Коллоидты цемент араласпаны рамы жне олара ойылатын талаптар.

Коллоидты жйелерді толы сипаттау шін, оны асиеті тек блшек лшеміне ана функционалды туелділікте болады деген пікірді жеткіліксіздігін Н.П.Песков 1917 жылы крсетті. Ол- блшек лшемін згеріссіз сатай алатын коллоидты жйені абілетін анытайтын факторларды ескергенде ана ммкін болатын жай. зіне ана тн ассиеттері бар заттарды ерекше кйін - Коллоидтар деп атайды. Колла – гректі желім деген сзінен шыан. Мысалы, алыпты жадайда ас тзы кристаллоид болса, ал бензолда коллоидты ерітінді тзеді, немесе сабын суда коллоидты ерітінді тзетін болса, спиртте кристаллоидты асиетін крсететіні аныталды. Блшек лшемі оларды бір-біріне жабысып, бірігуі нтижесінде згереді жне осы былысты коагуляция немесе ю дейді. ю процесіне арсы тратын абілеттілік агрегатты тратылы болады.

Коллоидты химияда фаза, жйе, гомогенді жне гетерогенді жйелер сияты физхимиядаы тсініктер олданылады. Дисперсті ортаны еріткішпен, ал дисперсті фазаны еріген затпен, дисперсті жйені ерітіндімен салыстыруа болады.

Коллоид кйіні ерекшелігі.

1. Барлы коллоидты ерітінділерді суле шашырату абілеті болады (мны опалесценциялау дейді). Бл былысты тжірибе жзінде жасап круге болады. Ол шін суле жолына линза ойып, одан шыан сулені коллоидты ерітінді арылы жіберсе, одан опалесценцияны круге болады. Мны Тиндаль конусы дейді.

2. Наыз ерітінділермен салыстыранда коллоидты ерітінділердегі диффузия жылдамдыы тмен.

3. Коллоидты ерітінділерді осмосты ысымы аз, кейде оларды байау да иын. Демек, коллоидты ерітінділердегі диффузия жылдамдыы мен осмосты ысымыны тмен болуы ондаы еріген зат блшегіні наыз ерітіндімен салыстыранда ірі екендігін крсетеді. Расында да коллоидты ерітіндідегі блшек ірі болан сайын оны диффузия кезіндегі озалысы иындап, жылдамдыы тмендейді, йткені блшек іріленген сайын кедергі де арта тседі. Сондай-а ондаы блшек лшемі осмосты ысыма сер етеді. Берілген бірдей клем мен тыыздытаы екі ерітіндіні айсысында блшек ірілеу болса, сонда блшек саны аз болады. Ал осмосты ысым концентрацияа, яни блшек санына тікелей туелді.

4. Коллоидты ерітінділер диализге бейім, яни онымен ерітіндіде бірге еріген тменгі молекулалы заттарды жартылай ткізетін жараты пленкалар кмегімен тазартуа болады. Мндайда тменгі молекулалы заттар (наыз ерітінділер) жара арылы теді де, коллоидты ерітінділер алып ояды.

5. Наыз ерітінділер те траты, ал коллоидты ерітінділер трасыз. Олай болса, коллоидты блшектер болмашы ана сырты сер салдарынан коагуляцияланады.

6. Коллоидты ерітінділер, детте, электрофорез былысына бейім. Бл былыс электр рісіндегі коллоидты блшекті о, не теріс электрода тасымалдаумен сипатталады.

Бірнеше ондаан жылдар бойы жргізілген зерттеу жмыстарыны нтижесін топтастырып, тжырымдап араанда, заттарды коллоидты кйі дегеніміз, ол молекула емес, кптеген молекуладан жинаталан жекеленген агрегат трінде жретін аса майда нтаталан, яни жоары дисперстелген жзгінді (дисперсті) трі екен.

Осы айтыланды коллоидты жйедегі коллоидты кйді анытамасы ретінде абылдай отырып, коллоидты жйені кдімгі, яни наыз ерітіндіден згешелігін крсететін негізгі пікірлерді тжырымдауа болады. Коллоидты блшектер кптеген молекулалардан тратындытан да олара фазадаы термодинамика задылытарын олдануа болады. Кдімгі ерітіндімен салыстыранда коллоидты ерітінді екі фазадан тратын гетерогенді жйе екен. р коллоидты ерітінді гетерогенді жйе боландытан, оны басты шарты бір фазадаы затты екінші фазадаы затта ерімеуі немесе нашар еруі.

Коллоидты химия азір ылыми-техникалы прогресте маызды роль атарады. Коллоидты химиялы процестер болмаса, радиоэлектронды, тама жне жеіл нерксіптегі, рылыс материалдарды, медициналы дрі-дрмектерді діру жне онымен байланысты технологиялы операцияларды жзеге асыру ммкін емес. Коллоидты химиядаы алаш зерттелген ылыми жмыстар мен дістер азір биохимия, биотехнология жне биофизика секілді ылым салаларында кеінен олданылуда. Коллоидты химияны оу, оны білу ылым мен техниканы кп саласындаы мамандар шін те ажет жне маызды.

Коллоидты химиядаы басты проблемаларды бірі - агрегатты трасызды. Блшектерді трасыз болуыны негізгі себептері термодинамикалы жне кинетикалы трыдан тсіндіріледі. Коллоидты жйедегі агрегатты трасызды жйедегі фазааралы жанасу бетке шоырланан энергияны о жне айтарлытай лкен мнде болуына байланысты екен. Ол бос энергияа те боландытан, мндай жйелерді брі де трасыз екені термодинамикадан белгілі. Бл жайт коллоидты жйелерді юына, коагуляциялануына келеді. Мндайда блшектер бір-біріне жанасып, бірігеді жне фазааралы беткі абат азайып, жйедегі бос энергия кемиді. Коллоидты жйені кйін термодинамикалы трыдан те арапайым діспен талылауа болады. йтсе де мндай талылау агрегатты трасыздыты негізгі тпкі мнін ашпайды. Сол сияты термодинамика жйедегі бос энергия мен жйені трасыз кйде анша уаыт болатынын жне оларды арасындаы байланысты крсетпейді. Сондытан да коллоидты жйені агрегатты кйі жайлы млімет толы жне натылы болу шін термодинамикалы талылау физикалы кинетикамен толытырылады.

Коллоидты жйені салыстырмалы тратылыы блшектерді зара жаындай тсуіне арсы тра алатын тебіліс кшіні жеткілікті не арты болуымен аныталады.Бл кптеген коллоидты жйені трасыздыына айшы келе бермейді, йткені блшектер бір-біріне те жаындаан стте ондаы тартылыс кші тебіліс кшінен арты болады жне жекеленген екі блшекке энергетикалы трыдан агрегат растыру тиімді.Дисперсті орта, дисперсті фаза рамы бірдей екі дисперсті жйе алынды делік. Бл екі жйені айырмашылыы бірінші жйедегі дисперсті фазада кездесетін блшектер біркелкі де, екінші дисперсті фазадаы блшектер бірдей болса да лшемдеріні р трлілігінде. Коллоидты жйелер дисперсті жйелерді жеке бір трі. Коллоидтарды дисперстік дрежесі те жоары, блшектеріні млшері 10–2000A0аралыында. Блшектеріні дисперстік дрежесі бойынша коллоидтарды ірі дисперсті жйелер мен шын ерітінділер арасына орналастыруа болады. Коллоидты жйелер гетерогенді жйелер, себебі дисперстік фазаны блшектері жеке фазаны райды, дисперстік ортадан бліп тратын беттікке ие. Коллоидты жйелерде блшектерді млшері кішкентай боландытан жалпы бетіні аумаы те лкен. рылыс ндірісінде цемент пен кейбір байланыстырыш заттарды атаюы коллоидты кй арылы теді.Коллоидты цементті араласпаны негізгі асиеті – оны рылымына байланысты. Жалпы аланда, біррылымды дисперстік материалды тыыздыы артан сайын оны беріктігі, су ткізгіштігі,аяза тзімділігі, коррозияа тзімділігі анарлым жоары болады. атты цементті араласпаны асиеті - оны дисперстік композиционды материалды те жасы дамыан жоары аралы фазада болып табылады.Соны ішінде, бастапы жне соы атаю фазасы. Коллоидты цемент араласпа алу шін негізгі олданылатын табии шикізаттар ретінде карбонаттар мен саз жыныстары болып табылады.Сонымен бірге шикізат ретінде табии жне жасанды ндірістен алынан заттарды олдануа болады. Олара домна ожы, белит шламы, клдер жне т.б. жатады.осымша негізгі шикізаттармен бірге реттейтін ртрлі оспалар олданылады.

Карбонатты шикізаттар. КЦ алу шін ртрлі карбонаттар олдануа болады, к тасы, бор, мергельді к тасы, мергель т.б. Карбонаттарды рамында саз, жыныс оспалары болады (кремнезм, гипс, доломит). Доломит жне гипс сияты минералдар кп болса, олар зиян келтіреді.

Саз жынысты шикізаттар. Саз жыныстарды ішінде олданылатын саз, суглинка сазды сланцтер, сары топыратар жне басалары. Сазды рамына темір оспалары, м, Са, Мg карбонаттары, гипс жне баса заттар болады. Саз жыныстарында портландцементке керек ышыл тотытары болады.Мысалы, SiO2, Al2O3, Fe2O3, к тасында негізінде CaO болады.

Жылды мезгілінде байланысты сазды ылалдыы 10-30 % аралыында болады. Сазды клемдік салмаы 1700-2100 кг/м³ райды.

Белит шламы. Белит шламы – негізігнен нефелин ндірісінен блініп шыан. алды рамы жнінен портландцемент пен 10-30 % домна ожыны арасында. Шамамен рамындаы тотытар мынандай:

24-31% SiO2, 2-6 % Al2O3, 2- 5% Fe2O3, 50-59 % CaO жне 2-10% баса осылыстар райды. Белит шламы тгелдей саз жыныс шикізатын ауыстырады. Зауыта ол нтаталан кйінде келіп тседі, сонымен атар пештерді уаттылыын арттырады жне отын шыымын азайтады.

Белит шламыны рамында негіздер кп болады 2,5% млшерінен аспайтын шлам олданылады.

Алюминий тотыын кбейту шін боксит олданылады.

Коллоидты цементті араласпа ндірісі шикізаты бар жерге орналасу керек. Тек аз млшерде олданылатын оспалар баса жатан келінеді, мысалы тзеткіш оспалар.

Шикізатты кбінесе ашы тсілмен алады. ндірілген шикізатты жне отынды ртрлі кліктермен тасиды.

лкен зауыттарда шикізаттарды арты млшерде жинайды, йткені р трлі жадайларда зауыт тотап алмау шін. Оларды сатау шін срлем жасалады.

Отын. Клинкерді кйдіру шін атты сйы жне газ тектес отындардарын пайдаланады. Клинкер негізінен 1450°C температурасында пайда болады. Кйдірілген зата атты отынны нта боланы жасы,йткені жасы рі тегіс, біркелкі блініп тарайды. атты отынды кептіріп жне нтатап алады.

Сйы отын ретінде мазутты пайдаланады. Кптеген зауыттар табии газбен жмыс істейді, ол шін кбінесе метанды пайдаланады. Газды жне біркелкі минералды рамы бар клинкер алуа ммкіндік туызады.

рылыс ерітіндісі дегеніміз-байланыстырыш зата ажетті млшерде м мен су араластыраннан кейін атайып, жасанды таса айналатын материал.Крсетілген заттармен атар,рылыс (осымшалар) осылады.рылыс ерітіндісі атайана дейін ол рылыс ерітіндісіні араласпасы (оспасы) деп аталады.рылыс ерітіндісі жа абат алыдыы 1-2см ретінде пайдалатындытан абыра салу, сылау, т.б.жмыстарда оны рамында ірі толтырыш болмайды.

Байланыстырыш заттарына арай олар цементті рылыс ерітіндісі портландцемент пен оны трлері негізінде: ізбесті гипсті жне араласан т.б болып бледі.Байланыстырыш затты трі рылыс ерітіндісіні ра немесе ылалды жерде олданылатынына байланысты таайындалады.

Кейбір жадайда техникалы немесе экономикалы ажеттілікке байланысты цементке ізбес не саз балшы осылады. Оларды цементтізбесті, цементсазды ерітінділер дейді. Ізбесті ерітінділерге тез атаю шін гипс осылады, мндай ерітіндіні ізбегипмті деп атайды. Ол йді ішкі абырасын, тбесін сылауа пайдаланады.

олданылатын орнына арай рылыс ерітінділері фундаменттерді абыраларды, кмбез трізді тбелерді кірпіш не тастан алау шін пайдаланатын болса – ылауы – ішкі абыраны, тбені, сырты абыраны сылау шін олданылатын болса – сылаты, ал ірі рылыс элементтері панельдерді, блоктарды штастыру шін пайдаланылса – монтажды, ал дыбыс жне рентген сулесін ткізбес шін, т.б. шін арнаулы масатпен олданылса – арнаулы деп топтастырылады.

рылыста е маызды байланыстырыш цемент болып есептеледі. Цемент німдеріні, сыымдылы беріктігіні жоарылыы жне атмосфераа тзімділігі сияты асиеттері белгілі.Кемшілігі – иілімділік, созылымдылы беріктігіні тмендігі.

Цемент гидротация нтижесінде атаяды, мндайда араластыратын суды наты блігі шыындалады.Су, атаю процессі аяталанша болуы керек.Егер гидротацияа су жеткіліксіз болса, онда цемент асиетінен е болмаанда жартылай айырылады. Бл сіресе жа абаттара жне кішігірім беттерге олданана байланысты. Мысалы, к-цемент бояуларын, шпаклевка, жа абатты желім мен жндеу сыламаларын жаан жадайда.Негіз суды жылдам жтып алады да буланып кетеді. Толы стаспаан цемент жартылай ана байланыстырыш ретінде жмыс істейді. Бл – отыруыны жоарылыынан жеткіліксіз беріктігінен негізге жабыспауы жне атайан ерітіндіні ылала сезімталдыынан байалады.

Байланыстырыш заттар ретінде портландцемент, шлакті портландцемент 15-20%, рылыс ерітінділерін ндіру шін шыындалады. Сондытан рылыс ерітінділерін дайындау шін жоары маркалы клинкерлі цементті шыынын азайту те тиімді. Клинкерлі цементті шыынын азайтуды негізгі жолы – рылыс ерітіндісін ндіру шін арнайы цементтерді олдану шін арнайы цементтерді олдану. Мндай цементтер клинкерге кп млшерде минералды заттар, активті минералды оспалар – трепел, диатомит пемза кварцті м, ізбестас, т.б.осып, бірге нтап ндіріледі. Осындай арнайы цементтерде тек ана 20-30% клинкер болады. Яни бл байланыстырыш заттарды кйдіру арылы алынатын ымбат клинкер шыыны, те азайтылады. рылыс ерітінділерін дацындау шін цементтерден баса ауа мен гидравикалы к, гипс, цемент, пуоцоланды байланыстырыш(ГЦПБ), гипсті жне ізбегипсті байланыстырыштар олданылады.

Уа толтырыш ретінде ауыр рылыс ерітінділерін дайындауа кварцті, дала шпаты, табии мдар не тау жыныстарын сатаумен алынан мдар, ал жеіл ерітінділер шін – уаталан пемза,туф, лутас, шлак, жне м трінде арнайы ндірілетін немесе м млшеріне дейін саталан пемза, керамзит пайдаланылады, Кдімгі кірпіш сияты формасы бар дрыс кішкене бйымдарды алау шін олданылатын м тйірлеріні млшері 2,5-мм-ден жоары болмауы, шойтастарды, ірі темірбетон конструкцияларын штастыру шін пайдаланылатын ерітінділерді м тйірлері 5мм-ден, ал абыраларды, ішкі тбелерді сылау абатында олданылатын ерітінділерде м тйірлеріні млшері – 1,5мм аспауы ажет.

рылыс ерітінділерін пластификацилайтын осымшалар (стемелер ретінде цементті ерітінділерді жылжымалылыы мен су стаыштыын жаарту шін бейорганикалы осымшалар к немесе оны орнына отындарды клі олданылады. Ал к пен цементті рылыс ерітінділері шін органикалы стемелер ауа ендіргіш нейтральданан шайыр (орысша смола нейтрализованная воздухововлекающая СНВ) жне сульфат ашыты бражасы (САБ)пайдаланылады.

стемелер ретінде рылыс ерітінділерін тменгі температурада атаюын амтамасыз ететін араласпасыны тозау температурасын тмендететін натрий, кальций жне магний хлоридтері, сахар т.б. олданылады.