Материал предмет или вещество, которое используется для изготовления чеголибо (конструкции, сооружения, машины, одежда и т д.), сырье.
 Скачать 0.81 Mb.
|
|
Минерал – однородное природное химическое соединение, обладающее определённой структурой и свойствами. Всего насчитывается более 2000 минералов. В большинстве случаев минералы – твёрдые тела. Минералы различают по химическому составу и делят на 4 группы:
Горная порода – минеральная масса, состоящая из одного или нескольких минералов. Горные породы делят на 2 группы:
Генетическая классификация горных пород
Магматические горные породы: а) Интрузивные: образуются, когда магма не вышла на поверхность. Магма медленно начала остывать под верхними слоями земной коры, при этом образовались плотные полнокристаллические горные породы, имеющие очень высокую плотность, маленькую водопроницаемость, высокую морозостойкость, т. е. обладают улучшенным комплексом всех свойств (гранит, диорит, габбро); б) Эффузивные: образовались из расплавленной магмы, вышедшей на поверхность земли, при этом охлаждение магмы происходило быстро, поэтому образовались мелкие кристаллы с дефектами и искажениями. Такие горные породы имеют несколько большую по сравнению с интрузивными пористость, малую плотность, низкую водо- и морозостойкость (диабазы, базальты, андезиты). Осадочные горные породы: а) Обломочные горные породы образовались в результате переноса и уплотнения тех масс и отложений, которые создаются выветриванием и воздействием воды (гравий, песок, суглинки, супеси, сцементированные песчаники). Применяют чаще всего как заполнитель в бетоны, а также в качестве сырья для производства вяжущих; б) Химические горные породы образовались в результате выпадения в осадок каких либо веществ из насыщенных и пересыщенных растворов (гипс, ангидрит, магнезит, известковые туфы). Применяют для изготовления вяжущих и отделочных материалов; в) Биологические (органогенные) горные породы образовались в результате накопления осадков на дне рек, морей, озёр из продуктов жизнедеятельности организмов (ракушечники, диатомиты, известняк). Применяют как отделочные материалы и для изготовления вяжущих веществ. Для осадочных горных пород характерным свойством является слоистость, они имеют меньшую плотность, малую водо- и морозостойкость, большие теплоизолирующие способности (в сравнении с магматическими). Метаморфические горные породы образовались в результате вторичного воздействия на изверженные и осадочные горные породы высокого давления и температур (из изверженных образовались гнейсы, из осадочных – мраморы и кварциты). Применяют в качестве вяжущих и как отделочные материалы. Добыча и переработка природных каменных материалов Добыча природных каменных материалов осуществляется открытым способом в карьерах и включает следующие этапы:
Все природные каменные материалы делят на 2 большие группы:
а) бутовый камень – куски размером более 300 мм неправильной формы (рваный бут), добываемый при взрывных работах, или же неправильные плиты (постелистый бут и плитняк), получаемые выломкой из слоистых пород (главным образом из известняков и песчаников). Бутовый камень получают также в виде отходов при распиловке ракушечников, туфов и тому подобных пород. Применяется для бутовой и бутобетонной кладки фундаментов и подпорных стенок; б) булыжный камень – валуны размером до 300 мм. Применяют для покрытия мостовых дорог, дворов; в) гравий – это окатанный природный щебень получаемый без обработки путем просеивания рыхлых горных пород (иногда с промывкой или частичным дроблением излишне крупных кусков). Применяют для изготовления бетонов и оснований дорог; г) песок – рыхлая горная порода с размером зёрен от 0,16 до 5 мм. Применяют в качестве заполнителя для растворов и бетонов.
а) плиты пиленые и тёсанные. Применяют для отделки зданий; б) природный шифер (кровельные плитки) – очень тяжёлый, но один из самых долговечных материалов; в) бортовые камни (бордюры ─ самые долговечные) – камни используемые для мощения дорог; г) щебень ─ куски размером от 5 до 150 мм, образующиеся при дроблении бутового камня; встречается также природный щебень (дресва), но он применяется сравнительно редко. Применяют в качестве крупного заполнителя для цементных и асфальтовых бетонов (лучший заполнитель). Керамические материалы и изделия Керамос (греч.) – глина. Керамика – это материал, получаемый из глиняных масс путём их формования с последующей сушкой и обжигом. Классификация керамики по назначению
Строительная керамика Строительная керамика классифицируется на следующие виды керамических материалов:
В зависимости от пористости черепка керамика бывает:
Сырьё для производства керамики Глина – мелкообломочная осадочная горная порода, пластинчатого (чешуйчатого) строения с размером пластин менее 0,005 мм, которая при смешивании с водой способна образовывать пластичное тесто, сохраняющее свою форму после сушки и обжига. Сырьём для производства керамических материалов служат разные водные алюмосиликаты. Наибольшее применение имеет каолинит – водный алюмосиликат следующего состава:  . Если каолинит не содержит оксидов железа, то имеет белый цвет. Истинная плотность около 2200 кг/м3. Состоит из гексагональных чешуек (пластинок).Также используются монтмориллонитовые глины, слюды и гидрослюды, алит. Чистые глины встречаются достаточно редко. Часто в глинах присутствуют примеси, придающие изделию различные свойства. Примеси:
Свойства глин
а) Истинно-глинистые частицы имеют форму пластин и размер менее 0,005 мм; б) Пылеватые частицы имеют размер от 0,005 до 0,16 мм; в) Песчаные частицы имеют размер от 0,16 до 5 мм.
В зависимости от пластичности глины делятся: а) Высокопластичные (  );б) Среднепластичные (  );в) Малопластичные глины (  );г) Непластичные (  ).На пластичность влияют: гранулометрический состав и содержание примесей. Повысить пластичность можно 2мя способами: а) Механическое разминание; б) Добавление пластифицирующих добавок.
а) Огнеупорные (выдерживают > 1580 °C); б) Тугоплавкие (от 1350 до 1580 °C); в) Легкоплавкие (менее 1350 °C). На огнеупорность влияют: а) Гранулометрический состав (чем больше истинно-глинистых частиц, тем выше огнеупорность); б) Пластичность (чем выше пластичность, тем выше огнеупорность); в) Содержание примесей (чем больше примесей, тем меньше огнеупорность). Добавки, применяемые в керамической технологии Для придания глинам и готовым изделиям определённых свойств применяются различные добавки. Технологические добавки делятся на 5 групп:
а) Мелкий керамический бой; б) Мелкий песок; в) Шлаки и т.д. Частица добавки попадает между частицами глины и не позволяет им сближаться;
а) Тонкоизмельчённый уголь; б) Тонкоизмельчённый торф; в) Мелкие опилки; г) Древесная кора и т. д.;
а) ПАВ и ПАД; б) СДБ – сульфитно-дрожжевая бражка;
а) Песчаная смесь, затворённая жидким стеклом – повышает кислотостойкость; б) Добавки оксидов металлов для цветной керамики. Технология изготовления керамических изделий Этапы технологии изготовления керамических изделий:
а) Формование из сухих порошковых масс. При этом применяют очень высокое давление. Изделия получаются плотные с минимальным содержанием пор; б) Формование из пластичных масс (кирпич, плитка, огнеупорная керамика); в) Литьё из текучих масс (посуда и т. д.).
Свойства кирпича глиняного обыкновенного Кирпич керамический обыкновенный получается из глин средней пластичности методом пластического формования при температуре обжига  .Кирпич должен соответствовать ГОСТу 530–95.
Стекло и стеклянные изделия Ломоносов – родоначальник стекловарения в России. Стеклом называют все аморфные тела, получаемые путём переохлаждения их расплавов и обладающие механическими свойствами твёрдых тел. Признаки стеклообразного вещества
Стеклообразующие оксиды Отметим, что стекло не является веществом с определённым химическим составом. В состав стекол входят различные оксиды. Простые стекла имеют в своем составе 1─2 или 3 оксида, более сложные ─ до 10 различных оксидов. Оксиды, которые образуют стекла самостоятельно, без присутствия других оксидов называются стеклообразующие оксиды.
Но для производства стекла сырьевой массой является многокомпонентная шихта, содержащая помимо основных оксидов различные добавки. Сырьё для производства стекла
Основное сырьё – минеральное сырьё и продукты промышленности, которые являются поставщиком основного стеклообразующего оксида (кварцевый песок, доломит, сода, известняк, борная кислота, фосфорная кислота, соли фосфорной кислоты и т.д.). Минеральное сырьё имеет большое количество разных примесей, что приходится учитывать при составлении рецепта стекла. Вспомогательное сырьё вводится в шихту для ускорения варки стекла и придания ему заданных свойств: а) Глушители вводятся для непрозрачности стекла (плавиковый шпат или любые фтор содержащие соли); б) Осветлители применяют для удаления из стекла газовых пузырьков (сульфаты натрия и алюминия, калиевая селитра); в) Красители (кобальт (  ) – синее стекло; хром – зелёное; марганец ( ) – фиолетовое; оксид железа ( ) – красное). |
) – силикаты;
); 
– алюмосиликаты;
; 
;
);
).
, оксид калия (
) – повышают прочность готовых изделий.
, определяемым
, но обычно при 
);
. В результате образуется вещество муллит: 
.
;
;
– оксид кремния ─ силикатное стекло (тарное стекло, оконное, полированное и т.д.);
– оксид фосфора ─ является основным в фосфатных стёклах (оптические, электротехнические, вакуумные и т.д.);
– оксид бора ─ боратные стёкла (реакторное стекло, рентгенозащитное стекло и т.д.).