Что в строительстве связано с химией

Содержание

Экологические проблемы химической промышленности несут в себе одно очень неприятное свойство. В результате производства этой отрасли хозяйственной деятельности человека появляются или синтезируются вещества, которые на 100% искусственные и не являются пищей для какого-либо организма на Земле. Они не входят в пищевую цепочку, а, значит, не перерабатываются естественным путем.

Они могут либо накапливаться, либо утилизироваться или перерабатываться тем же искусственным промышленным способом. На сегодняшний день их переработка существенным образом отстает от выработки и накопления. И это главная экологическая проблема.

Сфера применения

Продукция этой отрасли используется практически повсеместно:

пластмасса – применяется в разных сферах: начиная от производства автомобилей и заканчивая детскими игрушками;
удобрения – в сельском хозяйстве для увеличения урожайности и устойчивости растений к различным вредителям;
в медицине – при производстве лекарств, ветеринарных препаратов, БАДов;
бытовая химия – чистящие и моющие средства, шампуни, мыло и прочее;
бьюти-сфера – краски для волос, лечебные маски, масла и т. д.;
строительство – изготовление пенобетона, а также для улучшения качества стройматериалов, повышения устойчивости к коррозиям, температурным изменениям и т. д.;
прочие области.

Таким образом, практически во всех областях жизнедеятельности человек сталкивается с продуктами химической промышленности.

Самые востребованные профессии с химией | Химия ОГЭ | Умскул

История возникновения, виды

Первыми предприятиями, с которых началось рождение новой отрасли –химической, стали заводы по производству серной кислоты в 1736 году в Великобритании и в 1766 году во Франции, а продолжили по кальцинированной соде. В середине XIX века химическая промышленность стала выпускать искусственные минеральные удобрения для сельского хозяйства, пластмассу, синтетические каучук и искусственные волокна.

Химическая промышленность имеет свои подотрасли: неорганическая и органическая химия, керамика, нефте- и агрохимия, полимеры, эластомеры, взрывчатые вещества, фармацевтическая химия и парфюмерия. Основные, производимые ею продукты: аммиак, кислоты и щелочи, минеральные удобрения, сода, хлор, спирты, углеводороды, красители, смолы, пластмассы, синтетические волокна, бытовая химия и многое другое.

Крупнейшие химические предприятия мира: BASF AG (Германия), BayerAG (Германия), ShellChemicals (Голландия и Великобритания), INEOS (Великобритания) и DowChemicals (США).

Характеристика современной индустрии

Химическая индустрия очень тесно связана с другими отраслями экономики, способствует формированию внушительной части ВВП. На мировом рынке отечественные продукты химпрома вполне конкурентоспособны.

На предприятиях выпускается большой ассортимент продукции, причем не только производственного значения, но и бытового. В основной химический сектор входят не только сама химическая промышленность, но и ее подотрасли:

промышленность минеральных удобрений;
нефтеперерабатывающая и нефтехимическая;
лесохимическая;
микробиологическая;
химико-фармацевтическая;
углехимическая.

Причем каждая из них также подразделяется. Например, к основной химической индустрии относятся:

производство кино- и фотопленки (сейчас эти предприятия практически прекратили свое существование);
изготовление химреактивов и синтетических изделий;
товары бытовой химии и многое другое.

Разделение по отраслям происходит в основном по сырью и технологическим признакам.

Источники загрязнения

Проблемы химической промышленности, связанные с экологией не только в выпускаемой продукции, но и в отходах и вредных выбросах, возникающих в процессе и результате производства.

Эти вещества вторичные или побочные продукты, но самостоятельные и, возможно, основные источники загрязнения окружающей среды.

Выбросы и отходы химического производства в основном смеси и потому качественная их очистка или утилизация затруднительна. Это углекислый газ, оксиды азота и серы, фенолы, спирты, эфиры, фториды, аммиак, нефтяные газы и другие, опасные и отравляющие вещества. Кроме того, химическая промышленность выпускает и сами отравляющие вещества. Не только для сельскохозяйственных нужд, но и для вооруженных сил, хранение и утилизация которых требует особого режима.

Технология химического производства нуждается в повышенном потреблении воды. Она здесь используется для различных нужд, но после использования в достаточной степени не очищается и в виде стоков попадает обратно в реки и водоемы.

Внесение минеральных удобрений и веществ по защите растений при проведении сельскохозяйственных работ само по себе негативно воздействует на состав, структуру и связи, сложившейся на данной территории биосистемы. Угнетаются одни виды растительного и животного мира и, в то же время стимулируется рост и размножение других, часто ей несвойственных. Часть остатков отравляющих веществ проникают вглубь почвы и негативно влияют на более глубокие слои земли и на грунтовые воды. Другая часть с талыми снегами и осадками, смываются с поверхности пахоты и попадают в реки и водоемы, где воздействуют на почвы и растительный мир уже других регионов.

Источники химического загрязнения и пути решения проблем

Экологические проблемы органической химии

В процессе жизнедеятельности человек загрязняет верхний слой земли — биосферу. Влияние химической промышленности на окружающую среду — одно из самых сильных. Вредные компоненты накапливаются в воздухе, сбрасываются в водоемы, остаются в почве.

Воздействие химии на внешнюю среду

Химическое производство отрицательно влияет на экологию и здоровье человека.

Вредное воздействие бывает трех типов:

Истощение природных ресурсов. При добыче нефти и газа их становится меньше. Рано или поздно источники ресурсов закончатся.
Загрязнение среды химическими компонентами: бесконтрольное поступление отходов в естественные воды, почву и воздух. К таким загрязняющим веществам относят тяжелые металлы: никель, железо, щелочи.
Появление техногенных ландшафтов.

Перечисленные типы взаимодействуют. Разделять их полностью было бы ошибкой.

Источники загрязнений

Объекты химической промышленности вызывают экологические проблемы. Это связано с технологией производства и с токсичностью некоторых веществ для природы и человека. Остатки переработки сбрасывают на отвальные площадки и полигоны. Опасные компоненты попадают в почву во время ветровой и водной эрозии.

Неконтролируемый выброс элементов возникает при авариях. Классический пример — катастрофа на АЭС в Чернобыле. Ее последствия до сих пор оказывают неблагоприятное влияние на людей.

Среди основных токсичных истоков химического производства выделяют такие:

оксид азота;
растворители органического происхождения;
соединения серы, железа, фосфора;
хлор и производные;
ртуть и другие.

Важно! У многих компаний нет должного финансирования для внедрения контроля безопасности при производстве товаров химической промышленности.

К наиболее опасным химическим производствам относят:

заводы по изготовлению искусственного волокна;
предприятия по производству кислот и удобрений;
объекты целлюлозно-бумажной промышленности;
нефте-, коксо химические производства.

Негативное влияние на экологию оказывают и другие моменты:

пары бензина на заправках, которые загрязняют атмосферу;
сбросы в водоемы сточных вод с заводов;
нерациональное ведение сельского хозяйства, использование ядохимикатов, которые проникают в почву;
электрохимические процессы: производство алюминия и подобное;
получение ПАВ и других реагентов;
жидкие и растворимые в воде загрязнители;
заводы сернокислотного производства.

Нельзя упускать из виду бытовые и промышленные сточные воды. Наличие в них органических соединений отрицательно сказывается на состоянии земных оболочек. Необходима тщательная многоступенчатая очистка, прежде чем стоки попадут в окружающую среду.

Главные проблемы в химии

В результате вмешательства человека в природу возникают необратимые последствия. Создает дисбаланс в природе еще одна отрасль – бытовая химия. Она оказывает отрицательное влияние на окружающую среду.

Развитие органической химии вызывает проблемы экологического состояния планеты и здоровья человека:

повышается уровень онкологических заболеваний;
наблюдаются изменения нервной системы, болезни внутренних органов, отклонения у новорожденных, которые были получены еще во время внутриутробного развития.

Основная причина такого влияния — непродуманность, несовершенство технологических процессов. В результате страдают все природные ресурсы.

Химические факторы, загрязняющие окружающий мир, могут быть созданы природой и человеком. Производство — причина антропогенного выброса вредных веществ.

При оценке особо опасных веществ выделяют такие параметры:

Токсичность. Ее уровень устанавливают в специальных лабораториях, проводят опыты на животных.
Способность компонентов вызывать раковые опухоли.
Скорость выведения из организма человека.
Способность накапливаться в слоях оболочек планеты.
Влияние на молекулярном уровне, вызывание мутаций.
Минимальные концентрации веществ, превышение которых делает их опасными.

При наличии у вещества хотя бы одного из перечисленных свойств, его относят к опасным соединениям. Если есть два, три и больше параметров — к особо опасным.

Развитие химии в Российской Федерации охватывает следующие проблемы науки:

износ производственных мощностей;
высокая стоимость и отсутствие нужного ассортимента сырья;
плачевное состояние кадрового потенциала химического производства;
неэффективная внешняя политика государства;
высокая цена электроэнергии и ж/д перевозок;
низкий уровень автоматизации производств;
отсутствие современного химического оборудования.

Базовый компонент российской промышленности — химическая отрасль. Роль химии не последняя. Она приносит окружающей среде серьезный урон.

Промышленность России

В России экологические проблемы химической промышленности аналогичны. Становление отрасли началось в 1805 году с первых заводов по производству серной кислоты. Сейчас промышленность чрезвычайно развита и представлена практически всеми направлениями, существующими в мире. Крупнейшими предприятиями этой промышленности в России являются: в нефтехимии – «Сибур Холдинг» (г.

Москва), «Салаватнефтеоргсинтез» (г. Салават, Башкортостан), в производстве синтетических каучуков – «Нижнекамскнефтехим» (г, Нижнекамск, Татарстан), удобрений – «Еврохим» (г. Москва) и другие. Лидирующее место в отрасли занимают предприятия, использующие в качестве сырья углеводороды. И это совершенно естественно.

Площадь загрязнение нефтехимическими производствами может быть до 20 км от источника выбросов. Объем выбросов зависит в первую очередь от мощности технологического оборудования и его качества, а также от систем очистки воды, отработанных газов и систем утилизации отходов.

Ведущие производители

Сибур Холдинг;
Нижнекамскнефтехим;
НИИПХ-Полимер;
Казаньоргсинтез;
Акрон;
Уралкалий;
Салаватнефтеоргсинтез;
ЭрсиЭм;
Геотехполимер;
ООО «Радомир-композит»;
БКС «Нефтехим»;
Диоксид;
;
Дмитриевский химзавод;
Приволжская химия;
Омский завод промышленной и бытовой химии;
ХимСтройИнжиниринг;
ВНИИСМ;
ПермХимПродукт;
Русские краски.

Другие компании, работающие в данной отрасли, представлены в разделе Химические заводы.

Основные трудности

В отрасли имеются некоторые проблемы, замедляющие ее развитие. Среди них:

Использование устаревшего оборудования – многие предприятия были построены еще в конце прошлого века и с тех пор модернизировались мало, зато работали «на износ», а это ведет к увеличению вероятности возникновения постоянных поломок аппаратов. Кроме того, такая техника более энергоемкая – это приводит к увеличению затрат на производство и понижению уровня рентабельности.
Кадровые проблемы – наблюдается нехватка специалистов (из-за понижения статуса образования химической направленности).
Нестабильность инвестирования.

Кроме того, из-за отсутствия модернизации аппаратуры конечные продукты имеют низкий и средний уровень качества, что существенно снижает конкурентоспособность.

Запасы и сырье

В химии сырье – исходное вещество, необходимое для получения конечного продукта. Оно может быть:

«сырым» – непосредственно материал (например, нефть для производства горючего);
технологическим – уже прошедшим предварительную обработку, например, измельченная древесина (источник кормов и жидкого топлива).

Примечание: иногда одно и то же вещество может быть как конечным продуктом в производстве, так и сырьем для получения другого вида продукции.

Еще один существенный источник – отходы химико-технологических процессов. Их использование в других производствах позволяет существенно снизить экологическую опасность. К тому же это хороший способ экономить на себестоимости конечного продукта.

Важно: при выборе исходного продукта для химической отрасли учитывается не только его ценовая составляющая, но и ресурсоемкость, а также возможность вторичной переработки, количество отходов и стадий техпроцесса, необходимых для получения готового материала.

Сама же классификация «исходника» для этой отрасли ведется по нескольким признакам:

происхождение – минеральное, животное, растительное;
состав – неорганическое, органическое;
агрегатное состояние – твердое, жидкое, газ.

Химическая промышленность

Основное сырье – нефть, природный газ. Именно они служат источниками получения синтетического каучука, высших спиртов, пластмасс, искусственной кожи, бытовой химии, минеральных удобрений и прочего.

Несмотря на то что в РФ достаточное количество залежей нефти, все равно изыскиваются альтернативные источники исходного материала. Таковым является, например, метан. Он в большом количестве содержится в природном газе. Правда, для производства нужен не сам CH4, а полученные из него углеводороды – ацетилен (C2H2) и этилен (C2H4).

Другой альтернативный (и к тому же возобновляемый) источник сырья – древесина.

В целом же можно сказать, что запасы сырья для химической отрасли в России достаточные: природные минералы, нефть, газ, древесина – все это есть.

Источник: xn--80axfhg8f.xn--p1ai

Роль химии в строительстве кратко

Химические вещества как строительные и поделочные материалы

Химические вещества широко используются не только для проведения химических экспериментов, но и для изготовления различных поделок, а также в качестве строительных материалов.

Химические вещества, как строительные материалы

Рассмотрим ряд химических элементов, которые применяются в строительстве и не только. Например, глина – мелкозернистая осадочная горная порода. Она состоит из минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов. Она содержит песчаные и карбонатные частицы.

Глина является хорошим гидроизолятором. Данный материал применяют для изготовления кирпичей и в качестве сырья для гончарного дела.

Мрамор также является химическим материалом, который состоит из рекристализованного кальцита или доломита. Окраска мрамора зависит от примесей в него входящих и может иметь полосчатый или пестрый оттенок.

Благодаря оксиду железа мрамор окрашивается в красный цвет. С помощью сульфида железа он приобретает сине-черный оттенок. Другие цвета также обусловлены примесями битумов и графита.

В строительстве под мрамором понимают собственно мрамор, мраморизованный известняк, плотный доломит, карбонатные брекчии и карбонатные конгломераты. Его широко используют в качестве отделочного материала в строительстве, для создания памятников и скульптур.

Мел также является осадочной горной породой белого цвета, которая не растворяется в воде и имеет органическое происхождение. В основном, он состоит из карбоната кальция и карбоната магния и оксидов металла. Мел используется в:

Область применения данного химического материала весьма разнообразна.

Эти и еще многие другие вещества можно использовать в строительных целях.

Химические свойства строительных материалов

Поскольку строительные материалы – это тоже вещества, они имеют свои химические свойства.

К основным из них относятся:

Химические свойства материалов необходимо учитывать при проведении строительных работ, чтобы не допустить несовместимости или нежелательной совместимости некоторых строительных веществ.

Композитные материалы химического отверждения

Что такое композитные материалы химического отвержения и для чего они применяются?

Это такие материалы, которые представляют собой систему из двух компонентов, например, «порошок-паста» или «паста-паста». В данной системе один из компонентов содержит химический катализатор, обычно это пероксид бензола или другой химический активатор полимеризации.

При смешивании компонентов начинается реакция полимеризации. Данные композитные материалы чаще используют в стоматологии для изготовления пломб.

Нанодисперсные материалы в химической технологии

Нанодисперсные вещества применяются в промышленном производстве. Их используют в качестве промежуточной фазы при получении материалов с высокой степенью активности. А именно при изготовлении цемента, создании резины из каучука, а также для изготовления пластмасс, красок и эмалей.

При создании резины из каучука, к нему добавляют тонкодисперсную сажу, что повышает прочность изделия. При этом частицы наполнителя должны быть достаточно мелкими, чтобы обеспечить однородность материала и иметь большую поверхностную энергию.

Химическая технология текстильных материалов

Химическая технология текстильных материалов описывает процессы подготовки и обработки текстильных изделий с помощью химических веществ.

Знание данной технологии нужно для текстильных производств. Данная технология базируется на неорганической, органической, аналитической и коллоидной химии. Суть ее заключается в освещении технологических особенностей процессов подготовки, колорирования и заключительной отделки текстильных материалов различного волокнистого состава.

Об этих и других химических технологиях, например, такой, как химическая организация генетического материала можно узнать на выставке «Химия». Выставка пройдет в Москве, на территории «Экспоцентра».

Химия строительная

Строительная химия – это всевозможные составы, с помощью которых проводятся строительные и отделочные работы. К химии можно отнести различные клеи для плитки, линолеума, панелей, герметики и монтажную пену, пропитывающие материалы для различных поверхностей, в том числе грунтовки, связывающие составы ми многое другое. То есть, строительная химия – это все, что применяется в работе, помимо строительных материалов (кирпичи, блоки, керамика), вяжущих веществ естественного происхождения и некоторых видов наполнителей.

При проведении ремонтных работ любой сложности также не обойтись без химии: разных типов гидроизоляции, герметиков, монтажной пены, клеев и т.д.

Основные типы строительной химии

Всю химию условно можно разделить на несколько крупных групп:

2. Грунтовки имеют свое специфическое предназначение и в первую очередь служат для подготовки поверхности под дальнейшую отделку. То есть, с их помощью можно обработать потолок или стену перед окрашиванием, шпатлеванием, оклейкой обоями и проведение иных строительных и отделочных мероприятий. Действие грунтовки направлено на снижение впитываемой способности обрабатываемого материала и придания ему особых свойств, например, устойчивость к влаге, грибку.

3. Пластификаторы – в отличие от других химических составов не являются самостоятельным составом, а добавляются с растворы на основе цемента. Например, пластификаторы добавляют в цементный раствор, бетон для придания им таких свойств, как: пластичность, морозостойкость, водостойкость, медленное схватывание и т.д.

4. Герметики – вполне самостоятельный материал на основе полимеров и каучуков. Применяются для заделки пустот, щелей, монтажных швов при установке дверей, окон. К герметикам относится и монтажная пена, отличающаяся практичностью, удобством применения, экономичностью.

Лаки и краски также имеют химическое происхождение и в своем большинстве представляют собой достаточно жидкую консистенцию вещества, которое после его нанесения на поверхность, образует прочную пленку с особыми свойствами и характеристиками.

По окончании всех видов работ можно отдохнуть, но лишь после того, как все построенные и отремонтированные элементы приобретут соответствующий вид, а над этим можно трудиться не один день, если под рукой не окажется специальных химических веществ: растворителей и очищающих жидкостей.

Безопасность строительной химии

Большинство строителей и домашних мастеров не исключают, а наоборот приветствуют применение материалов на основе химических веществ, считая, что это повысит качество и сократит время проведения работ. Но существует и группа людей, которая считает, что использование таких составов как химия строительная наносит вред организму и может повлечь за собой неприятные последствия. Так кто же прав? Действительно ли химия может стать опасной для людей и нужно ли от нее отказываться?

Если вы поставили перед собой задачу: построить теплый и комфортный дом или сделать качественный ремонт, то просто не обойдетесь без химических добавок, так как они имеются в большинстве материалов. Вред от них минимальный, если использовать составы по прямому назначению и строго с соблюдением инструкции. В таком случае проблемы со здоровьем вам не грозят, а получение качественно выполненной работы обеспечено.

Строительная химия – теплоизоляция – видео

Химия в строительстве

Химия- наука, связанная со многими областям деятельности. Не обошла она стороной и один из наиболее интересных видов деятельности – архитектуру.

Так при строительстве и отделки зданий трудно обойтись без цемента, бетона, гипса. Всё это примеры вяжущих веществ, которые при смешивании с водой образуют тестообразную массу. При высыхании масса превращается в монолит. Медленно затвердевая, так называемый раствор связывает друг с другом кирпичи, каменные блоки или иные материалы, соприкасающиеся с ним.

Просмотр содержимого документа
«Химия в строительстве»

Химия в строительстве

Одним из древнейших вяжущих веществ является гипс, известный ещё в Древнем Египте. Это вещество представляет собой двуводныйсульфак кальция, встречающийся в природе в виде минерала. Обжиг гипса при 150Сприводит к потере значительной части кристаллизационной воды:

Образующийся при этом полуводный сульфак кальция называют жженым гипсом. При разведении водой он быстро твердеет (схватывается), снова превращаясь в дигидрат. Это сопровождается увеличением объёма на 1%. Расширяясь в процессе схватывания, гипс с высокой точностью воспроизводит поверхность формы, в которую он помещен.

Благодаря этому жжёный гипс применяют как материалы для слепков, точных копий скульптуры. В отличие от мрамора, гипс – мягкий материал, даже при слабом нажиме ноготь оставляет на нём след. Для увеличения прочности в него квасцы.

При кладке кирпичных стен и для штукатурных работ строители используют известковый раствор – взвесь порошка гашёной извести (гидроксида кальция) и кварцевого песка (оксида кремния) в воде. Обычно на одну частьизвести берут две части песка. Иногда для большей прочности связывания добавляют цемент, такой раствор строители называют известково-цементным.

Образующийся при этом порошок карбоната кальция представляют собой рыхлую массу, которая заполняет все пустоты, способствуя ещё более прочному сращиванию отдельных зёрен кварцевого песка. Для полного высыхания известкового раствора необходимо несколько недель. Как можно ускорить высыхание? Для этого требуется повысить концентрацию углекислого газа в воздухе. Например, в оштукатуренном помещении ставят жаровню с раскалёнными углями, плотно закрывают двери и окна.

Стены, покрытые штукатуркой, можно расписать. Технику росписи стен по сырой, свеженанесённой штукатурке красками, разведёнными на воде, называют фреской. Краски закрепляются на поверхности стены, покрываясь тонкой кристаллической плёнкой карбоната кальция, образующейся при взаимодействии извести с углекислым газом.

Для образования такой плёнки требуется 3-4 часа, поэтому в один день расписывают лишь небольшую часть стены. При внимательном изучении стены, расписанных фресками, удаётся заметить едва заметные швы, разделяющие участки, расписанные в разные дни. Перед росписью известковый раствор наносят на стену в несколько слоёв.

Первый слой, называемый итальянцами arriziato, может быть нанесен весь сразу за несколько дней до росписи. Для лучшего сцепления со вторым слоем его оставляют шероховатым и, пока он сырой, специально царапают. Второй слой, называемый intonaco,по которому непосредственно исполняется роспись, наносят сразу перед работой живописца.

Мельчайшие кристаллы пигментов попадают в неровности поверхности, покрытой штукатуркой, и при высыхании прочно «врастают» в неё, удерживаемые плёнкой карбоната кальция. Всё это объясняет прочность и долговечность фресковых росписей, которые в сухих помещениях могут сохраняться веками.

Если же краска наносится на уже высохшую поверхность стены, то частицы пигмента прочно не могут на ней закрепится и со временем осыпаются. Такая техника живописи используется в основном для реставрации фресок. Росписью стен по штукатурке занимались уже в древнем Египте, а также в Древнем Риме.

До наших дней дошли многие средневековые фрески в древнерусских городах, на Балканах, в странах Западной Европы. Однако наивысшего расцвета фрески достигла в Италии в эпоху Возрождения. Итальянскими живописцами была разработана сложная многослойная технология нанесения слоёв штукатурки и красок.

Известь, необходимую для штукатурных работ, получают обжигом известняка в специальных печах. Для приготовления извести годятся только известняка, не содержащие примесей, а также мрамор и раковины. Грязные известняки, в состав которых, наряду с карбонатом кальция, входят доломит, глина или песок, при обжигании дают нечистую известь.

Раньше её называли тощей, в отличие от жирной, получаемой из чистого известняка. При обжиге выделяется углекислый газ и остаётся плотная каменистая масса оксида, называемая негашёной известью или кипелкой.

Для гашения извести порошок оксида обливают водой, которую берут в массовом соотношении 1 : 1. Реакция взаимодействия оксида кальция с водой протекает настолько энергично, что от выделяющейся теплоты раствор начинает кипеть, поднимаются клубы пара. Каменистая масса негашёной извести, поглотив воду, рассыпается в порошок. Такую известь, представляющую собой гидроксид кальция, называют пушонкой. Её и используют для приготовления цементного раствора. Иногда гашение извести проводят прямо на месте.Для этого выкапывают в земле яму, укрепляют её стены досками, заполняют примерно на треть кипелкой и добавляют воду.

Внутренние поверхности зданий после штукатурки шпатлюют – покрывают тонким белым слоем, состоящим мела или гипса. Поверхность него клеят обои или наносят краску.

Традиционно используемые масляные краски содержат пигмент, льняное масло, которое при высыхании образует прозрачную плёнку, и растворитель, например скипидар или керосин, запах растворителя при покраске чувствуется за несколько десятков метров, и длительно находиться в таком помещении опасно для здоровья. Использование водоэмульсионных красок, представляющих собой водные эмульсии синтетических полимеров на основе поливинилацетата, полиметилметакрилата, полистирола, гораздо более удобно. Они практически не имеют запаха. По мере испарения воды полимер, в котором растворен красителей, превращается в тонкую эластичную плёнку.

Вулканический пепел для получения цемента продолжали использовать вплот до XIX в., когда ему на смену пришёл цемент, изготовляемый из извести и глины. Новый цемент, в отличие от старого, римского, называли портланд-цемент, по имени местечка в Англии, где залегают песчаники, впервые использованные для его производства.

Портланд-цемент представляет собой серый порошок, полученный при обжиге смеси трёх частей известняка и одной части глины. В печах при температуре 1400 С известняк разлагается до оксида кальция, который взаимодействует с обезвоженной глиной, превращаясь в силикаты и алюминаты кальция: алит, белит, трёхкальциевый алюминат.

Оксид железа, придающий глине характерный землистый цвет, превращается в алюмоферрит. Все эти вещества входят в состав цементного клинкера – массы, образовавшейся в результате обжига. После охлаждения клинкер размалывают и просеивают через тончайшие сита. Чем тоньше помол, тем прочнее цемент. В зависимости от прочности цемент делят на марки: 300, 400, 500, 600.

Для затвердевания клинкер смешивают с водой – на 1 кг порошка в среднем берут 450 мл воды. Приготовленная взвесь, называемая цементным раствором, со временем твердеет. При добавлении воды многие вещества, входящие в состав клинкера, переходят в раствор, а со временим кристаллизуются из него в виде гидратов.

Эти вещества, представляют собой химические соединения, условно записываемые для простоты в виде комбинации оксидов, и составляют основу цементного камня, образующегося при затвердевании цементного раствора. Они придают ему прочность и долговечность. Бетон, в состав которого введена железная арматура, называют железобетоном.

При затвердевании цемент даёт усадку – уменьшается в объёме. Для уменьшения усадки и увеличения прочности в него добавляют песок, щебень, мраморную крошку и иные наполнители. Полученный материал называют бетоном. Бетон используют для заливки фундаментов зданий, изготовления панелей, применяемых в массовом жилом строительстве. Он служит также материалом для скульптуры.

Гигантская фигура Родины-Матери на Мамаевом кургане в Волгограде выполнена из прочного железобетона. Несмотря на то что толщина бетонной оболочки памятника не превышает 30 см, его масса при высоте фигуры 85 м составляет 6 тысяч тонн. Выполненный из стали меч длиной 29 м весит 14,3 тонны.

Под действием влаги воздуха, углекислого газа и перепадов температур цемент и бетон постепенно разрушаются – они теряют прочность гораздо быстрее, чем природный камень. Попадая в поры, вода растворяет и разлагает соединения кальция, которые придают материалу прочность.

Одним из древнейших вяжущих веществ является гипс, известный ещё в Древнем Египте. Это вещество представляет собой двуводный сульфат кальция, встречающийся в природе в виде минерала. Образующийся при этом полуводный сульфат кальция называют жженым гипсом. При разведении водой он быстро твердеет (схватывается), снова превращаясь в дигидрат.

При высыхании из раствора выделяются кристаллы гидроксида кальция, которые срастаются друг с другом. Чтобы поверхность стены получалась ровной, а также для лучшего сцепления штукатурки с кладкой её затирают специальными тёрками. Со временем гидроксид кальция постепенно реагирует с углекислым газом, в небольшом количестве содержащимся в воздухе. Образующийся при этом порошок карбоната кальция представляют собой рыхлую массу, которая заполняет все пустоты, способствуя ещё более прочному сращиванию отдельных зёрен кварцевого песка.

Известь, необходимую для штукатурных работ, получают обжигом известняка в специальных печах. Для приготовления извести годятся только известняки, не содержащие примесей, а также мрамор и раковины.

Внутренние поверхности зданий после штукатурки шпатлюют – покрывают тонким белым слоем, состоящим мела или гипса. Поверхность него клеят обои или наносят краску. Традиционно используемые масляные краски содержат пигмент, льняное масло, которое при высыхании образует прозрачную плёнку.

При кладке стен, помимо известкового раствора, используют цемент. Римляне получали его из извести и вулканического пепла. Римский учёный Плиний Старший писал о цементе, что это порошок «может служить оплотом против волн морских и, будучи погружён в воду, превращается в твёрдый камень, для волн неодолимый, и становится ежедневно твёрже». Вулканический пепел для получения цемента продолжали использовать вплоть до XIX в., когда ему на смену пришёл цемент, изготовляемый из извести и глины.

Источник: dom-srub-banya.ru

Химия в строительстве

Качество сканирование изначально недостаточно приемлимое.
Файл отредактирован, добавлено оглавление.
_____________________________________________________________________
В книге рассмотрены химические и физико-химические основы важнейших технологических процессов; приведены подробные сведения о добавках в бетоны, полимерных материалах, коррозии и защите от неё стройконструкций, изделий.

Изложение построено на современных представлениях и теоритических положениях и их приложениях к наиболее перспективным технологическим процессам и схемам. Прослежены и проанализированы тенденции химизации строительства
Книга предназначена для широкого круга читателей.

7.32 МБ

Что в строительстве связано с химией

В области образования особое внимание уделяется личностно-ориентированному подходу к организации обучения, базирующемуся на учёте потребностей будущей специальности студента. Конечным результатом обучения является формирование готовности к профессиональному труду.

На первых этапах подготовки инженеров-строителей по специальностям 270102, 270104, 270105, 270106, 270115 важное место занимают общеобразовательные дисциплины и, в частности, химия. В нашем вузе студенты строительных специальностей изучают химию на протяжении одного семестра.

Объём учебных часов, отводимых на изучение курса, составляет: лекции — 34 часа, лабораторные работы — 34 часа, практические занятия — 17 часов, самостоятельная работа — 65 часов. При таком небольшом объёме учебных часов потребовалась оптимизация учебной деятельности и содержания курса. Отбор учебного материала проводился в соответствии с образовательным государственным стандартом.

Вместе с тем при построении курса мы исходили из главной его цели: будущие строители должны усвоить химизм твердения неорганических вяжущих материалов, коррозии металлов и цементного камня, а также свойства и применение полимеров и пластмасс на их основе. Для реализации этой цели необходимо прочное усвоение таких разделов курса химии, как «реакции в растворах электролитов», «гидролиз растворов солей», «коллоидные системы», «электрохимические системы». Важно, что при этом активно используются основные понятия термодинамики и химической кинетики.

Практикум по химии содержит как традиционные, так и профессионально-ориентированные лабораторные работы с элементами учебных исследований.

Многие лабораторные работы отличаются проблемным построением: требуется не традиционное репродуктивное исполнение, а исследовательский подход. Студенты заняты рефлелексией, проявляют мыслительный и практический интерес.

В процессе обучения химии особое внимание уделяется умению добывать знания, привитию потребности к самообразованию, к повышению познавательной и творческой активности. В связи с этим с хорошо успевающими студентами практикуется такая форма обучения, как написание ими рефератов по наиболее важным проблемам химии, связанным с будущей специальностью студентов. Эти реферативные работы заслушиваются и защищаются на конференциях. При этом выявляются литературные источники, использованные при подготовке, и их соответствие современным представлениям.

В рамках созданной нами профессионально-ориентированной системе обучения химии преподаватель организует самостоятельную работу студентов (выдаются индивидуальные и расчётные задания) и осуществляет регулярный контроль её результатов.

Проведение занятий в рамках профессионально-ориентированной модели курса химии вовлекает студентов в мыслительную деятельность, повышает мотивацию и интерес к предмету.

Источник: science-education.ru

Что в строительстве связано с химией

Сфера применения

История возникновения, виды

Характеристика современной индустрии

Источники загрязнения