitu a apatitu ve všech živých organismech, netvoří těkavé sloučeniny na rozdíl od ostatních nekovů, 5 krystalových modifikací, jeden stabilní izotop 31P a 6 radioaktivních, s růstem řetězce reaktivita klesá, slučuje se téměř se všemi prvky – exotermické děje, nejběžnější sloučeninou je k.trihydrogenfosforečná – tři druhy solí s anionty, pasivace a leštění oceli, výroba hnojiv, některé fosforečnany se využívají v potravinářství, polyfosforečnany – protikorozivní ochrana potrubí a kotlů
Kyslík
Nejrozšířenější prvek na zemském povrchu, volný (atmosféra) i vázaný, biologický původ, vznik fotosyntézou, ze vzduchu se získává jeho frakční destilací, rozsáhlé využití v průmyslu (hutnictví, výroba, opracování Fe, chemie, lékařství), 3 izotopy 16,17,18O (99,7% -16), poločas rozpadu 122s, biatomické molekuly, plyn, bez chuti a zápachu, kondenzuje v modrou kapalinu, extrémně reaktivní (oxidace, většinou exotermické, spontánní průběh až expozivní),ox.č.-II (u peroxidů –I), ozon – tříatomové molekuly, nestálý modrý plyn s charakt. zápachem, jedovatý, vznik při el. výboji, peroxid vodíku – bezbarvá kapalina, oxidační i redukční účinky, textilní, papírenský a kožedělní průmysl, oxidy dělíme podle reakce s vodou na kyselé (nekovy), bazické (elektropoz.prvky), amfoterní (méně elektropoz.prvků), neutrální (nereagují s vodou)
Síra
volná i vázaná, součást živých organismů, síraoxidy sírypředevším kyselina sírová, elementární síra se používá k vulkanizaci kaučuku a výrobě insekticidů, krystalové modifikace, nejběžnější – kosočtverečná – molekuly S8, velmi reaktivní prvek, slučuje se s většinou prvků (kromě vzácných plynů, N, Te, I, Ir, Pt, Au), sulfan – binární sloučenina vodíku a síry, produkt rozkladu org.látek rostlinného živočišného původu, slabá kyselina, oxid siřičitý – vzniká při spalování síry na vzduchu, plyn, štiplavý zápach, ve vodném prostředí – silné redukční účinkybělení, kyselé povahy, koroze stavebních materiálů (sulfatace betonu), kyselina sírová – silná anorganická kyselina, reakce oxidu sírového s vodou, výroba umělých hnojiv, čištění minerálních olejů, autobaterie, většina síranů rozpustných ve vodě.

Vodík, Uhlík, Křemík, Dusík

Vodík
Nejrozšířenější ve vesmíru, 3. na Zemi, 1 proton, 1 elektron, deuterium D – vodík, který má ještě 1 neutron, 2 neutrony – tritium T (velmi nízký výskyt), vyskytuje se jako H2, velmi stabilní, bez chuti a zápachu, nízká tt a tv, atomární H může být připraven v el. výboji – je příčinou křehnutí oceli při korozi, schopný vytvořit H+ i H-, vyrábí se ze zemního plynu nebo plynných zbytků olejových rafinérií, uhlovodíky s malým počtem uhlíků v řetězci reagují s vodní párou při teplotě 700-1000°C za vzniku vodíku a oxidu uhelnatého, dále vodík vzniká jako vedlejší produkt při výrobě chloru a a hydroxidu sodného, využití vodíku jako paliva – velmi atraktivní (účinný, bez emisí), produkt spalování je voda, vodíko-kyslíkový Baconův článek – zisk el. energie
Uhlík
Vyskytuje se jako volný (grafit, diamant) nebo vázaný ve sloučeninách (uhličitany Ca, Mg, Fe), dále ve formě ropy, uhlí, zemního plynu, součást všech organických látek, elementární amorfní uhlík je připravován ve formě koksu, sazí a aktivního uhlí, v atmosféře CO2, vzniká při dýchání, hoření org. látek, mikrobiálním rozkladu, spalování fosilních paliv, kalcinace vápence, existuje v 6 krystalových formách (nejstálejší hexagonální alfa-grafit a tetraedický diamant, vyskytuje se převážně jako izotop 12C, 14C – radioaktivní, využívá se při určování staří biologického materiálu, C je ve vazbách nejčastěji čtyřvazný, jako diamant nereaktivní za norm.t., jako grafit schopen reagovat i při norm.t., při vyšších teplotách reaguje C s mnoha prvky. Karbidy – binární sloučeniny C s kovem, nejdůležitější je karbid vápníku (výroba acetylenuodpadní produkt je karbidové vápno), C tvoří dva stálé oxidy CO a CO2 - oba velmi reaktivní, průmyslový význam, oxid uhelnatý je velmi jedovatý, zamezí přístup kyslíku k orgánůmzadušení, součást topných plynů, oxid uhličitý – snadné zkapalnění i převedení do pevného stavu (suchý led), plynný – výroba močoviny, hnací plyn do aerosolových rozprašovačů, šumivé nápoje, nehoříhašení, ovlivňuje životnost betonu, vápenných omítek, malt, stavebního kamene. Kyselina uhličitá – oxid uhličitý rozpuštěný ve vodě, velmi slabá kyselina Uhličitany – kyselé (hydrogenuhličitany) a normální, ty jsou až na uhl. alk. kovů ve vodě málo rozpustné, sodný a draselný lze tavit bez rozkladu, ostatní se v žáru rozkládají na oxid a CO2 (výroba vápna), kyselé jsou v pevné formě známy pouze u alk.kovů – ve vodě dobře rozpustné, ionty HCO3- - výskyt ve vodách, tlumí změnu pH po přídavku kyseliny nebo zásady
Křemík
2. nejrozšířenější (po O) v zemské kůře, nevyskytuje se volný, vždy ve sloučeninách s kyslíkem, převládající izotop je 28(i29 a 30)Si, ostatní izotopy jsou nestabilní, modrošedý kovový lesk, polovodič, obrovské uplatnění v elektrotechnice, za norm.t. nereaguje s vodou, kyselinami ani kyslíkem, snadno se rozpouští v horkých vodných roztocích alkalických hydroxidůkřemičitanový iont, roztavený je mimořádně reaktivní (slitiny a silicidy s většinou kovů, karbid křemíku – značná tvrdost, vyrábí se redukcí čistého oxidu křemičitého v peci při 2000-2500°C, brusivo, žáruvzdorný materiál, velmi nízký koeficient teplotní roztažnosti, jako tranzistor, oxid křemičitý – zákl.sloučenina silikátové chemie, několik krystalových modifikacích, nejběžnější -křemen je součást mnoha hornin (žula, pískovec), nejstabilnější, samostatně – křišťál, nečistý – růženín, ametyst, morion, citrín, zemité formy – křemelina a diatomit, složité agregáty hydratovaného křemen – opály, hl.modifikace – nekonečné seskupení tetraedrůvelká makromolekula (na 1 atom Si připadají 2 atomy kyslíku), za vysoké teploty taje na hustou taveninu, jejímž ochlazením vznikne křemenné sklo (malá tepelná roztažnost, propouští UV, spec.chem.sklo, rtuťové výbojky),křemen je odolný vůči všem kyselinám kromě HF, donře se rozpouští v roztavených hydroxidech, za vysoké teploty reaguje s oxidy kovů a polokovůkřemičitany (sklářství, keramika), kyselina křemičitá se vylučuje ve formě gelu z roztoků rozpustných křemičitanů již tak slabou kyselinou jakou je k.uhličitá, křemičitany jsou ve vodě nerozpustné (až na sodný a draselný);
organokřemičité sloučeniny: silany – Si a H, bezbarvé plyny nebo kapalina, extrémně reaktivní (vazba Si-Si je velmi slabá); silikony – vznikají kondenzací hydroxysilanů, velmi pevná vazba Si-O-Si, kapalné až tuhé (délka řetězce), odolnost vůči vysokým teplotám, mazadla, těsnící a spojovací materiál, hydrofobizave omítek (zamezení tvorby výkvětů) - estery k.polykřemičité a silanoláty
Dusík
Nejrozšířenější prvek dostupný v elementární formě, 78,1% (objemu) ve vzduchu, hnojivo – dusičnan sodný (chilský ledek) a draselný (draselný ledek), vázán v bílkovinách, vyrábí se frakční destilací kapalného vzduchu, ochranná atmosféra v železářském a ocelářském průmyslu, kapalný (-196°C)- lékařství a potravinářství, dva izotopy 14,15N (99,6;0,4%), nízká tt a tv, bez chuti a zápachu, silně elektronegativní, inertní (vysoká pevnost vazby N≡N, s teplotou roste reaktivita, slučuje se s kovynitridy – technické využití, s vodíkem za žáruamoniak, 7 molekulárních oxidů dusíku, k.dusičná – solná anorganická kyselina, výroba: dusičnany, polyamidy, nitrocelulózy a výbušnin

Stavba atomu

Stavba atomů
Atomy - elementární částice, tvořen centrálním, kladně nabitým jádrem (určuje hmotnost) a obalem záporně nabitých elektronů. Jádro – neutrony(N) a protony(Z) Z+N=A nukleonové číslo. Prvky s odlišným neutronovým číslem – izotopy (např: 126C – izotop uhlíku s A=12 a Z=6)
Hlavní kvantové číslo n a vedlejší kvantové číslo l určují tvar orbitalu a energetickou hladinu, do které elektron náleží. Hl. kv.č. je 7 (ozn. 1-7 popř. K-Q), vedl.kv.č. je 5 (ozn. 0-4 v závislosti na n nejvýše do n-1) v praxi se používá l používá symbolů s,p,d,f. Magnetické kvantové číslo m určuje vzájemnou polohu orbitalů a nabývá celočíselných hodnot od –l do +l včetně 0
V každém atomu existuje nejvýše 1 orb. S, 3 p, 5 d a 7 f, v každém orbitalu mohou být dva elektrony odlišující se směrem rotace- vyjadřuje se spinovým kvantovým číslem s (-½ nebo ½)
Orbitaly jsou elektrony obsazovány postupně podle energie, která je potřeba k jejich odtržení od jádra.
Sloučením různých prvků vznikají sloučeniny, chemické vazby – volné elektrony z neúplně obsazených orbitalů.
Vnější vrstva elektronů – valenční vrstva (elektrony) – určuje chemické vlastnosti prvku. (vzácné plyny mají plně obsazené orbitaly – jsou velmi stabilní, jednoatomové, za normálních podmínek se neslučují)
Periodicita vlastností prvků
Zákonitost o periodicitě vlastností prvků popsal v roce 1869 D.I. Mendělejev, seřadil tehdy známých 63 prvků do tabulky podle vzrůstajících relativních atomových hmotností. Z per.vl.prvků mohl předpovědět existenci tehdy neznámých prvků(Se,Ga,Ge). Dnes 106 prvků, řádky tabulky tvoří periody, přechodné prvky – orbitaly d jsou obsazovány před p, lanthanidy, aktinidy – 6.a7. perioda – zaplňují se f orbitaly, jsou vyčleněny. Sloupce tvoří skupiny, ty se dělí na hl.a vedl. Podskupiny podle podobných chemických vlastností.
Kovy, nekovy, amfoterita prvků
106 prvků – 16 kovů, 7 polokovů, ostatní kovy. Kovy – elektropozitivní prvky, odtržením valenčního elektronu se stabilizují jako kationty, pevné skupenství (výjimka Hg), lesklé, dobrá tepelná a elektrická vodivost, kujnost, tažnost, vysoká tt a tv. Nekovy – schopnost přijímat elektrony do své valenční vrstvy, elektronegativní, všechna skupenství, matné (výjimka I), nevodivé (výjimka grafit), nejsou kujné tažné, nízká tt a tv. Typický kov je Fr (opak F), kovový charakter roste v tabulce zprava doleva a shora dolů. Úhlopříčka od B k At – hranice mezi kovy a nekovy. Elektropozitivní prvky se vyznačují jako zásadotvorné (jejich oxidy+vodyhydroxidy, +kyselinysůl+voda) Elektronegativní prvky – jejich oxidy+vodykyseliny, + zásadysůl+voda
Amfoterní prvky – vyskytují se v kationtech i aniontech (kyselý nebo zásaditý charakter)Al, Sn, Pb, As

Vápno

1) Vzusne vapno:- Technicky nazev pro oxid vapenaty CaO: -hlavni suroviny pro vyrobu jsou vapenec, nebo dolomiticky vapenec. Vyroba:- CaCO3→CaO+CO2 –Tepelne zpracovani uhlicitanu vapenateho při teplote 950°C. Vyroba:- rozdrceni vapence→predehrati(dekarbonatace)→zpracovani obou druhu vapence CaCO3 se rozklada nad 800°C.MgCO3- dolomiticke vapno. Podle obsahu barvicich oxidu(Fe2O3) se ziskava bile, nebo zbarvene vapno.
2) Tvrdnuti vapenne malty:- Při tuhnuti a tvrdnuti vapenne malty dochazi nejprve k odsati vody poreznim spojovanym materialem, dále k vysichani gelive site hydroxidu a k vazani CO2 ze vzduchu. Vysledkem je tvorba CaCO3. Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+H2O- karbonatace vapenne malty.
3) Karbidove Vapno:- Je Ca(OH)2,který vznika při vyrobe acetylenu s karbidu vapniku. Pouziva se do malt a omitek. Karbidove vapno je nutno nechat odlezet- vyprchani acetylenu, fosfinu, arzinu(zapachaji). Vyhodou je nepritomnost prepalu.
4) Hydraulicke vapno: -Obsahuji hydraulicke slozky SiO2,Al2O3, Fe2O3. Vyrabi se palenim vapencu, které jsou doprovazeny jilem. Při vypalu vznikaji podobne slouceniny jako ve slinku. P- cementace. Hranice mezi hydraulickym a vzdusnym vapnem je modul 9. Rozdeleni- vzdusne vapno vysoky obsah CaO, tuhne a je stále na vzduchu. –Hydraulicke vapno vznika z méně cistych vapencu. Stupeň hydratacni cinnosti se posuzuje podle hydraulickeho modulu→pomer CaO s hydraulick slozkami
5) Pucolanova aktivita:- Je schopnost reakce amorfniho(nekristalickeho) oxidu kremiciteho(SiO2) s Ca(OH)2 za vzniku hydratovanych kremicitanu vapenatych, které mají pojive vlastnosti.
6) Elektrarenske popilky: -Jsou mineralni zbytky při spalovani tuhych paliv, slozeni prevazne z jemnych kulovitych zrn o velikosti 0,001-0,1mm. Slozeni SiO2 10-50%, Al2O3 19-30%, Fe2O3 5-16%, CaO 2-20%, MgO 0,3-3%, SO3 0,1-0,9%. Vlastnosti- kulovita zrna- plna, duta, pruhledna, nepruhledna.
7) Portlansky cement:- Patri do skupiny kremicitanovych cementu. Suroviny na jeho vyrobu: CaO, SiO2,Al2O3, Fe2O3, MgO, K2O, Na2O.- drceni, mleti, miseni suroviny,- tepellne zpracovani surovin na slinek- vypal(1350-1450°C).- mezi slinku s primesemi na cement(sadrovce a vapence). Zakladnimi surovinami jsou vapenec a hliny, nebo jily, nejvhodnejsi je vapenec.
8) Slinkove mineraly:- 4 zakladni druhy: -3CaO*SiO2 trikalciumsilikat→C3S. –2CaO* SiO2 kremicitan dvojvapenaty→C2S. –3CaO* Al2O3 hlinitan trojvapenaty→C3A. –4CaO* Al2O3* Fe2O3 hlinitozelezitan ctyrvapenaty→C4AF. Reakci, jimiz vznikaji slinkove mineraly, nabyvaji dostatecnou rychlost v rozmezi 1350-1450°C. Tato oblast je pro tvorbu nejdulezitejsi, je nositelem typickych vlatnosti portlanskeho cementu.
9) Hydratace portlanskeho cementu:- Hydrataci cementu vznikaji C-S-H gely, Ca(OH)2 a hydratovane aluminaty vapenate. Vsechny tyto 3 slozky hydratovaneho cementu mohou byt napadeny korozi. CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2.
10) Princip zpomalovani hydratacnich reakci, Ettringit:- Principem je rozpustny ettergit zvetsujici svůj molarni objem oproti C3AH6 2,6krat a vyvolava tlakem na steny kapilar a poru poruseni tmelu a vznik trhlin. Krystaluje v jehlicovych krystalech a svou podobnosti s nekterymi mineraly se nazyva tez cementovy bacil.
11) Hydratacni teplo cementu:- Hydratacni reakce cementu jsou provazeny vyvinem tepla. Hydratacni teplota slinkovych mineralu. C3A 867 J*g –1, C3S 502 J*g –1, C4AF 419 J*g –1, C2S 260 J*g –1. Pro nektere prisady uziti je třeba, aby vyvin hydratacniho tepla cementu byl co nejmensi. To lze ovlivnit snizenim obsahu C3A v cementu a pridavkem prisad, napr strusky nebo popilku.
12) Druhy pórů v cem. tmelu-mikrostruktura zatvrdlého cementu závisí na vnitřních a vnějších proměnných.A-minerologické složení(alit,belit,celit),jemnost mletí,obsah vody přísady.B-teplota,tlak,prostředí.
13) Vysokokopecni struska pro vyrobu smesnych cementu:- Strusky jsou pevne nekovove odpady hutni vyroby, které vznikaji roztavenim rud, struskotvornych latek a mineralnich podilu paliva. Ve stavebnictvi- plniva i pojiva. Jako pojivo je nejvhodnejsi vysokopecni struska, kterou je nutno granulovat- při vypusteni z pece rychle ochladit, aby nedoslo ke krystalizaci. Tato uprava strusky vykazuje tzv latentne hydraulicke vlastnosti.
14) Hlinitanovy cement:- Je hydraulicka maltovina ziskana jemnym mletim hlinitanoveho slinku. Vyrabi se palenim bauxitu a vapence v pomeru 1:1 v elektricke peci. Hlavnim slinkovym mineralem je hlinitan vapenaty CaO*Al2O3(Ca). Tuhe produkty zaujmou 47,3% objemu→porovitost cementoveho tmelu- znacne snizeni pevnosti. Tyto cementy jsou stále v zaru, dnes pouziti vyhradne do ZB.
15) 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(opaál,chalcedon)_alkáliové rozpínání.Voda-nesmí obs. látky ovlivňujíci hydrataci cementu a korozi výstuže.
16) Koroze betonu:1) vnitrni- navrh beton smesi- obsah a druh cementu obsah vody. –Technologie vyroby. –Pouziti chem prisad 2) vnejsi- fyzikalni(teplotni) –chemicke(pusobeni vod) –biologicke(rostliny).Koroze I. typu- koroze naporovymi vodami –rozpousteni a vyluhovani slozek cement tmelu. Tento typ koroze se tyka především pusobeni vod s niskou tvrdosti- haldove vody. Jde o vody z rek, rybniku a srazkove. Hladove vody rozpousteji a vyluhuji především Ca(OH)2 s cement tmelu –rychlost rozpousteni je dana slozenim cementoveho tmelu a vnitni strukturou.
17) Koroze II. Typu: 1)Koroze naporovymi vodami –reakce slozek cem tmelu s chem latkami za vzniku sloucenin rozpustnych nebo bez vazebnych vlastnosti. –muze byt zpusobena –kys za vzniku rozp. nebo nerozp soli. –agresivni CO2 –alkaliemi –horecnatymi solemi.2) kyselinova koroze –u prum odpadnich vod a prirodnich vod. Kysele vody reaguji především s Ca(OH)2 , který neutralizuji vapenatou slozkou CSH gel. –vody s oxidem uhlicitym reaguje s Ca(OH)2 –tvori se nerozpustny CaCO3, Ca(OH)2+ CO2→ CaCO3+H2O, -rozpusteni uhlicitanu na hydrogenuhlicitan CaCO3+ H2O+ CO2→ Ca(HCO3)2.
18) Koroze III typu: -koroze naporovymi vodami –v porech cem tmelu vznikaji slouceniny vetsich objemu, coz vede vlivem kristalizacnich tlaku k poruseni struktury a rozpadu betonu. –siranova koroze 1)sadrovinova - Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O→CaSO4+2H2O+2NaOH. –hromadi se v porech a narusuje strukturu. 2)sulfatolaminatova –zvetsuje svůj molarni objem a vyvolava tlak na steny kapilar a poru. –krystalizace soli –zvyseni objemu a vyvin tlaku. –tuky a oleje –obsahuji kyseliny, které zpusobuji melnuti betonu.
19) Atmosfericka koroze betonu: -Je zpusobena agresivnimi plyny, obsazenymi v atmosfere –CO2,SO2. CO2 napada hydratacni produkty cem. Ca(OH)2+CO2+H2O→CaCO3+2H2O. –karbonatace betonu: - CaCO3 krystaluje v nestabinich modifikacich valeritu nebo argonitu, které se premenuji na stabilni kalcit. –sulfatace betonu: -krystaly sadrovce tlakem na steny poru zpusobi rozpad povchove vrstvy beton. –zjistovani korozniho napadeni bet: -metody destruktivni v laboratorich, primo na kci, nutno provest chem. analyzu. –ochrana proti korozi: 1)primarni –je dana typem cem –obsahem, vodou.2)sekundarni- u kci vystavenych silnemu agresivnimu prostredi-penetrace, natery.
20) Vady cihlarskych vyrobku: -vykvety:-hlina obsahujici soli v cihlarskych vyrob.–především sirany Na2SO4, MgSO4, CaSO4*2H2O-bile vykvety, slouceniny chromu a vanad-zlute.Bezbar slouc mohou hydrat za zvetsen V,cimz muze dojit k porus vyrob.
21) Zaruvzdorna pojiva: -keram vyrobky, které odolavaji trvale vysokym teplotam –min1580°C. Rozdeleni: -kysele(dinas,samot), -zasadite(magnesitove,dolomitove), -neutralni(uhlikove,chromitove). –rozdeleni chem. –mineralogicke- kremicite, hlinitokrem, horecnate, horecnatokrem, horecnatovapenate, uhlikate, kremicitokarbidove. Samot- vysoky obsah SiO2,Al2O3, do 1500°C. Dinos-vysoky obsah SiO2(92%). Magnesit –vysoky obsah MgO. Dolomit –vysoky obsah MgO*CaO(méně nez 95%). Tuhove vyrobky, uhlikove vyrobky, spec keramika.
22) Zelezo a Ocel: -vyskytuje se ve slouceninach –zelezne rudy –hematit, magnetit, limonit, syderit, pyrit. –soucasti krevniho barviva. Vyroba: -slouzi rudy, jejiz chem podstatou je oxid zeleza. –nutna je predchozi mech uprava rudy drcenim a tridenim sity. –v pecich, kde se ruda speka do slinku bohatych zelezem a odstrani část balastnich slozek. –podstatou tech vyroby Fe je redukce oxidu ve vysoke peci, která se plni zhora smesi zelezne rudy a metalurgickeho koxu Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2. Vlasnosti: kujnost a vodivost. Ocel –valstnosti: kujnost a taznost. Ziskava se ze suroveho zeleza snizenim obsahu uhliku pod 1,7%→oxidace uhliku na CO2, který unika a také o oxidaci dalsich prvku(Si.Mn)
23) Chemicka koroze Fe: -koroze v nepritomnosti rozpusteneho kysliku.Fe0→Fe2++2e-. snizovani pH pod 10,5 ionty Fe2+reaguji s ionty OH- vody. Fe2++2OH-→Fe(OH)2. Priciny –spojeni dvou ruznych kovu, cizorode latky v kovu, nehomogenita krystalove struktury kovu. Koroze v pritomnosti rozpusteneho kysliku –O2+2H2O+4e-→4OH-. Zavisi na –pH roztoku a parcialnim tlaku kysliku.
24) Elektrochem koroze oceli v beton: -pH vetsi nez 9(9-13)- chranena před korozi. Pritomnost Cl- -vytvori se bily povlak AgCl na betonu(casem ma svetlefial zbarveni). Pritomnost chloridovych iontu se zjistuje reakci AgNO3 –prestrikava se K2Cr2O7 (nejsou-li pritomny chloriody-hnedocervene zbarveni.Ke zjisteni stupne koroze nutno provest chem analyzu(reaktogenovou strukturni analyzu),diferencni termickou analy.
25) Hlinik:-vyskytuje se ve slouceninach,hlavne v podvojnych kremicitanech (zivec,slida,jily). Vyrabi se z bauxitu. Stribroleskly bily kov. Vlastnosti-na vzduchu je staly.Pouziti-pro vyrobu obalu a el. Vodic.
26) Princip retezeni uhliku v org slouceninach:-atomy jsou vazany kompletne.chem vazby se zesilujivalencni carou,počet valencnich car je dan vaznosti. Uhlik je vetsinou ctyrvazny. Vazby mezi atomy uhliku-jednoducha,dvojna,trojna.slouceniny s vazbami mezi uhliky se nazyvaji nasycene,s dvojnou nebo trojnou vazbou se nazyvaji nenasycene. Dvojnou vazbu vytvareji 2 elektronove pasy,které nejsou rovnocenne. Trojna vazbu vytvareji sdilenim 3 elektronovych pasu. Retezce uhliku-rovne probihajicich-nerozvetvene a rozvetvene,uzavrene do cyklu-jednoduch, slozen.
27) Organo-kremicite slouceniny:-Silony-jsu slouceniny Si a H-SinHn+2. Bezbarve plyny nebo kapaliny extreme reaktivni. Derivaty silonu-monosilon, brialkymonosilo, bromosolon. Kondenzovanim hydroxidu vznika silikony, které obsahujivelmi pevnou vazbu Si-O-Si. Silikony jsou kapalne az tuhe,odolavaji vysokym teplotam. Silanolaty -methylsilikat sodny.
28) Mydla:-zmydelnenim tuku a rostlinnych oleju vznikaji vznikaji mydla,mineralni oleje zmydelneni nepodlehaji. Jednduche lipidy a glyceridy. Reakce glyceridu-alkalicka(zmydelneni)→vznika glycerol a smes soli mastnych kyselin tzv mydla. Tuha jadrova mydly→sodne soli vyssich mastnych kyselin. Polotuha ,mazlava mydla→draselne soli vyssih mastnych kyselin. Uziti:cistici,nebo detergentni prostredky,nelze pouzit v tvrde vode,vznik nerozp vapenatych a horecnatych soli mastnych kyselin,cistici ucinek mizi.
29) Sacharidy,celuloza:1)sacharidy:deleni-jednoduche(monosacharidy)-CnH2nOn . struktura molekuly-linearni a cyklicka. Napr-glukoza, ryboza,galaktoza,manoza. Slozeni-vznikaji retezenim molekul jednoduchych sacharidu.2)celuloza- polysacharid je sloze z 1000-3000 molekul glukozy,nerozpustna ve vode,odolna proti chemikalijim,pusobenim alkalickych hydroxidu prechazi v alkali-celulozu. 3)sacharoza-zpomaluje tuhnuti cem.
30) Chem slozeni dreva:-deleni: hlavni slozky 90-95%. Sacharidicka část 70%- celuloza a hemiceluloza. Anorganicka část 25%lignin. –doprovodne slozky 5-10% organicke(umaly, alkaly, bilkoviny). Anorganicke (K+,Mg2+,Ca2+).
31) Asfalty: -v prirode nebo při destilaci ropy. Org smesi, které rozdelujeme na dve skupiny –malteny –olejovite soucasti, plasticke a elasticke slozky. –asfalteny –tmave soucasti, tvrde slozky asfaltu. Prirodni asfalty –chem nejednotne, obsahuji mineralni primesy. Ropne asfalty –primarni destilacni asfalty –tuhe az polotuhe. Krakovane, extrakcni –ziskane extrakci rozpoustedly z olejovych ropnych zbytku, faukove –ziskavaji se foukanim vzduchu do asfaltu, redene –silnicni asfalty. Asfalty posuzujeme podle bodu meknuti. Asfaltove emulze –jemne castice asfaltu.
32) Polymerace-zakladem polimerce je pochod,při němž probíhá tvorba maromoleklárních látek řetezením molekul výchozích látek,tzv. monomerů.Je ovlivněna přítomností substilátů základního uhlovodíku,jejich počte, charakterem, polohou: polystyren z etylénu.
33) Poklykondenzace-dochází k mnohonásobnému opakování kondenzace nejčastěji dvou výchozích nízkomolekulárních sloučenin za vzniku makromolekulárních látek a nízkomolekulární splodiny:bakelit.
34) Termopasty-stříkáním,litím foukáním.Jedná se o uvolňování plynů z pojiv nebo rozpouštědel,přičemž je hmota dána do formy.pěnový polystyren.Tuhnutá a měnutí se mohou mnohokrát opakovat.
35) 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.
36) Priciny degradace plastu: -pricinou je vysoka teplota, vzdusny kyslik, svetelne zareni a ruzne chemikalie. Dochazi k depolimerizaci –vznik puvodniho monomeru –mají nizkou polymerizacni teplotu. 2NaCl+2HCl→2NaCl2+H2, s vysokou se depolimeruji za vzniku produktu. Fotooxidacni degradace –probiha při atmosferickem starnuti polymeru.