w_08

Chemia mineralnych materiałów budowlanych – c.d.

Chemia metali budowlanych

 

 

Spoiwa krzemianowe

●

Kompozyty krzemianowe (silikatowe) – kity, 

zaprawy, farby – szkło wodne

●

Na

2

SiO

3

 + 2H

2

O <--> H

2

SiO

3

 + 2NaOH

●

Na

2

SiO

3

 + CO

2

 + 2H

2

O --> Na

2

CO

3

 + H

4

SiO

4

–

(wiązanie spoiwa)

 

 

Ceramika i szkło budowlane

●

Ceramika: wyroby z „wypalanej gliny” tzn:

–

Wyroby ceglarskie i cegły

–

Szkliwione kafle i płytki ścienne

–

Kształtki kanalizacyjne

–

Płytki kwasoodporne

–

Ceramika półszlachetna:

●

Wyroby z fajansu (w tym urządzenia sanitarne)

●

Lekkie kruszywa z wypalanej gliny, np. glinoporyt

 

 

ceramika budowlana

●

składniki glin:

–

kaolinit

–

montmorylonit

–

illit

–

tlenek żelazowy Fe

2

O

3

 (czerwone zabarwienie)

–

limonit Fe

4

O

3

(OH)

6

 (żółto-brunatne zabarwienie)

 

 

szkło budowlane

●

surowce do wytwarzania szkła

–

piasek kwarcowy SiO

2

–

soda Na

2

CO

3

–

sól glauberska Na

2

SO

4

–

uwodniony węglan potasu 2K

2

CO

3

 · 3 H

2

O

–

wapień CaCO

3

–

boraks Na

2

B

4

O

7

 · 10H

2

O

–

skaleń Na

2

O(K

2

O) · Al

2

O

3

 · 6SiO

2

–

dolomit CaCO

3

 · MgCO

3

–

węglan baru BaCO

3

 

 

szkło budowlane

●

szkło: jest substancją, w głównej masie nie 

skrystalizowaną (ciało bezpostaciowe) powstałą 

przez stopienie piasku kwarcowego, wapienia i 

sody w temperaturze 1300 °C, a następnie 

szybkie ich schłodzenie 

●

Szkłami nazywamy ciecze przechodzące 

podczas studzenia w stan stały przy ciągłym 

wzroście lepkości bez krystalizacji.

 

 

szkło budowlane

 

 

szkło budowlane

 

 

szkło budowlane

●

właściwości szkła:

–

materiał jednorodny

–

z reguły przezroczysty

–

o małej przepuszczalności ciepła

–

o małym przewodnictwie elektrycznym

–

odporne na działanie wody, powietrza i wielu innych 

substancji

–

nieodporne na działanie: HF, fluorków, stężonych 

roztworów NaOH, HCl  i kwasów fosforowych.

 

 

szkło budowlane

●

szkło sodowo-wapienne (zawartość):

–

SiO

2

 > 70 %

–

Na

2

O: 15 – 17 %

–

CaO: 0,5 – 8 %

 

 

metale budowlane

●

metale: ogólna charakterystyka

–

wszystkie z wyjątkiem rtęci – ciałami stałymi

–

metaliczny połysk

–

dobre przewodnictwo ciepła

–

dobre przewodnictwo elektryczności

 

 

metale budowlane

●

metale: podział

–

lekkie (np. Li, Mg, Al): gęstość < 5 g/cm

3

–

ciężkie (np. Fe, Cr, Ni, Sn, Pb): gęstość > 5 g/cm

3

–

trudno topliwe (T

topnienia

 > 700 °C), np. Fe, Cr, W, Ni

–

łatwo topliwe (T

topnienia

 < 700 °C), np. Sn, Zn, Pb

 

 

metale budowlane

●

metale: cechy

–

wytrzymałość (np. na rozciąganie)

–

plastyczność

–

tworzenie warstewki pasywnej zabezpieczającej 
przed dalszą korozją

–

możliwość trwałego łączenia na gorąco

 

 

metale budowlane

●

możliwości trwałego łączenia na gorąco 

(mechanizm łączenia):

–

spawanie (odbudowa struktury krystalicznej 
podczas chłodzenia stopionego metalu)

–

zgrzewanie (obustronna dyfuzja jonów metalu)

–

lutowanie) zwilżanie łączonych powierzchni lutem i 
dyfuzji w głąb elementów

 

 

metale budowlane

●

w budownictwie metale stosowane często w 

postaci stopów lub w postaci tlenków jako 

pigmenty do farb

 

 

metale budowlane – żelazo

●

najbardziej rozpowszechniony w skorupie 

ziemskiej metal ciężki

●

duża reaktywność chemiczna

●

odporne na działanie wody wapiennej jak 

również zimnych ługów

 

 

metale budowlane – żelazo

●

w budownictwie największe znaczenie – stale 

(stopy żelaza z węglem)

●

zastosowanie:

–

pręty zbrojeniowe, pręty ogólnego przeznaczenia, 
taśmy, kształtowniki, blachy, druty i rury

 

 

metale budowlane – inne

●

chrom – zastosowanie:

–

chromowanie ochronne

–

dodatek stopowy do stali odpornych na korozję oraz 
stali o podwyższonej twardości i wytrzymałości

●

chrom w postaci związków – zastosowanie:

–

w produkcji farb (pigmenty), garbników

 

 

metale budowlane – inne

●

miedź

●

dobra odporność na działanie czynników 
atmosferycznych dzięki warstewce pasywnej

●

zastosowanie:

–

materiał dekarski

–

elementy dekoracyjne

–

przewody elektryczne

–

rury

 

 

metale budowlane – inne

●

stopy miedzi

–

mosiądz: stop Cu z Zn (do 50 %)

–

brąz: stop Cu z Sn, Pb, Al, Si, Mn, Be

 

 

metale budowlane – inne

●

cynk

–

w wilgotnym powietrzu ulega utlenienie i pokrywa 

się szczelną powłoką Zn

2

CO

3

(OH)

2

●

zastosowanie:

–

blachy cynkowe

–

ocynkowane blachy żelazne

–

związki cynku: pigmenty

 

 

metale budowlane – inne

●

ołów

–

na powietrzu oraz w zimnej wodzie zawierającej 

CO

2

 tworzy się warstewka ochronna

–

rozpuszczalne związki ołowiu są toksyczne

–

zastosowanie:

●

szczeliwo do rur kanalizacyjnych

●

blacha do obróbek blacharskich

●

związki ołowiu - pigmenty

 

 

metale budowlane – inne

●

glin

–

in. aluminium

–

pasywacja

–

zastosowanie:

●

pręty, kształtowniki, blachy, folie, elementy okienne, 

drzwi, okładziny elewacji