Chemia kosmos od laski, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sesja


Wskaz dwóch uczonych, którzy wnieśli olbrzymi wkład w wiedze o budowie atomu: Rutheford i Bohr

Podczas oznaczanie zawartości Na2O w szkle wodnym stosowałeś

miareczkowanie alkacymetryczne

Alkaliczny odczyn szkła wodnego jest efektem

hydrolizy krzemianów

Wzór ortoklazu jest następujący K[AlSi3O8] jest to

glinokrzemian szkieletowy potasu

Wzor ortoklazu jest nastepujacy K[AlSi2)8] jest to

glinian szkieletowy potasu

Związek o wzorze Na6[Si2O7) to

pirokrzemian sodu

Wymień rodzinę minerałów skałotwórczych będących krzemianami łańcuchowymi.

Pirokseny.

Krzemiany to :

sole

O własnościach chemicznych i fizycznych pierwiastków głownie decydują

elektrony walencyjne

Wskaz reguły rządzące rozmieszczeniem elektronów

reguła zwana zakazem Pauliego i reguła 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

Wiązania chemiczne wytwarzają się w skutek oddziaływań

elektrostatycznych

Podstawowe rodzaje wiązań chemicznych to:

metaliczne i atomowe (jonowe) kowalencyjne (spolaryzowane i niespolaryzowane), koordynacyjne

Wskaz dwa rodzaje wiązań wykazujących największą wytrzymałość:

atomowe i jonowe

Wskaz dwa rodzaje wiązań wykazujących najmniejszą wytrzymałość:

wodorowe i oddziaływania van der Waalsa

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

Atom bezpośrednio połączony z atomem wodoru musi wykazywać silną (wysoką) elektroujemność, atom dołączający się do wodoru musi dysponować wolną parą elektronów (WPE - taki skrót obowiązuje w chemii więc skrótem można pisać)

Wartości 0, 1, 2, ..... n-1 może przyjmować

orbitalna liczba kwantowa

Główną liczbą kwantową oznacza się zwyczajowo literą :

n

Zwyczajowo orbital symbolizowany jest graficznie przez

kwadrat

Od znajomości ilu liczb kwantowych zależy pełny opis stanu elektronu w atomie,

od 4

Moim zdaniem od 5 : główna liczba kwantowa, poboczna (orbitalna) liczba kwantowa, magnetyczna liczba kwantowa, spinowa liczba kwantowa, magnetyczna spinowa liczba kwantowa

Piec typow sieci dwuwymiarowej to

-ukosna

-prostokatna prosta

-prostokatna centralna

-heksagonalna

-kwadratowa

Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry a=bc α=β=γ=90°

Jest to siec tetragonalna

Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry abc αβγ jest to

siec trojskosna

Siec przestrzenna wykazuje nastepujace parametry abc 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 układ orbitali zhybrydyzowanych sp3 to

czworościan foremny - tetraedr

Plaszczyzna zaznaczona w komorce elementarnej szesciennej ma wskaznik Millera rowne (trojkat) to jest

(111)

Niskokątowa granica skośna (daszkowa) to

szereg ułożonych jedna nad druga dyslokacji krawędziowych

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 defektów punktowych Mi i Vm oraz Xi i Vn

Zaburzenie antystrukturalne to

para defektow punktowych Mx i Xm

l 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

mechanizmu pierscieniowego

Uklad dyspersyjny o rozproszeniu koloidalnym to uklad w którym czastki fazy rozproszonej maja wymiary

10 - 2000 A 1 - 200 nm (nm- nanometry)

Warunkiem umozliwiajacym dyfrakcje promieni rentgenowskich na krysztale jest periodyczne (okresowe) 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 chemiczna zachodząca podczas niegaszenia wapna budowlanego

CaCO3->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 z 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 (zakresach temperatur) ;

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



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
30-45 Kinematyka I WPROWADZENIE, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Mechanika ogólna, Sesja
Zagadnienia na egzamin z matematyki dla kierunku Budownictwo, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr I, Mat
Chemia kosmos, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sesja
chemia egzaminy!!, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Wykłady, chemia
Sprawozdanie - Spoiwa Wapienne1, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski], L
ćw. 1, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sprawozdania
Sprawozdanie- Chemia Budowlana-1 ćwiczenie Spoiwa gipsowe, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia
Sprawozdanie 4 kaśki, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sprawozdania, Sprawozdania
ćw. 3, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sprawozdania
Chemia Pytania, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski], Sesja
ćw. 5, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Sprawozdania
UZ1 - chemia - wyklady, Studia Budownictwo UZ, 1 semestr, Chemia budowlana, Wykłady
Sprawozdanie - Spoiwa Krzemienne1, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski],
Sprawozdanie - Cement Portlandzki1, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski]
Sprawozdanie - Woda Zarobowa1, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski], Lab
Sprawozdanie - Spoiwa Gipsowe1, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr II, Chemia Budowlana [Świderski], La
str. na teczkę, STUDIA, Budownictwo UZ, Semestr IV, Konstrukcje Betonowe - Podstawy [Korentz], Labol

więcej podobnych podstron