Применение химии в строительстве

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

Источник

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».

Источник

Химия в строительстве

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

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.

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.

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. 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.

При кладке стен, помимо известкового раствора, используют цемент. Римлянеполучали его из извести и вулканического пепла. Римский учёный Плиний Старший писал о цементе, что это порошок «может служить оплотом против волн морских и, и будучи погружён в воду, превращается в твёрдый камень, для волн неодолимый, и становится ежедневно твёрже». 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.

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.

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 кладке кирпичных стен и для штукатурных работ строители используют известковый раствор – взвесь порошка гашёной извести (гидроксида кальция) и кварцевого песка (оксида кремния) в воде.

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.

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.

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. Т.к. все старинные театры были построены из природного камня, их части сохранились и по сей день.

Источник