Разновидности облицовочной керамики

4. В  чем  принципиальное отличие пигментов от красителей. Краткая характеристика природных и искусственных пигментов.

Вещества, придающие покрытию заданный цвет, атмосферо- и температуростойкость, подразделяются на красители и пигменты.

Красители, т.е. растворимые окрашивающие агенты, представляют собой органические соединения, находят применение при изготовлении прозрачных цветных лаков, морилок, бейцов и др. Отличительной особенностью как природных, так и синтетических красителей является их цветность, обеспечивающая им яркую чистую окраску. Красители - это также неорганические и органические красящие вещества, которые, в отличие от пигментов, полностью растворимы в связующем веществе (воде или органических растворителях). Они используются, например, для окраски текстиля (текстильные красители), пластмасс и синтетических волокон, а также в виде хромофорных веществ в пищевых технологиях, например, бета-каротин в безалкогольных напитках.

Основная  масса природных красителей представляет собой экстракты красящих веществ, выделяемых из корней и коры деревьев или цветов различных растений (гречиха, шафран, корни марены, сандалового  дерева, кора яблони, ольхи, ивы и  др.), а также из животных организмов (кошениль, из которых добывается краситель  — кармин, выделения каракатиц, моллюсков). Из синтетических красителей, сырьем для получения которых является каменноугольная смола, получаемая при коксовании каменного угля, наиболее известны ярко-красный краситель фуксин, красно-розовый и фиолетово-цветный ализарин, спиртораство-римые и протравные красители.

Пигменты, в отличие от красителей, представляют собой измельченные цветные минеральные (природные), синтетические (органические и неорганические) и металлические нерастворимые в воде, растворителях и пленкообразователях вещества, закрепляемые на поверхности с помощью связующих (олиф, лаков, смол), образуя при этом защитные или декоративно-защитные пленки.

Основными качественными характеристиками пигментов, которые оказывают наибольшее влияние  на свойства красок и получаемых из них декоративных пленок, являются:

—        дисперсность (тонкость помола), определяющая гладкость пленок, —        маслоемкость — оцениваемая количеством граммов масла, необходимого для приготозления красочной пасты из 100 г пигмента;

—        укрывистость — способность пигмента скрывать окрашиваемую поверхность под слоем красочной пленки, она определяется количеством граммов краски, расходуемой на 1 м2 поверхности;

—        красящая способность — способность пигмента придавать присущий ему цвет той смеси, в которую он вводится,

—        растворимость — способность некоторых пигментов растворяться в различных растворителях.

Классификация пигментов по природе  происхождения

По  происхождению  пигменты можно разделить на природные и синтетические. Природные (естественные, минеральные пигменты) получают из природных минералов путем механической переработки. Синтетические (искусственные) пигменты, как ясно из названия, получают путем синтеза (химической реакции). Природные пигменты уступают искусственным по яркости, зато они экологичны, безопасны, более устойчивы к атмосферным и другим воздействиям и, как правило, обходятся дешевле. 

5.2 Второе контрольное задание

Вариант 2

1. Понятие коррозии бетона, и меры защиты бетона от коррозии.

Коррозией бетона называют его разрушение, происходящее вследствие воздействия на него атмосферных, химических и биологических факторов. Коррозия бетона происходит главным  образом от разрушения в нем цементного камня. Коррозии содействует тре-щинообразование, вызываемое различными причинами: расширением цемента при экзотермии, нагреванием солнечными лучами, попеременным увлажением и замораживанием, ударным воздействием, перенапряжением и пр. Наиболее распространенный вид коррозии бетона - растворение выделившегося гидрата окиси кальция. Несмотря на малую относительную растворимость Са(ОН)2 (1,3 мг на 1000 г воды), он постепенно вымывается при фильтрации из бетона водой, в особенности пресной (дождевой, снеговой и пр.). Бетоны очень подвержены коррозии под влиянием кислот. Растворяется не только гидрат окиси кальция, но и образовавшийся СаСОз и другие известковые соединения. В результате новые образования либо вымываются водой, либо увеличиваются в объеме и разрушают бетон. Разрушение гидрата окиси кальция кислотами и некоторыми растворами солей происходит по следующим реакциям. Образовавшийся по первой реакции в порах цементного камня двуводный гипс расширяется и разрушает его. По второй и третьей реакциям выделяются легкорастворимые соли хлористого кальция, вымываемые из цементного камня. Из растворимых солей наиболее разрушительно действуют сернокислые, находящиеся в природных и промышленных водах. Вредное действие водных растворов сернокислых солей на цементный камень заключается в образовании с трехкальциевым алюминатом гидросульфоалюмината кальция, называемого "цементной бациллой". Гидросульфоалюминат кальция увеличивается в объеме в 2-3 раза и разрушает цементный камень. Вредное влияние оказывают на цемент воды, содержащие избыток свободной углекислоты, так как при действии их на карбонат кальция образуется легкорастворимый бикарбонат кальция.

     К числу вредных добавок для  цементного камня относятся те, которые способствуют образованию  легкорастворимых веществ (например, сахар, образующий легкорастворимый  кальциевый сахарат и др.). Морская вода вредно влияет на бетон из обычного цемента ввиду возможности обменного образования кальциевых соединений с растворами солей легкорастворимых соединений. Биологические факторы также вредно влияют на цементный камень. Находящиеся в пресной и соленой водах живые организмы могут разрушать бетон.

Безвредными для бетона можно считать растворы слабых щелочей, аммиака, если они не кристаллизуются при высыхании. Однако бетоны с высоким содержанием  алюминатов разрушаются под влиянием сильных оснований и щелочей.

Нефтяные  нейтральные продукты на бетон не влияют, и их можно сохранять в  бассейнах из цементного бетона. Сернистая  нефть является слабоагрессивной средой по отношению к бетонам на портландцементе. Плотный цементный бетон предохраняет сталь от коррозии. Цинк и алюминий разрушаются цементом.

Под влиянием кислой среды в бетоне могут  разрушаться заполнители из осадочных  пород (известняки, доломиты). Под влиянием пресной воды могут также выщелачиваться известняковые заполнители.

В условиях воздействия агрессивной  среды при выборе цемента для  бетона следует руководствоваться  следующими положениями:  
—для бетона, находящегося в зоне переменного уровня грунтовых вод, нельзя применять пуццолановый портландцемент;  
—в сульфатных водах заметная сульфоалюминатная коррозия портландцемента начинается при концентрации ионов порядка 300 мг/л;  
—сульфатостойкий портландцемент обеспечивает удовлетворительную стойкость конструкции в сульфатных водах;  
—сульфатостойкий портландцемент можно заменить сульфато-стойким пуццолановым портландцементом;  
—хорошую стойкость в сульфатных водах имеют глиноземистые сульфатированные и глиноземистые шлаковые цементы.

Агрессивность водной среды, в которой находятся  гидротехнические бетоны, оценивают:  
—по временной жесткости - агрессивности выщелачивания;  
—содержанию водородных ионов рН - агрессивность общекислотная;  
—содержанию свободной углекислоты - агрессивность углекислая;  
—содержанию сульфатов (ионов) - агрессивность сульфатная;  
—содержанию ионов магния - агрессивность магнезиальная.

Так как цементный камень обладает основными  свойствами, то все кислые воды действуют  на бетон агрессивно.

Вода  с временной жесткостью менее 6°  агрессивна к бетону, приготовленному  на портландцементе. Для бетона на шлакопорт-ландском и пуццолановом цементах агрессивной будет вода с временной жесткостью менее 1,5°. Вода, содержащая S04 более 250 мг/л, также агрессивна, если она не содержит значительных концентраций хлоридов. При этом чем больше содержится в воде сульфатов, тем меньше может быть допущено ионов.

Для защиты бетона от коррозии применяют следующие  меры в совокупности или раздельно  в зависимости  от степени агрессивности  среды:  
—выбирают для бетона цементы, химически стойкие для заданных условий и к действию многократного замораживания;  
—подбирают наиболее плотный бетон;  
—вводят в состав бетона небольшие количества одного из уплотняющих веществ: алюмината натрия, бентонита, хлористого натрия, хлористого железа, растворимого стекла, кремнийорганических добавок;  
—выдерживают длительное время на воздухе бетон до частичной карбонизации выделившегося гидрата окиси кальция;  
—уплотняют поверхность бетона торкретированием, железнением, покрывают битумами, парафином, серным цементом, полимерными пленками, пропитывают жидким стеклом и хлористым кальцием для образования в порах бетона нерастворимых соединений и др.;  
—облицовывают бетонную поверхность кислотоупорными плитками, резиной, пластмассами;  
—гидрофобизируют поверхность бетона.

Арматура  и бетон не всегда подвергаются коррозии под влиянием одних и тех же причин. Часто условия, влияющие на коррозию бетона, приводящие к понижению  его плотности, содействуют коррозии арматуры. Арматура в бетоне подвергается коррозии в местах с высокой относительной  влажностью, при наличии в воздухе  сернистых газов, хлора, сероводорода и др.

Одной из основных причин коррозии металла  в бетоне являются электрохимические  процессы, возникающие из-за неоднородности условий работы металла при неравномерном  смачивании поверхности и неравномерной  аэрации. Вследствие этого участки  металла с более низкими значениями потенциала являются анодами, а с  более высокими - катодами. Ионы металла  на анодных участках будут переходить в раствор, а на катодных ионы водорода будут восстанавливаться в молекулы. При этом скорость коррозии зависит  от воздухопроницаемости защитного  слоя бетона и наличия в нем  трещин.

При высокой влажности, когда все  капилляры в бетоне заполнены  влагой, бетон становится воздухонепроницаемым и арматура коррозии не подвергается. Наличие в воде электролитов усиливает  коррозию арматуры по мере повышения  их концентрации. Карбонизация бетона углекислотой воздуха повышает стойкость  бетона против коррозии, но способствует развитию коррозии арматуры. В бетонах, изготовленных с добавкой хлористого кальция в количестве более 2% от веса цемента, стальная арматура подвергается коррозии. Большие добавки хлористых  солей в "холодном" бетоне вызывают коррозию арматуры как в водной, так и в воздушной средах.

Арматуру  предохраняют от коррозии плотным защитным слоем бетона толщиной 1-2 см для обычных  сооружений и 4-5 см для гидротехнических.

Одним из надежных способов защиты арматуры от коррозии является пассивирование поверхности арматуры, образование  окисных пленок на металле в водной щелочной среде бетона. Этот эффект может быть усилен введением в состав бетонной смеси специальных пассивизаторов, например, нитрита натрия в количестве 2-3% от веса цемента.

2. Требования к сырьевым материалам и основные свойства асбестоцементных изделий.

Для того, чтобы при изготовлении стекла оптимально провести процесс плавки, необходимо сделать правильный выбор сырья относительно его химического состава и распределения по величине зерен. Уже сырье должно соответствовать требованиям конечного продукта.

Из-за ошибок в составе сырья могут возникнуть не только пороки в стекле, как включения, пузырьки и шлиры, но это также отрицательно может повлиять на процесс формования.

Сырье, применяемое при производстве стекла должно отвечать следующим требованиям. Во-первых, химический состав сырьевых материалов должен быть постоянным. В  составе стекла допускается только незначительное количество добавок  и загрязнений. Поэтому необходим  текущий контроль качества сырьевых материалов.

Распределение по величине зерен является дальнейшим важным контролем качества сырьевого  материала. Более мелкие размеры  зерен, то есть мелкозернистое сырье, позволяют  улучшить гомогенизацию шихты и  coкратить процесс плавки, так как из-за увеличения удельной поверхности реакции могут протекать быстрее. С другой стороны, тонкоизмельченное сырье ведет к увеличению потерь вследствие пыления, и газы, абсорбированные из поверхности, в процессе варки легко образуют пузырьки в стекломассе. Напротив, зерна слишком большого диаметра затрудняют скорость реакций в расплаве.