Wskaz dwoch uczonych, którzy wniesli olbrzymi wklad w wiedze o budowie atomu: Rutheford i Bohr
Podczas oznaczanie zawartosci Na2O w szkle wodnym stosowales
miareczkowanie alkacymetryczne
Alkaliczny odczyn szkla wodnego jest efektm
hydralizy krzemianow
Wzor ortoklazu jest nastepujacy K[AlSi3O8] jest to
glinokrzemian szkieletowy potasu
Wzor ortoklazu jest nastepujacy K[AlSi2)8] jest to
glinian szkieletowy potasu
Zwiazek o wzorze Na6[Si2O7) to
pirokrzemian sodu
Wymień rodzinę minerałów skałotwórczych będących krzemianami łańcuchowymi.
Pirokseny.
Krzemiany to :
sole
O wlasnosciach chemicznych i fizycznych pierwiastkow glownie decyduja
elektrony walencyjne
Wskaz reguly rzadzace rozmieszczeniem elektronów
regula zwana zakazem Pauliego i regula Hunda
Orbitale są obsadzone elektronami w kolejności:
zgodnej z kolejnością zajmowania przez nich miejsc w schemacie poziomów energetycznych, najpierw są zajmowane orbitale o niższej energii
Wiazania chemiczne wytwarzaja się w skutek oddzialywan
elektrostatycznych
Podstawowe rodzaje wiazan chemicznych to:
metaliczne i atomowe
Wskaz dwa rodzaje wiazan wykazujacych najwieksza wytrzymalosc:
atomowe i jonowe
Wskaz dwa rodzaje wiazan wykazujacych najmniejsza wytrzymalosci:
wodorowe i van der Walsa
Warunki potrzebne do utworzenia wiązania wodorowego.
Atom A musi być atomem pierwiastka o wysokiej elektroujemności (atom silnie elektroujemny).
Atom B musi dysponować wolną parą elektronów
Wartosci 0, 1, 2, ..... n-1 może przyjmowac
orbitalna liczba kwantowa
Główną liczbą kwantową oznacza się zwyczajowo literą :
n
Zwyczajowo orbital symbolizowany jest graficznie przez
kwadrat
Od znajomosci ilu liczb kwantowych zalezy pelny opis stanu elektronu w atomie,
od 4
Piec typow sieci dwuwymiarowej to
-ukosna
-prostokatna prosta
-prostokatna centralna
-heksagonalna
-kwadratowa
Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry a=b≠c α=β=γ=90°
Jest to siec tetragonalna
Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry a≠b≠c α≠β≠γ jest to
siec trojskosna
Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry a≠b≠c α=β=γ=90° Jest to siec
rombowa
Komorka elemantarna o postaci (szescian foremny) to komorka sieci przestrzennej
regularnej
Czy komórki elementowe w kształcie sześcianu o postaci ...są komórkami sieci przestrzennych zaliczanych do tego samego układu krystalograficznego:
TAK
Figura geometryczna utworzona przez przestrzenny uklad orbitali zhybrydyzowanych sp3 to
czworoscian foermny
Plaszczyzna zaznaczona w komorce elementarnej szesciennej ma wskaznik Millera rowne (trojkat) to jest
(111)
Niskokatowa granica skosna (daszkowa) to
szereg ulozonych jedna nad druga dyslokacji krawedzioweych
W krystalografii wyroznia się nastepujace osie symetrii
os wlasciwa i os srobowa
Metoda proszkowa zwana także metoda Debaye'a-Scherrera-Hulla to:
metoda identyfikacji cial krystalicznych
Rzeczywisty sklad fazy ferytowej dany jest wzorem C2ApF1-p w którym p może przyjmowac wartosci
0 - 0,7
Zaburzenie Schottky'ego to
para defektow punktowych Vm i Vn
Zaburzenie Frenkla to
para defektow punktowych Mi i Vm oraz Xi i Vn
Zaburzenie antystrukturalne to
para defektow punktowych Mx i Xm
Sol Candlotta tworzy się podczas
uwadniania fazy glinianowej
Rozroznia się dwa zasadnicze typy dyslokacji a mianowicie
dyslokacje krawedziowa oraz dyslokacje srubowa
Najwieksze cieplo uwadniania wykazuje faza
alitowa i glinianowa
Wskaz wymagania normowe
zawartosc cukrow i zawartosc suchej pozostalosci
Roztwory rzeczywiste to uklady dyspersyjne o rozproszeniu
atomowym
Czy można za pomoca wyfrakcji promieni rentgenowskich wykonywac ilosciowe analizy mieszanin cial krystalicznych
TAK
Anizotropia krysztalu polega na tym, ze
w roznych kierunkach ma on niejednakowe wektorowe właściwości fizyczne
Pojecie „punkt rownowaznikowy” to pojecie zwiazane z
analiza miareczkowania
Ostatecznymi produktami uwadniania fazy glinianowej sa
C3A * Cs * H12 * C4AH18 * C2AH8
Mechanizm dyfuzji w sklali atomowej w krysztale może zachodzic za pomoca trzech zasadniczych rodzajow przemieszczen: dyfuzji wakancyjnej, dyfuzji miedzywezlowej oraz
mecanizmu pierscieniowego
Uklad dyspersyjny o rozproszeniu koloidalnym to uklad w którym czastki fazy rozproszonej maja wymiary
10 - 2000 A
Warunkiem umozliwiajacym dyfrakcje promieni rentgenowskich na krysztale jest periodyczne rozmieszczenie atomow w krysztale
Rozroznia się dwa zasadnicze typy dyslokacji, a mianowicie
dyslokacje krawedziowa oraz dyslokacje srubowa
Najwyzsze cieplo uwadniania wykazuje
faza alitowa
Która faza dec. o wys. wytrzymałości wczesnej 2. wymusza stos. regulatora czasu wiązania
f. alitowa 3Ca0*SiO2 C3S
2 fazy o najwyższym cieple uwodnienia
Glinianowa, alitowa
Tzw. Faza Aft to faza uproszczonej formy
C3(AF) * Csn*CH3-n *H32
Produkty powst w wyniku reakcji hydr. CSH
krzemiany wapniowe
Warunkiem umozliwiajacym dyfrakcje promieni rentgenowskich na krysztale jest
periodyczne rozmieszczenie atomow w krysztale
Roztwory rzeczywiste to uklady dyspersyjne o rozproszeniu
atomowym
Czy można za pomocą dyfrakcji promieni rentgenowskich wykonywać ilościowe analizy mieszanin ciał krystalicznych:
TAK
Mechanizm dyfuzji w skali atomowej w krysztale może zachodzić za pomocą trzech zasadniczych rodzajów przemieszczeń:
dyfuzji wakaaancyjnej, dyfuzji międzywęzłowej oraz: mechanizmu pierścieniowego.
Pojecie „punk rownowaznikowy” to pojecie zwiazane z
analiza miareczkowa.
Co to jest emulsja?
Emulsja to układ dyspersyjny, w którym zarówno fazą rozproszoną (dyspersyjną), jak i rozpraszaną(dyspergowaną) jest ciecz np. olej.
Jak nazywa się proces odwrotny do peptyzacji?
Koagulacja.
Przy jakiej wartości pH najszybciej przebiega kondensacja kwasów krzemowych.
7<pH<14
Napisz wzór odzwierciedlający rzeczywisty skład fazy ferytowej.
Produkty C4(Al1-x Fx)H19 ; C2 (Al1-x Fx)H8
Narysuj, napisz wzór i podaj stopień kondensacji anionu krzemotlenowego w postaci łańcucha dwuprzemiennego, charakterystycznego dla budowy minerałów skałotwórczych grupy piroksenu.
(SiO3) 2- stopień kondensacji 3 rysunek 2 trójkąty.
Zaprawa jest to mieszanina:
spoiwo + woda + kruszywo drobne
Podaj zasadniczą różnicę (jednym zdaniem) między zaprawą a mieszanką betonową.
W mieszance betonowej oprócz zaczynu i kruszywa drobnego (jak to jest w zaprawie) występuje także kruszywo grube, np. żwir (W zaczynie jest tylko spoiwo i ciecz zarobowa).
Wskaz wymagania normowe stosowane przy ocenie przydatnosci do celow budowlanych:
zawartosc suchej pozostalosci i zawartosc cukrow
Prawo Hooke'a.
σ=Eε
ε=Δl/l - odkształcenie jednostkowe
E - moduł Younga (sprężystości)
REAKCJE
Podstawowa reakcja w spoiwach magnezjowych
MgO+H2O-> Mg(OH)2
Napisz tzw. modelową reakcję alitu z wodą.
2C3S +6H → C3S2H3 + 3CH
Napisz tzw. modelową reakcję belitu z wodą.
2C2S +4H → C3S2H3 + CH
Podst. reakcja chem. Zach. podcz…nieg. wap.bud
CaCO->CaO+CO2||
Reakcje w dwuetapowym rozkładzie dolomitu
I MgCa(CO3)2->MgO+CaCO3+||CO2
II CaCO3 ->CaO+CO2||
Napisz przykładową reakcję hydrolizy krzemianów sodowych prowadzącą do powstawania kwasów krzemowych w szkle wodnym.
Na4SiO4 + 4H2O ====> H4SiO4 + 4NaOH
Napisz reakcję prowadzącą do tworzenia się CaCO3.
Ca(OH)2+CO2+H2O -> CaCO3 +2H2O
Napisać reakcje zachodzące podczas otrzymywania i gaszenia wapna palonego.
Lasowanie, czyli gaszenie wapna polega na hydratacji (uwodnieniu) tlenku wapniowego
CaO+H2O→Ca(OH)2 [56+18→74].
Reakcja otrzymywania wapna palonego
CaCO3→CaO+CO2↑.
Korozja węglanowa
I etap: Ca(OH)2+CO2+H2O = CaCO3+2H2O
II etap: CaCO3+CO2+H2O = Ca(HCO3)2+H2O
BETON
Stabilizacja skurczu
10 dni twardnienia 33% skurczu całkowitego
28 dni 50%
360 dni 90%
2-3 lata 100%
Co jest warunkiem trwałości CSH w betonie?
Wysokie pH cieczy porowej.
Po jakim okresie, przeciętnie, następuje stabilizacja skurczu betonu zwykłego znajdującego się w warunkach naturalnych.
Po 2-3 latach
Jakie są zmiany objętościowe betonu w środowisku mokrym?
+Δl 0,1 do 0,2 mm/m (pęcznieje)
Jakie zmiany objętościowe zachodzą w betonie zwykłym twardniejącym w powietrzu. Podaj przeciętną ich wartość.
-Δl 0,2 do 0,5 mm/m (kurczy się)
WODA
Wymień nazwy typów /rodzajów/ wody mogących występować w ciałach stałych.
Krystalizacyjna, zeolityczna, konstytucyjna, zabsorbowana, zaokludowana
Jakie dwa typy wody występujące w ciałach stałych określa się nazwą wody koordynacyjnej?
Kationowa i anionowa.
Jaki typ wody występuje w gipsie?
Krystalizacyjna
Które rodzaje wody w zwiazkach chemicznych wystepuja w ilosciach stechiometrycznych
Woda krystalizacyjna i woda konstytucyjna
Jaka jest dopuszczalna maksymalna zawartość chlorków /podaj wartości i jednostkę/ w wodzie zarobowej zwierających elementy metalowe?
100ml/l.
Jaka jest dopuszczalna maksymalna zawartość alkilów w wodzie zarobowej dla betonu?
1500mg/l
Oznaczając stężenie jonów (SO4)w wodzie zarobowej stosuje się
Analizę wagową
Zwiazek A dodany do wody zarobowej powoduje zmiany w rozpuszczalnosci dwu i polhydratu jak na rysunku (wykresy H2O i H2O + A) Zwiazek A spowoduje
opoznienie wiazania spoiwa gipsowego
Woda krystalizacyjna:
-Kationowa (cząsteczki wody otaczają koordynacyjnie kationy),
-Anionowa (jest ona skoordynowana z anionem),
-Sieciowa (zajmującą określone miejsce w sieci krystalicznej, lecz nie związana bezpośrednio z jonami - wiązania wodorowe).
Wiązania miedzy jonami a cząsteczką wody w krysztale są typu jon-dipol. Woda krystalizacyjna występuje w tzw. hydratach jak np. CuSO4*5H2O, NiSO4*6H2O, CaSO4*2H2O, ZuSO4*7H2O, NaB4O7*10H2O.
Wymień charakterystyczne cechy wody krystalizacyjnej.
Występuje w postaci cząsteczkowej;
Jest związana a cząsteczką zw. chem. z reguły za pomocą wiązań słabszych niż wiązania występujące w obrębie samej cząsteczki;
Jest związana ze związkiem w ściśle określonych ilościach (stechiometrycznych);
Wydzielanie wody ze związku następuje z reguły w ściśle określonych temperaturach;
Utrata wody przez związek będący ciałem krystalizacyjnym jest zwykle połączona ze zmianą jego budowy krystalicznej.
SPOIWA
Spoiwa hydrauliczne.
Spoiwa cementowe, wapno hydrauliczne.
Spoiwa powietrzne.
Spoiwa wapienne, gipsowe, krzemianowe, magnezjowe.
Sole do zarabiania spoiw:
-dwuwodny siarczan wapnia CaSO4*2H2O lub siarczan wapnia CaSO4
-węglan wapnia CaCO3
-węglan magnezu MgCO3 lub węglan wapna i magnezu MgCa(CO3)2
-tlenek krzemu SiO2 oraz węglan sodu lub potasu
Które ze spoiw zarabia się wodnymi roztworami wybranych soli?
Spoiwa magnezjowe
Jakie spoiwo stosuje się do robót budowlanych zwanych szpachlowaniem?
Spoiwo gipsowe.
Podaj nazwę spoiwa budowlanego, do którego zarabiania nie stosuje się wody.
Krzemianowe
Podaj nazwę i wzór chemiczny dwóch podstawowych składników spoiwa budowlanego o nazwie estrichgips.
Anhydryt II CaSO4 oraz tlenek wapnia CaO
Podział spoiw ze względu na surowiec główny.
Spoiwa gipsowe(siarczanowe), wapienne, magnezjowe, krzemianowe, cementowe
Twardnienie spoiwa budowlanego przejawia się
Wzrostem wytrzymalosci zaczynu spoiwa
Sól będąca półhydratem jest głównym składnikiem spoiwa
Gipsowego
Zwiazki okreslane nazwa „tlenochlorki” sa skladnikiami stwardnialych spoiw
magnezjowych
Przy badaniu jakiego spoiwa budowlanego oznaczales %owa zawartosc wody krystalizacyjnej
spoiwa gipsowe
Tworzenie spoiwa budowlanego przejawia się
wzrostem wytrzymalosci zaczynu spoiwa
Które ze spoiw zarabia się wodnymi roztworami wybranych soli
spoiwa magnezjowe
SPOIWA MAGNEZJOWE
Wymień sole, których roztwory wodne są najczęściej stosowane do zarabiania spoiw magnezjowych,/podaj ich nazwę i wzór chemiczny/.
MgCl2 - chlorek wapnia
MgSO4 - siarczan magnezu lub
FeSO4 - siarczan żelaza
Spoiwa magnezjowe produkowane sa z surowce, które glownym skladnikiem jest
Ca Mg(CO3)2 oraz MgCO3
Produkty uwadniania spoiw magnezjowych
wodor. magnezu Mg(OH)2, tlenochlorki
Podstawowa reakcja w spoiwach magnezjowych
MgO+H2O-> Mg(OH)2
SPOIWA GIPSOWE
Surowce do produkcji spoiw gipsowych
-skała gipsowa, CaSO4*2H2O, gips;
- anhydryt, CaSO4, anhydryt
Jaka cecha budowy decyduje o możliwości otrzymania spoiw gipsowych właściwych?
Wiązania wodorowe o różnej mocy
Do spoiwa gipsowego dodano czynnik hydrofobizujący. Jak wpłynie na czas wiązania?
Wydłuży
Podaj nazwę typu spoiw gipsowych zawierających tzw. aktywator właściwości wiążących.
Spoiwa gipsowe bezwodne - są to spoiwa, których dominującym składnikiem jest bezwodny siarczan wapnia CaSO4 tzw. anhydryt II
Sam anhydryt nie wykazuje właściwości wiążących. Staje się on spoiwem dopiero po zaktywizowaniu pewnymi związkami zwanymi aktywatorem.
Podaj nazwy etapów i faz występujących w procesie wiązania półwolnego spoiwa gipsowego.
I. Rozpuszczanie półhydratu
- odłącznie jonów
- dyfuzja
II. Krystalizacja dwuhydratu
- zarodnikowanie
- tworzenie się kryształów
Najlepiej rozpuszczalny w wodzie
CaSO4*2H2O
Napisz wzór i podaj nazwę związku, który występuje w spoiwach gipsowych właściwych.
2CaSO4*H2O - gips półwodny
Podaj nazwę i wzór głównego surowca spoiw gipsowych bezwodnych.
Bezwodny siarczan wapnia CaSO4 (anhydryt II)
Mechanizm wiązania spoiw gipsowych właściwych najpełniej określa pojęcie.
Mechanizm krystalizacyjny przebiegający przez roztwór
Nazwa typu sp.gip. zaw. aktywator wł wiąż.
spoiwa bezwodne (gipsowe)
Nazwy etapów i faz wyst. w proc. wiązania półwodnego spoiwa gipsowego
E. I- Rozpuszczanie się półhydratu
F1 Oddzielanie się jonów Ca2+, SO42-
F2 Dyfuzja jonów
EII Krystalizacja dwuhydratu
F1 Zarodnikowanie
F2Tworzenie się kryształów
Skład estrachgipsu
Anhydryt II CaSO4
Ok. 3% CaO (naturalny aktywator)
SPOIWA KRZEMIANOWE
Stopień kondensacji anionu krzemotlenowego jest równy 2. jest to:
krzemian szkieletowy
Skladnikiem wiazacym w spoiwie krzemianowym jest
Żel kwasow krzemowych
Podaj nazwę procesu prowadzącego do powstawania polikwasów krzemowych podczas wiązania spoiwa krzemianowego.
Polikondensacja.
Zdefiniuj, tzw. moduł krzemianowy, /objaśnij, co oznaczają symbole w formule matematycznej ewentualnie zastosowanej do udzielenia odpowiedzi/.
ODP. MK=%SiO2 / %(Al2O3 + Fe2O3)
Napisz wzór efektywnego i często stosowanego koagulatora przy otrzymywaniu spoiw krzemianowych.
Na2SiF6 fluorokrzemian sodu
Napisz przykładową reakcję hydrolizy krzemianów sodowych prowadzącą do powstawania kwasów krzemowych w szkle wodnym.
Na4SiO4 + 4H2O ====> H4SiO4 + 4NaOH
W anionie krzemotlenowym [SiO4]4- atomy krzemu ulegaja hybrydyzacji typu
sp3
Mechanizm wiezania spoiw krzemianowych najpelniej okresla pojecie
mechanizm krystalizacykny przebiegajacy przez roztwor
Wzór efekt. koagulatora przy otrz. spoiw krzemian
Na2SiF6 (fluorokrzemian sodu)
Anion krzemotleowy
(SiO3)2 stopień kondensacji 3
CEMENTY
Pojawienie się stopu (fazy cieklej) w piecu cementowym przyspiesza tworzenie się
fazy alitowej
O wytrzymałości cementu decydują głównie:
Fazy krzemianowe
Produkty uwadniania faz krzemieniowych cementu portlandzkiego zwyczajowo oznacza się
CSH I , CSH II
Okres gwarancji cementu.
90 dni, o ile zabezpieczony przed wilgocią.
Podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol faz, które są źródłem Ca(OH)2 w stwardniałym zaczynie cementowym.
Fazy krzemianowe: Alitowa C3S 3Ca*SiO2,
Belitowa C2S 2Ca*SiO2
Źródłem Ca(OH)2 w stwardniałym zaczynie cementowym jest:
Reakcja uwadniania tzw. wolnego wapna
Podaj skład fazowy klinkieru cementu portlandzkiego, /podaj nazwę fazy, tam gdzie jest to możliwe, wzór tlenkowy fazy oraz symbol fazy/.
Faza glinianowa, faza ferytowa, fazy drugorzędowe
Podaj dwie fazy cementu o największym cieple uwadniania.
Alitowa i glinianowa.
Wymień przynajmniej trzy typy dodatków ulepszających właściwości cementu powszechnego mogących wchodzić w jego skład.
Przyśpieszające proces twardnienia;
Rozkład termiczny CaCO3 zachodzi głównie w strefie pieca cementowego:
Strefie kalcynacji
Czy klasę wytrzymałości cementu oznacza się na podstawie wytrzymałości na ściskanie próbek zaprawowych?
Tak
Cement Huniczny to
cement z dodatkiem zuzlu wielkopiecowego w ilosci powyzej 20% masy cementu
Zuzel wielkopiecowy można stosowac do produkcji cementu portlandzkiego jako
jeden z surowcow podstawowych i dodatek hydrauliczny
Tzw. dodatki mineralne do cementu stosuje się w nastepujacych etapach produkcji cementu
w etapie mielenia klinkieru
Faza cementu roztw. stały o szer zakr. mieszal. 2. wrażliwość na korozje siarczanową
f. glinianowa C3A 3CaO*Al2O3
Surowce i materiały stanowiące składniki cementu.
Składniki główne (udział większy od 5% masy cementu):
a)klinkier,
b)składniki mineralne.
Składniki drugorzędowe (udział w masie ≤5% ogólnej masy cementu):
a)regulator czasu wiązania (opóźnia proces wiązania),
b)dodatki (udział ≤1% masy cementu) ułatwiające wytwarzanie cementu:
-dodatki ułatwiające mielenie cementu,
c)dodatki (udział ≤1% masy cementu) ulepszające właściwości cementu:
-przyspieszające proces twardnienia,
-zapobiegające szybkiemu starzeniu się cementu - hydrofobizujące (wydłużające czas składowania),
-dodatki poprawiające urabialność mieszanki betonowej,
-poprawiające retencję H2O w mieszance,
-inne
Która z faz cementu portlandzkiego jest szczególnie odpowiedzialna za dużą wrażliwość tego cementu na korozję siarczanową? /Podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol tej fazy/
Faza glinianowa C3A 3CaO*Al2O3
Obecność której fazy klinkieru cementu portlandzkiego /podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol tej fazy/ wymusza stosowanie regulatora czasu wiązania cementu.
Fazy glinianowej C3A 3CaO*Al2O3.
Surowce i materiały używane do produkcji cementu portlandzkiego.
Wzor jednego z mineralow cementu portlandzkiego jest nastepujacy Ca3[SiO4] jest to
uproszczony wzor alitu
Która z metod produkcji cementu portlandzkiego jest ekonomiczniejsza?
Metodą suchą - niskie zużycie energii.
Metoda mokra produkcji cementu portlandzkiego cechuja się:
koniecznoscia stosowania dlugiego pieca cementowego i wyzszymi kosztami produkcji w porownaniu do metody suchej
Tzw. Dodatki mineralne do cementu stosuje się w nastepujacych etapach produkcji cementu portlandzkiego
w etapie mielenia klinkieru
Wczesna wytrzymalosc cementu portlandzkiego zalezy glownie od
fazy alitowej
Zawisko zahamowania zbyt szybkiego wiazania cementu portlandzkiego polega na
zahamowaniu szybkosci reakcji fazy alitowej
Tworzenie się zmodyfikowanej odmiany β krzemianu dwuwapniowego (belitu) w klinkierze cementu portlandzkiego sprzyja
szybkiemu schladzaniu klinkieru oraz obecnosci podstawien izomorficznych w struktorze tego krzemianu
Tworzeniu się zmodyfikowanej odmiany β krzemianu dwuwapniowego (belitu) w klinkierze cementu portlandzkiego sprzyja
powolne schladzanie klinkieru i obecnosci podstawien izomorficznych w strukturze tego krzemianu
Zuzel wielkopiecowy można stosowac do produkcji cementu portlandzkiego jako
jeden z surowcow podstawowych i dodatek hydrauliczny
Cement portlandzki z dodatkami to
cement z dodatkiem zuzlu wilkopiecowego w ilosci do 20% masy cementu i popiolow lotnych w ilosci do 20% masy cementu
Wzrost jednego z mineralow cementu portlandzkiego jest nastepujacy Ca3[SiO4]O. Czy jest to
oksyortokrzemian wapnia
Która faza zawdzięcza swoją obecność w klin. cem. port. podstawieniom izomorficznym
f. alitowa C3S 3CaO*SiO2
KLINKIER (ALIT, BELIT)
Surowce i materiały do produkcji klinkieru:
Surowce podstawowe:
a)surowce naturalne:
-skały węglanowe wapniowe (CaCO3): wapienie, kreda;
-skały węglanowo ilaste: margle CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3,
-skały ilaste: gliny łatwo topliwe, iły, iłołupek;
b)surowce przemysłowe (odpadowe):
-żużel wielkopiecowy granulowany CEMI.
Dodatki
a)Surowce i materiały korygujące:
-opoka krzemionkowa lub inne krzemionkowe skały osadowe (niedobór SiO2)
-ruda żelaza, np. hematyt Fe2O3, limonit Fe2O3*nH2O, syderyt FeCO3, wypałki pirytowe (niedobór Fe2O3).
-boksyd, glina o wysokiej zawartości Al2O3 (niedobór Al2O3)
b)intensyfikujące:
-etap przygotowania mieszanki surowcowej: dodatki ułatwiające mielenie surowców, dodatki upłynniające szlam cementowy (metoda mokra);
-etap obróbki termicznej: topniki
Podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol fazy klinkieru, której powstawaniu sprzyja obecność fazy ciekłej.
Alitowa C3S 3Ca*SiO2
Dlaczego faza alitowa nie ma wpływu na szybkie wiązanie cementu?
Jest uśpiona.
Czy spoiwa oparte na klinkierze portlandzkim wykazują korozyjne oddziaływanie na stal?
Nie.
Które z faz klinkieru decydują o ilości dozowanego regulatora czasu wiązania cementu, /podaj nazwy i symbole tych faz/.
Faza glinianowa C3A 3CaO*Al2O3
Faza ferytowa C2(AF) 2CaO*Al2O3*Fe2O3
Napisz tzw. modelową reakcję belitu z wodą.
2C2S +4H → C3S2H3 + CH
Która z faz klinkieru decyduje o wysokiej wytrzymałości wczesnej cementu portlandzkiego. /podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol/.
Alit C3S 3CaO*SiO2
Która faza zawdzięcza swoją obecność w klinkierze cementu portlandzkiego podstawieniom izomorficznym, /podaj nazwę, wzór tlenkowy i symbol fazy/.
Belit C2S 2CaO*SiO2
Podaj trzy warunki umożliwiające szybka syntezę alitu w obecności fazy ciekłej /stopu/ w piecu cementowym.
- dobra rozpuszczalność CaO i C2S
- złą rozpuszczalność C3S
- wysoka temp. topnienia C3S
Tworzeniu się zmodyfikowanej odmiany β krzemianu dwuwapniowego (belitu) w klinkierze cementu portlandzkiego sprzyja
powolne schladzanie klinkieru i obecnosci podstawien izomorficznych w strukturze tego krzemianu
KOROZJA
Wymień cztery podstawowe typy /charakter/ agresji zewnętrznej środowiska względem betonu.
Mechaniczna, biologiczna, chemiczna, fizyczna
Podział korozji.
I, II, III rodzaju.
Gips powstaje w trakcie korozji betonu
Siarczanowej
Wskaz reakcje zachodzace w srodowisku wodnym podczas krozji weglanowej:
Ca(OH)2 + CO2 + H2O = CaCo3 + 2H2O oraz CaCO3 + CO2 + 2H2O = Ca(HCO3)2 +H2O
Podaj przyczyny agresji wewnętrznej powodującej korozję betonu.
Zastosowanie niewłaściwego składnika, np. wody ze zbyt dużą ilością jonów siarczanowych.
Wymień trzy podstawowe cechy /właściwości/ związków tworzących się podczas korozji betonu rodzaju II.
Są nierozpuszczalne i pozostają w wodzie, są bezpostaciowe, nie mają właściwości wiążących.
Czy tworzący się w I etapie korozji węglanowej węglan wapna jest szkodliwy?
Nie.
Wymień podstawowe skutki ługowania Ca(OH)2 z betonu, /podaj skutek o charakterze chemicznym i fizycznym/.
Trwały spadek pH wody w porach betonu(chemiczne), wzrost porowatości betonu(fizyczne).
Podaj trzy przyczyny wyjaśniające, dlaczego powstawanie ettryngitu w procesie korozji betonu jest dla niego bardzo szkodliwe.
Ma on bardzo duży wzrost objętości, przez co szybko wywiera nacisk na beton, igły krystalizacyjne wbijają się w otoczenie, przekształca się w wodorotlenek glinowy powodując dalszą destrukcję.
Tworzenie się CaCO3 w I etapie korozji kwasowej jest dla betonu szkodliwe. Napisz reakcję prowadzącą do tworzenia się CaCO3.
I etap tej korozji jest nieszkodliwy, ponieważ: wzrost objętości fazy stałej wynosi tylko 6%, CaCO3 charakteryzuje się małą rozpuszczalnością. Prowadzi on do uszczelnienia betonu.
Reakcja Ca(OH)2+CO2+H2O -> CaCO3 +2H2O
Podaj, jakie produkty powstają w wyniku reakcji hydrolizy fazy CSU, przebiegającej podczas korozji betonu.
Ca(OH)2 i CSH' o większej rozpuszczalności
Wskaż kwas, który oddziaływując na beton wywołują jego korozje wg mechanizmu odpowiadającego korozji II rodzaju:
Kwas sterynowy
Wskaz kwas (kwasy), które w okreslonych warunkach nie tylko nie wywoluja korozji kwasowej, ale mogą zabezpieczac beton przed korozja np. lugujaca
kwas szczawiowy i fosforowy
Czynnikiem wywolujacym klasyczna korozje lugujaca sa
wody miekkie
Sol Candlotta tworzy się podczas zachodzenia korozji betonu
siarczanowej
Tworzenie się zwiazkow trudno rozpuszczalnych i peczniejacych jest charakterystyczne dla korozji betonu
siarczanowej i rodzaju III
Korozja siarczanu to korozja rodzaju III
Wskaz kryteria stosowane przy ocenie stopnia agresywnosci gruntu budowlanego:
kwasowosc wymienna i stezenie jonow (SO4) w gruncie
Wskaz kwasy które oddzialywujac na beton wywoluja jego korozje wg mechanizmu odpowiadajazego korozji II rodzaju
kwas stearynowy
Korozja siarczanowa to
korozja rodzaju III
WAPNO
Z jakiego surowca otrzymuje się wapno hydrauliczne?
margli, wapieni marglistycznych
W okresie tzw. dolowania wapna gaszonego odcina się go od doplywu powietrza, aby
nie uleglo karbonizacji
Podaj nazwę surowca oraz nazwę i wzór chemiczny jego głównego składnika mineralnego, stosowanego do produkcji spoiw wapiennych powietrznych.
Wapno, tlenek wapnia CaO
Spoiwa wapienne produkowane są z surowca, którego głównym składnikiem jest:
CaCO3
Podaj główne składniki /fazy/ wapna hydraulicznego./podaj ich nazwę, wzór tlenkowy i uproszczony symbol/
Alit C3S 3CaO*SiO2
Belit C2S 2CaO*SiO2
Faza glinianowa C3A 3CaO*Al2O3
Faza ferytowa C2(AF) 2CaO*Al2O3*Fe2O3
Jakie dwa zjawisk fizyczne towarzyszą podstawowej reakcji chemicznej zachodzącej podczas tzw. gaszenia wapna palonego?
Odp. podwyższenie temperatury - wydzielenie ciepła i energii.
Napisać reakcje zachodzące podczas otrzymywania i gaszenia wapna palonego.
Lasowanie, czyli gaszenie wapna polega na hydratacji (uwodnieniu) tlenku wapniowego
CaO+H2O→Ca(OH)2 [56+18→74].
Reakcja otrzymywania wapna palonego
CaCO3→CaO+CO2↑.
Dlaczego minerały ilaste zawarte w skałach wapna pogarszają jakość wapna palonego?
Domieszki ilaste zawarte w skałach wapiennych utrudniają proces gaszenia wapna. Wypalanie w temp ponad 13000C wapieni z domieszkami powoduje, że domieszki ulegają częściowo nadtopieniu powodując spiekanie się produktu wypału i tworzą na powierzchni brył wapna szkliwo utrudniające jego hydratację.
Proces otrzymywania ciasta wapiennego i wapna hydratyzowanego.
Ciasto wapienne - zlasowane wapno CaO+H2O→Ca(OH)2.
Wapno hydratyzowane (suchogaszone) - jest sproszkowanym wodorotlenkiem wapnia Ca(OH)2, który uzyskuje się przez gaszenie wapna palonego w sposób przemysłowy małą ilością wody (ok. 65% masy wapna).
Dlaczego w okresie tzw. dołowania wapna gaszonego należy je odciąć od dopływu powietrza?
Wapno gaszone przy kontakcie z CO2 następuje samoczynne odparowanie wody i zamienia się w skałę wapienną Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O.
Dlaczego spoiwa wapienne możemy stosować po wymieszaniu z piaskiem w formie zapraw?
Samo wapno przy wiązaniu i twardnieniu na skutek oddawania wody kurczy się i pęka; dodatek piasku zmniejsza skurcz i stwarza korzystniejsze warunki wiązania, dające twardy mocny szkielet.
Uzasadnij celowość dokładnego zgaszenia wapna palonego zwłaszcza przeznaczonego do wykonywania tynków.
Mechaniczne gaszenie ma dużo zalet - wapno gasi się bardzo dokładnie, nie zawiera większych cząstek nie zlasowanych, które mogłyby powodować zniszczenie wypraw czy zapraw przez uwodnienie się w murze. Z tego też względu odpada w tym przypadku długie dołowanie ciasta wapiennego. Do zapraw murarskich można używać po 1-2 dniach od zagaszenia, do tynków po tygodniu. Potrzebną do gaszenia ilość wody określa się w zależności od jakości wapna, sposobu gaszenia i innych czynników. Im wapno jest bardziej tłuste, tym więcej potrzebuje wody.
Omów proces otrzymywania wapna hydraulicznego (surowce, skład, fazy, sposób gaszenia).
Surowcem do otrzymywania wapna hydraulicznego są wapienie margliste, zawierające obok składnika zasadniczego CaCO3 znaczne ilości domieszek gliniastych (15-20%), oraz wapienie krzemionkowe. Podstawowymi składnikami wapna hydraulicznego są: wolny tlenek wapniowy (CaO), krzemian dwuwapniowy (2CaO*SiO2), glinian trójwapniowy (3CaO*Al2O3) i żelazian dwuwapniowy (2CaO*Fe2O3). Dobre wapna hydrauliczne zawierają średnio 66% CaO, 23% aktywnego SiO2, 2% Al2O3 i 1% Fe2O3. Po wypaleniu zmielone wapno hydrauliczne poddaje się gaszeniu. Gaszenie wapna należy prowadzić ostrożnie i umiejętnie, chodzi, bowiem o to, aby krzemiany i gliniany wapniowe nie uległy uwodnieniu, zaś całe wolne wapno zostało przekształcone w wodorotlenek wapniowy.
Co decyduje o częściowym hydraulicznym charakterze wapna hydraulicznego?
Wapno hydrauliczne - jest spoiwem wykazującym po związaniu i twardnieniu przez pewien czas w środowisku powietrznym zdolność do dalszego twardnienia pod wodą. Cecha ta, którą wapno hydrauliczne zawdzięcza obecności krzemianów i glinianów wapniowych, odróżnia je od wapna powietrznego. Natomiast od cementów różni się zawartością znacznej ilości wolnego wapna ulegającego karbonizacji. (powyżej 10%).
Omówic mechanizm wiązania i twardnienia spoiw wapiennych na przykładzie ciasta wapiennego.
Wiązanie i twardnienie wapna dodawanego w postaci Ca(OH)2 (ciasta wapiennego lub wapna suchogaszonego) polega na rozpuszczeniu się wodorotlenku wapniowego. Z roztworu, który na skutek odparowania wody (przy wysychaniu zaprawy) staje się przesycony, intensywnie krystalizuje uwodniony wodorotlenek wapniowy Ca(OH)2*2H2O. Wodorotlenek tworzy szkielet krystaliczny, którego wytrzymałość jest uzależniona od wzrostu kryształów i tworzenia się między nimi kontaktów krystalicznych. Zjawisko wiązania i twardnienia sprowadza się w tym przypadku jedynie do rekrystalizacji fazy wyjściowej, jaką jest wodorotlenek wapniowy. Ponadto stwierdzono, że cześć wodorotlenku, która przeszła do roztworu, ulega dysocjacji na jony Ca2+ i OH-. Jony wapnia reagują z krzemionką, która częściowo przechodzi także do roztworu tworząc uwodnione krzemiany wapniowe. Krzemiany te są trudno rozpuszczalne i wypadając z roztworu cementują ziarna piasku. Wypadanie z roztworu uwodnionych krzemianów i wodorotlenku wapniowego powoduje dalsza przejście do roztworu tych składników. W dalszym stadium następuje karbonizacja wodorotlenku wapniowego Ca(OH)2+nH2O+CO2⇒CaCO3+(n+1)H2O. Należy pamiętać o tym, że nawęglanie zachodzi w środowisku wilgotnym. Tworzące się w wyniku dwóch procesów kryształy CaCO3 i Ca(OH)2 przerastają się wzajemnie, spajają ziarna piasku, tworząc zwarty monolit. Zazwyczaj CaCO3 tworzy się na powierzchni zaprawy stykającej się z otaczającym powietrzem, natomiast w głębszych warstwach pozostają kryształy wodorotlenku wapniowego. Krystalizujący, bowiem węglan wapniowy tworzy warstewkę utrudniającą dostęp CO2 z powietrza do warstw głębiej położonych, co opóźnia proces karbonizacji. W tych warunkach, więc zachodzi jedynie stopniowe odparowywanie wilgoci i krystalizacja wodorotlenku wapniowego (mury rzymskie). Proces twardnienia zaprawy wapiennej przebiega wolno, zwłaszcza w głębszych warstwach. Mury na zaprawach wapiennych schną bardzo wolno. Najbardziej wytrzymałe są zaprawy, w których kryształy CaCO3 rosną wolno; przerastają się wzajemnie. Dla poprawienia własności mechanicznych zapraw wapiennych stosuje się dodatek cementu, gipsu lub też wapno palone mielone. Przy stosowaniu wapna mielonego wydzielające się ciepło powoduje szybsze parowanie wody z zaprawy, a więc i intensywniejszą krystalizacje wodorotlenku wapniowego.
Procesy gaszenia (reakcje fizyczne) wapno gaszone:
otrzymujemy wodorotl. wapnia i mleko wapienne palone: wydzielanie CO2
OZNACZENIA
Jakie litery występują w oznaczeniu cementu specjalnego niskoalkalicznego?
NA
Jakie litery pojawią się w normowym symbolu cementu o zwiększonej odporności na korozję siarczanową?
HSR.
Oznaczenie dla wapna wapniowego hydratyzowanego.
CL-S.
Do oznaczenia, jakich związków stosuje się symbol CSU, /podaj nazwę tych związków/.
Uwodnione krzemiany wapnia(uwodniony alit i belit).
Podaj pełną nazwę wapna budowlanego o następującym oznaczeniu normowym:
CL 90-Q
Wapno budowlane EN459-1 CL90-Q- wapno palone.
Podaj wszystkie informacje o cemencie wynikające wprost z jego następującego oznaczenia
CEM II/A-V 32,5 N HSR
Cement portlandzki popiołowy, odporny na siarczany
Podaj nazwę oraz graniczne zawartości innego niż klinkier składnika głównego, głównego cemencie o symbolu
CEM II/A-L 32,5 R
Wapien 0-20
Podaj wszystkie informacje o cemencie wynikające wprost z jego następującego oznaczenia:
CEM II/A-S 32.5 N LH.
Cement portlandzki żużlowy, skład: 80-94% klinkieru, 20-6% żużla wielkopiecowego, 0-5% skł, drugorzędne, LH-wysokie ciepło hydratacji.
Podaj nazwę rodzaju cementu o symbolu
CEM I 42,5 R NA.
Cement portlandzki
Podaj wszystkie informacje o cemencie wynikające wprost z jego następującego oznaczenia
CEM II/A-V 32,5 N HSR
Cement portlandzki popiołowy, odporny na siarczany.
Podaj nazwę cementu o symbolu
CEM II/A-V 42,5 R LH
Cement portlandzki popiołowy, zawartość popiołu krzemionkowego to 6-20%, wysoka wytrzymałość wczesna
W którym z cementów o niżej podanych oznaczeniach znajduje się więcej żużla wielkopiecowego /wielkopiecowego odpowiedzi przepisz oznaczenie tego cementu/;
- CEM II/A-S 32,5 N
- CEM II/B-S 42,5 R
- CEM III/B 32,5 N
CEM III/B 32,5 N
OBLICZ
Oblicz wartość naprężenia wynikającego z procesu twardnienia w środowisku powietrzno-suchym, utwierdzonego /niemogącego się swobodnie dokształcać/ elementu betonowego o długości 6m, przy następujących założeniach:
- element wyprodukowano z betonu zwykłego
- do obliczeń przyjmij znane Ci przeciętne zmiany liniowe oraz wartość współczynnika sprężystości podłużnej, przeciętnego betonu zwykłego.
ODP. E 0,30* 105 ε=0,00035
MODUŁY
Moduł hydrauliczny
MH=%CaO/(%SiO2+%Al2O3+%Fe2O3)≤4,5
stosunek tlenków zasadowych do tlenków kwaśnych.
Moduł krzemionkowy
MK=%SiO2/(%Al2O3+%Fe2O3)=(2,2-2,7).
Moduł glinowy
MG=%Al2O3/%Fe2O3=(1,5-2,5).
Moduł wysycenia
MW=%CaO-(1,65*%Al2O3+0,35*%Fe2O3)/2,8*%SiO2=1.
Modul szkla wodnego
stosunek ilosci moli tlenkow: SiO2 / Na2O
Moduł wyrażający stosunek ilościowy tlenków o postaci M to:
moduł hudrauliczny