chemijos nd
-
Upload
aurimas-rutkauskas -
Category
Documents
-
view
240 -
download
0
Transcript of chemijos nd
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 1/271
TURINYS
HIDRAULINS RIAMOSIOS MEDIAGOS 1
Portlandcementis 1
Aliuminatinis cementas 3
Cemento savybs 3
Betono korozija 4
Cemento akmens ardymas vandeniu 4
Lengvai tirpi ir iplaunam jungini susidarymas 5
BETONAI. CHARAKTERISTIKOS 5
Klasifikacija 5
Reikalavimai betono miinio sudedamosioms mediagoms 7
vieio betono savybs 13
Sukietjusio betono savybs 13
RENTGENOGRAFIN ANALIZ 14
Rentgeno spinduli panaudojimas 14
Rentgenospektrin analiz 19
BANDYMAS 19
MINERALAI 22
LITERATRA 26
PRIEDAI____ 27
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 2/272
Betonas - dirbtinio akmens mediaga, gauta suk ietjus cemento, stam bi j ir smulk i j upild , vandens, pried bei mai arba be j miiniui. Jo r eik iamos savybs susif or muoja hidr atuojantis cementui.
Tai plaiausiai naudojama statybin mediaga. Pastar aisiais metais kasmet pasauly je pagaminama a pie 6 mlrd.m3 (6 km3: vidutinikai po 1 m3 mogui) betono. iuo metu statybose naudojama vairi tip betonai.
HIDRAULINS RIAMOSIOS MEDIAGOS
Portlandcementis
Por tlandcemeniu vadinama hidr aulin riamoji mediaga, kurios sudty je vyr auja kalcio silikatai (70-80 %). Por tlandcementis gaunamas sumalus klinker ir tam tik r k iek gipso. K linkeris yr a mediaga, gauta 1450 oC tem per atr oje suke pinant aliavos miin , sudaryt i kalcio karbonato (vairi r i klini) ir aliumosilikat (molio ir kt.). Nedidelis gipso priedas r eguliuoja
por tlandcemenio riimosi laik .
K linkerio gamybos aliavos yr a klintis, kurioje yr a didelis k iek is kalcio karbonato ir molingos uolienos, kuriose yr a SiO2, Al2O3 ir Fe2O3. aliavos miin dedama pried , kor eguojani
chemin sudt , r eguliuojani miinio suke pimo tem per atr ir klinkerio miner al k ristalizaci j.Pav., SiO2 k iek padidinamas pridedant aliavos mas tr e pelio, o pokos.
Por tlandcemenio gamyba - sudtingas technologinis ir daug ener gi jos naudojantis pr ocesas, jungiantis kasim r adimvietje ir aliav (klinties, molio) tiek im gamykl , aliav miinio r uoim , aliav miinio suke pinim - klinkerio gavim , klinkerio malim su gipso priedu -
por tlandcemenio gavim.
K linkerio kok yb lemia visas por tlandcemenio savybes. Priedai tiktai r eguliuoja jo savybes. K linkerio kok yb priklauso nuo jo chemins ir miner alins sudties, jo degimo s lyg ir klinkerio auinimo r eimo.
K linkerio chemin sudt a pibdina pagrindini jo oksid - CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 - k iek is.K linkery je bna 63-66 % CaO, 21 -24 % SiO2 , 4-8 % Al2O3, 2-4 % Fe2O3. Jie sudar o 95-97 %
klinkerio mass.Pagrindiniai klinkerio oksidai degimo pr oceso metu sudar o tam tik r us junginius. Pagrindinis
klinkerio miner alas yr a alitas 3CaO � SiO2 (C3S), kuris lemia k ietjimo gr eit , stipr um ir k itas por tlandcemenio savybes. Jo klinkery je yr a 45-60 %.
Belitas 2CaOSiO2 (C2S) - antr asis pagal svarb ir k iek (20-30 %) klinkerio miner alas. Jis k ietja ltai, bet lemia didel por tlandcemenio stipr um jam ilgiau k ietjant.
Trikalcio aliuminatas (C3A) - klinkery je jo yr a 4-12 %. Tai pats aktyviausias klinkerio miner alas, gr eitai sveikaujantis su vandeniu. Jis yr a sulf atins kor ozi jos prieastis, todl sulf atams ats pariame por tlandcementy je C3A turi bti ne daugiau kaip 5 %.
Tetr akalcio aliumof erito (C4AF) klinkery je yr a 10-20 %. Jam bdingu vidutiniku ilumos
isisk yrimu ir gr eitu k ietjimu uima tarpin viet tarp C3S ir C2S.K adangi klinker sudar antys miner alai yr a la bai sil pn r gi ir stipri j bazi dr uskos,
r eaguodami su vandeniu, jie gali hidr atuotis.
1) Pir miausia su vandeniu r eaguoja pagrindinis klinkerio miner alas ± trikalcio silikatas. iuo atveju ia vyksta hidr olizs ir hidr ataci jos r eak ci jos, kuri metu susidar o dikalcio hidr osilikatas ir kalcio hidr oksidas:
3CaO � SiO2 + (n + 1H2O) 2CaO � SiO2 � nH2O + Ca(OH) 2.
2) Dikalcio silikatas kalkmis prisotintame tirpale pa pr astomis s lygomis nesihidr olizuoja, bet ltai hidr atuojasi, ir susidar o dikalcio hidr osilikatas:
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 3/273
2CaO � SiO2 + nH2O 2CaO � SiO2 � nH2O.
3) Trikalcio aliuminatas la bai gr eitai hidr atuojasi, susidar o trikalcio hidr oaliuminatas:
3CaO � Al2O3 + 6H2O 3CaO � Al2O3 � 6H2O.
4) R eaguojant tetr akalcio aliumof er atui su vandeniu, vyksta jo hidr olizinis sk ilimas, susidar o trikalcio hidr oaliuminatas bei kalcio hidr of eritas:
4CaO � Al2O3 � Fe2O3 + (m + 6)H2O 3CaO � Al2O3 � 6H2O + CaO � Fe2O3 � mH2O.
Taigi cemento akmuo, kuris susidar o r eaguojant klinkerio miner alams su vandeniu, sudarytas i i pagrindini jungini:
kalcio hidr oksido ± Ca(OH) 2, kuris vir sta CaCO3, dikalcio hidr osilikato ± 2CaO � SiO2 � nH2O, trikalcio hidr oaliuminato ± 3CaO � Al2O3 � 6H2O, kalcio hidr of erito ± CaO � Fe2O3 � mH2O.
Hidr osilikatai, hidr oaliuminatai ir hidr of eritai vandeny je netirpsta ir pamau per eina ikoloidins k ristalin bkl, sudarydami cemento akmen.
Por tlandcemenio char akteristikas s lygoja klinkerio miner al sudtis, malimo smulkumas, nor malus tirtumas, riimosi tr ukm, klas pagal stipr um ir k itos technins savybs.
Cemento malimo smulkumas nustatomas standar tiniu bdu si joj ant idiovint cement per siet , kurio k vadr atini akui k r atin yr a 90 m.
Por tlancemenio tank is (be miner alini pried) yr a 3,05 - 3,15 g/cm3. Jo piltinis tank is priklauso nuo sutank inimo, pvz.; nesutank into cemento piltinis tank is yr a 1,10 g/cm3, la baisutank into - 1,60 g/cm3
, vidutinikai sutank into - 1,30 g/cm3.
Aliuminatinis cementas
Aliuminatinis cementas - gr eitai k ietjanti hidr aulin riamoji mediaga. Jis gaunamas degant klini CaCO3 ir boksito Al2O3 � nH2O miin 1 600 °C tem per atr oje. Susidar s klinkeris malamas ir naudojamas kaip riamoji mediaga.
Aliuminatinio cemento klinker sudar o kalcio aliuminatai. Pagrindin dal sudar o monokalcio aliuminatas CaO � Al2O3. Be io aliuminato, r andami nedideli k iek iai pentakalcio trialiuminato 5CaO � 3Al2O3, monokalcio dialiuminato CaO � 2Al2O3 ir kai kuri silikat.
R eaguojant aliuminatiniam cementui su vandeniu, susidar o dikalcio hidr oaliuminatas ir aliuminio hidr oksidas:
2(CaO � Al2O3) + 11H2O 2CaO � Al2O3 � 8H2O + 2Al(OH) 3.
Kristalinis dikalcio hidr oaliuminatas sudar o pagrindin aliuminatinio cemento akmens dal.
Aliuminatinis cementas ats par esnis u por tlandcement vandeniui ir r gtims, taiau neats par us ar mams, todl jo negalima maiyti su por tlandcemeniu, kalkmis, naudoti ar minje a plinkoje.
Cemento savybs
Vandens s naudos lygios vandens k iek iui (skaiiuojami % nuo visos cemento mass), kuris sunaudojamas nor malaus tirtumo telai gauti. Nor malaus tirtumo cementin tela yr a tok io slankumo, kai tarp Viko prietaiso strypelio, panardinto ied , pripildyto telos, ir plok tels, ant kurios padtas iedas, lieka 5-7 mm. Por tlandcemenio vandens s naudos yr a nuo 22 ik i 28%.Pridjus aktyvi miner alini nuosdini uolienos k ilms (diatomito, tr e pelio, o pokos) pried vandens s naudos padidja ir gali siekti 32-37 %.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 4/274
Riimosi laikas nustatomas Viko prietaisu smingant adatai nor malaus tirtumo tel.Riimosi pr adia yr a laikas nuo telos umaiymo ik i to momento, kai tarp adatos ir plok tels lieka 1 - 2 mm tarpelis. Riimosi pa baiga - laikas nuo umaiymo pr adios ik i to momento, kai adata sminga ne daugiau kaip 1 - 2 mm gyliu. Cemento riimosi pr adia turi bti ne anksiau kaip 45min, o riimosi pa baiga - ne vliau kaip 10 h nuo umaiymo pr adios. Nor maliam riimuisi gautimalant klinker yr a dedama dihidr aio gipso.
Cemento trio pastovumas. Tris gali k isti dl chemini r eak ci j , fizik ini pr oces ,
a plinkos tem per atr os pok yio, suk ietjusio cemento divimo, vandens grio ir k it prieasi.Pavojinga, jei tris k inta netolygiai, nes tada atsir ad tem piai gali suardyti cemento akmen.
Pagrindin cemento mechanin savyb yr a jo stipr umas, nusakomas standar tinio sk iedinio stipriu po 28 par k ietjimo. Pagal r odikl cementas sk ir stomas tris pagrindines klases: 32,5;42,5; 52,5. ie skaiiai r odo cemento bandini gniudymo stipr ne kg/cm2, bet MPa. Cemento stipris gniudant yr a daug didesnis u stipr lenk iant ir stipr tem piant. Cemento stipris didja netolygiai: po tri j par jis gauna 40...50 % stipr umo, po 7 par - 60 ...70 %, vliau stipris didja liau.
Gr eitai k ietjaniam por tlandcemeniui stipris nor muojamas ne tik po 28 par , bet ir po 3 par.
Cemento akmuo sudarytas i gelio bei k ristalini cemento hidr ataci jos pr odukt ir daugelio nehidr atuot klinkerio gr deli intarp. Veik iant cement vandeniu pagrindin susidariusi naujadar dalis yr a kaip gelio mas, sudaryta i su bmik r osko pini hidr osilikat daleli. Gely je yr a ir stam bi kalcio hidr osilikat k ristal. Tok ia savita miri str uktr a, lemianti savitas cemento akmens savybes, la bai sk iriasi nuo k it mediag - metalo, stiklo, gr anito ir kt.
Cemento akmens kor ozi ja vyksta agr esyvioms dujoms ir sk ysiams veik iant suk ietjusio por tlandcemenio sudedam sias dalis, t.y. Ca(OH)2 ir 3CaO Al2O3 6H2O. Daugelio mediag poveik is cemento akmeniui kenksmingas. Ne paisant agr esyvi mediag vair ovs, pagrindines kor ozi jos prieastis galima sugr u puoti itaip: cemento akmens sudedam j susk ilimas, tirpimas ir kalcio hidr oksido iplovimas; tirpi dr usk susidarymas, kalcio hidr oksid ir k it cemento akmens sudedam j dali sveika su agr esyviomis mediagomis ir tok i dr usk iplovimas (r gtin, magnezin kor ozi ja); nauj jungini , kurie uima didesn tr negu pr adiniai r eak ci jos pr oduktai,
susidarymas por ose; tai sukelia vidinius tem pius betone ir vliau jo tr k ius (sulf oaliuminatin kor ozi ja).
Betono korozija
Betonas ir gelbetonis tam tik r omis s lygomis kor oduoja. Betono kor ozi ja pr asideda nuo cemento akmens irimo. Cemento akmen sudar o k ietjimo metu susidar hidr atai. Taiau betone visada yr a ir nehidr atuot zon , tam tik r as k iek is por , ka piliarini ang , upildyt or u arba vandeniu. Be to, cemento akmens sudty je yr a ir Ca(OH)2, kuris susidar o vykstant 3CaO � SiO2 hidr olizei.
Betono kor ozi jai didiausi tak turi agr esyvieji vandenys ir or e esanios dujos. K or ozi ja vyksta vairiai, taiau galima isk ir ti 3 pagrindinius jos tipus:
cemento akmens ardymas vandeniu ir Ca(OH)2 itirpimas, lengvai tirpi ir iplaunam jungini susidarymas, r eaguojant sudedamosioms
cemento akmens dalims su agr esyvi ja a plinka, didelio trio jungini susidarymas, dl kuri atsir anda plyi betone.
Cemento akmens ardymas vandeniu
Cemento akmen veik iant vandeniu, i jo isiplauna Ca(OH)2, kurio visada yr a akmens sudty je. Betonas dar osi neats par us. Ca(OH)2 tirpumas vandeny je la bai priklauso nuo beton su panio vandens. K or ozi ja vyksta daug liau k ietame vandeny je, kuriame yr a kalcio jon:
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 5/275
Ca(OH) 2 Ca2+ + 2OH-.
iuo atveju pusiausvyr a bus per stumta netirpaus Ca(OH)2 pus . K or ozi ja vyksta liau, jeigu cemento pavirius karbonizuotas. Todl cemento blokai hidr otechniniams r engimams kelet mnesi laikomi or e, kad paviriuje susidaryt netirpus CaCO3.
Lengvai tirpi ir iplaunam jungini susidarymas
iam kor ozi jos tipui priklauso pr ocesai, vykstantys betone tarp cemento akmens miner al ir a plinkoje esani mediag. Didiausi r eik m turi angliar gtin ir magnezin kor ozi ja.
Angliargtin korozija. Visuose gamtiniuose vandenyse yr a tam tik r as k iek is itirpusio CO2. Padidjus CO2 k iek iui, netirpusis CaCO3 (karbonizuotas cemento akmens pavirius) per eina tirp j Ca(HCO3) 2 ir isiplauna vandeniu:
CaCO3 + 2H+ + CO32- Ca(HCO3) 2.
M agnezin korozija. i kor ozi j sukelia vandeny je itirpusios magnio dr uskos, r eaguojanios su cemento akmeny je esaniu Ca(OH)2:
Ca(OH) 2 + MgSO4 Mg(OH) 2 + CaSO4,
Ca(OH)2
+ MgCl2
Mg(OH)2
+ CaCl2
Susidar s Mg(OH)2 maai tirpus, taiau jis sudar o pur , vandeniui pr alaid sluoksn betono paviriuje. Po r eak ci jos susidar s tirpus CaCl2 isiplauna i cemento akmens, o CaSO4 gali sukeltik ito tipo kor ozi j.
Didelio trio jungini susidarymas . iam kor ozi jos tipui priklauso sulf atin kor ozi ja.Gamtiniuose vandenyse visada yr a itirpusi sulf at , kurie, r eaguodami su Ca(OH)2, la bai prisotina cemento akmen CaSO4. Susidar s CaSO4 gali r eaguoti su kalcio hidr oaliuminatu. Po r eak ci jos susidar o kalcio hidr osulf ato aliuminatas (Äcemento bacila", etringitas):
3CaO � Al2O3 � 6H2O + 3CaSO4 + 25H2O 3CaO � Al2O3 � 3CaSO4 � 31H2O.
is junginys, vykstant pr ocesui, uima la bai didel tr , todl gali sukelti cemento akmeny je tr k injimus ir net suardyti cemento akmen.
BETONAI. CHARAKTERISTIKOS
Klasifikacija
P agal sauso betono tank jie sk ir stomi taip:
sunkusis - pn > 2600 kg/m3; nor malusis - pn > 2100 ... < 2600 kg/m3: lengvasis - pn > 900 ... < 2100 kg/m3; ypa lengvas - pn < 900 kg/m3.
Pr ojektuojant konstr uk ci jas, pasir enkamos tok ios tank io r eik ms: nor maliojo near muotojo betono p = 2400 kg /m3 , vidutinikai ar muotojo ar i anksto tem pto pn = 2500 kg/m3 trinis svoris atitinkamai 24 k N/m3 ir 25 k N/m3.
P agal riamj mediag isk iriami ie betonai:
cementiniai (naudojami plaiausiai); kalk iniai: gipsiniai: silikatiniai (i jo gaminamos silikatins plytos, blokai); bituminiai (asf alt betonis); polimeriniai:
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 6/276
mirieji (polimercementiniai ir kt).
P agal upild r:
su tank iaisiais upildais (natr aliu smliu, vir gdu, skalda), kuri idiovint daleli natr alusis tank is p > 2000... < 3000 kg/m3;
su ak ytais upildais (ker amzitu, polistir eniniu put plasiu, p juvenomis ir kt.) kuri idiovint daleli natr alusis tank is p < 2000kg/m3 arba saus gr deli piltinis tank is < 1200 kg /m3;
su s pecialiaisiais upildais (amotu, r d turinios uolienomis, ketaus sk r a pu).
P agal upild stambum.
smulk iagr diai ² D < 8 (10) mm: stam biagr diai- D > 8 (10) mm.
P agal struktr (4.1 pav.):
tank ieji; stam bia poriai: porizuotieji (ak ytieji).
1 pav. Sk ir tingos str uktr os betonai
P agal paskirt:
konstr uk cinis (stipr us betonas, i kurio gaminami a pk r ovas laikantys elementai, konstr uk ci jos);
konstr uk cinis-ter moizoliacinis; ter moizoliacinis; s pecialios pask ir ties; hidr otechninis - betonas, kurio tank iui, ilgaamikumui keliami didesni r eikalavi-mai;
keli - sk ir tas keliu, aer odr om dangoms r engti, turi pasiymti dideliu ats par umu dilumui, ats par umu aliui;
dekor atyvusis; ats par us kariui; saugantis nuo r adioaktyvi j s pinduli;
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 7/277
laidus viesai betonas (su tam tik r a k ryptimi idstytomis viesolaidio gi jomis, kurios sudar o a pie 4-7 % betono tno; 2001 m. sukur tas Vengri joje).
P agal stipr gniudant :
stipr usis - betonas, kurio stiprio gniudant klas didesn kaip C50/60; nor malusis - betonas, kurio stiprio gniudant klas < C50/60 - > C30/37; mao stiprio - betonas, kurio stiprio gniudant klas < C25/30. Pa g al ar m avim
(gamybos pr adia): near muotas betonas (1840 m.); gelbetonis, plien betonis (1865 m.) tem ptai ar muotas betonas (1920 m.); fibr o betonas - ar muotas metaliniu ar sintetiniu plauu (1965 m.); tekstilinis betonas (1995 m.).
P agal suklojimo, tankinimo bd.
plk iamas (1840 m.); vibr uojamas (1930 m.); siurbliais tiek iamas (1935 m.); naudojamas povandeniniam betonavimui (1940 m); takusis (su plastifikuojaniais priedais, maai tank inamas) (1970 m); savaime sutankjantis (su naujos kar tos plastifikuojaniais priedais) (1995 m); tor k r etinis (sus pausto or o pagal ba suk iojamas ir sutank inamas); voluojamas.
Betono plat naudojim nulemia palyginti nedidel kaina dl vietini upild , kurie sudar o ik i 80 % betono trio, galimyb gaminiams, konstr uk ci joms suteikti vairias f or mas. savybi vair ov, mechanizuota, automatizuota gamybos, suklojimo, tank inimo technologi ja. Prie betono tr kum galima prisk ir ti palyginti didel konstr uk cinio betono tank , ma stipri tem piant.
Reikalavimai betono miinio sudedamosioms mediagoms
Betono ir gelbetonio savybs ir gamini i j kok yb la biausiai priklauso nuo betono sudtini mediag (cemento, upild , vandens, pried) kok ybs, miinio sudties tikslumo, ypa vandens ir cemento s naud santyk io, tr ans por tavimo, betonavimo technologi jos (suklojimo.sutank inimo, paviriaus a pdor ojimo), k ietjimo s lyg ir tr ukms bei k it veiksni , o gelbetonio -ir nuo ar matr os bei ar mavimo kok ybs.
Betono sudtis ir sudedamosios mediagos turi bti parinktos taip. kad atitikt nur odytus r eikalavimus, keliamus betono miiniui ir betonui. skaitant konsistenci j stipri, tank , ilgaamikum , ar matr os ir dtini detali a psaug nuo kor ozi jos, gamybos pr oces ir numatom
betonavimo darb atlik imo bd. Be to. betonas turi bti su pr ojektuotas taip. kad betono miinys kuo maiau isisluoksniuot ir i jo neatsisk ir t vanduo. Mediagos, naudojamos betoninms ir gelbetoninms konstr uk ci joms gaminti, turi atitikti standar t r eikalavimus. Jos turi bti
par enkamos atsivelgiant a plinkos s lygas ir ver tinant bet kok ius agr esyviuosius poveik ius.
C emento parinkimas
Cementas par enkamas, kaip minta, atsivelgiant betono naudojimo pask ir t (1 lentel), r eik iam betono miinio riimosi ir betono k ietjimo tr ukm, k ietinimo s lygas, konstr uk ci jos matmenis (dl ilimo) ir naudojimo a plinkos s lygas, upild galim r eaktyvum su miinio ar mais. Jis turi atitikti standar to LSTEN 197-1:2001 r eikalavimus.
1 lentel Cement naudojimo sritys
Cementoatmaina
Pagrindin paskiros Leidiama naudoti Negalima naudoti
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 8/278
CEM I ir CEM II
Betoninms, gelbetoninms sur enkamosioms ir monolitinms konstr uk ci joms
Pa pildomai patik rinus s peciali sias cemento savybes, leistina var totis pecialiesiems betonams
Specialiesiems betonams ir konstr uk ci joms, pa p-ildomai ne patik rinus io cemento savybi
CEM III Betoniniams ir gelbetoniniams sur enkamiesiems
gaminiams, kurie k ietinami gar kamer ose, monolitinms betoninms ir gelbetoninms anteminms, poeminms ir povandeninms konstr uk ci joms.statomoms glojo ir miner alinio vandens zonoje; masyvi statini vidins zonos betonui
K onstr uk ci joms, betonuojamoms kartu ir sausu or u, kai palaikoma
r eik iama dr gm.Pa pildomai patik rinus s peciali sias cemento savybes, leistina vaitotis pecialiesiems betonams
aliui ats pariems betonams, kur ni F200 ir daugiau; betonams,
k ietjantiems emesnje kaip 10°C tem per atr oje, kai nr a pa pildomo ildymo; periodikaisudr kstanioms-idistanioms konstr uk ci joms
CEM IV Poeminms ir povandeninms
konstr uk ci joms.eks ploatuojamoms mink tame glame vandeny je
Povandeninms ir poeminms, miner alinio
vandens veik iamoms konstr uk ci joms
Periodikai u lanioms-atylanioms arba
sudr kstanioms-idistanioms konstr uk ci joms: betonams, k ietjantiems emesnje kaip 10°C tem per atr oje, kai nr a pa pildomo ildymo
4.2 lentels pasta bos: "cemento stiprio klase > 42 ,5 arba > 32,5 R , kai lako k iek is S < 50 °/o;�CEMm B gali bti naudojamas jr os hidr otechnikos statini betonui, jei v/c <0,45. maiausia stiprio klas C35/45. cemento k iek is c > 340 kg'm1: geleinkelio per onams, jei v/c < 0,35, maiausia stiprio klas C40 50, cemento k iek is c > 360 kg m\ a biem atvejais turi bti naudojami or tr auk iantys priedai:"esant sulf at poveik iui (isk yr us jr os vandens) turi bti naudojamas sulf atams ats par us cementas:" kai kurios i ir CEM IV bei CEM V cement kom bina ci jos (pvz. gamybai naudojant dviej r i priedus)gali bti naudojamos ir esant k itoms a plinkos poveik io klasms
Betono upildai
Birios miner alins (r eiau or ganins) mediagos, sudar anios neaktyvi betono miinio dal , pr astame betone uima 70-80 % tno. Tai iner tins su cemento miner alais ner eaguojanios mediagos. Upildai gali bti gamtiniai, dirbtiniai, arba pakar totinai par uoti i anksiau statyboje naudot mediag.
Upildai pagal gr deli dyd ir f or m sk ir stomi taip:
smulkieji -tai gamtinis smlis arba tr u pinant uolienas gaunama skaldel, kuri daleli (gr deli) dydis 0,063-4 mm;
stambieji , kuri daleli sker smuo didesnis kaip 4 mm. Jiems prisk iriami:
vir gdas - a pvalainos dalels, kuri dydis 4-32 mm; gar gdas - a pvalainos dalels, kuri dydis 32-128mm; vir gdo, gar gdo skalda - tr u pinto vir gdo, gar gdo dalels, kuri dalis
paviriaus a pvalainas, glotnus, dalis skeltas, atria briaunis. Gr deli dydis 4-32 mm; skalda - tr u pint uolien (gr anito, dolomito) atria briauns, iur k taus
paviriaus dalels, kuri dydis 4-32mm; stam bioji skalda - tas pat, tik daleli dydis 32-90 mm;
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 9/279
Upildai gali bti susk ir styti tarpines fr ak ci jas. Pvz., skaldos fr ak ci jos: 4/8, 4/16, 4/24, 8/16,16/32 ir t.t. Pir mas skaiius r odo maiausi skaldos daleli matmen (d), antr as - didiausi (D).
Didesnio plastikumo, savaime sutankjantiems betono miiniams naudojami mikroupildai - miner alini mediag milteliai, kuri dalels maesns kaip 0,125mm.
M irus upildas - gamtinis vyr as (smlio ir vir gdo) miinys, kurio daleli dydis 0,063-32mm.
Upild daleli ilgio, ploio ir auk io matmen santyk is tur t atitikti tok i s lyg:
1 : > 0,4 : > 0,4. Optimalia laikoma r utulika ir ku bika upild f or ma, nes plok i , pailg kn paviriaus plotas didesnis ir jiems sudr k inti ir r eik ia daugiau vandens. K uo dalels a pvalesns, lygesniu paviriumi, tuo betono miinys lengviau sumaiomas, suk iojamas ir sutank inamas. Plok ios, pailgos, iur k iu paviriumi dalels a psunk ina betono miinio a pdirbim , didina cemento telos por eik i. K am puotos, iur k iu paviriumi dalels turi didesn paviriaus
plot , todl geriau suk im ba su cementiniu akmeniu ir padidina betono stipr , ypa lenk iant ir tem piant (2 pav.).
2. pav. Betono upild gr deli f or mos
Reikalavimai upildams Upildai betonui gaminti turi bti fr ak cionuoti, var s, be kenksming priemai , kurios
gali tr um pinti betono ilgaamikum arba skatinti gelbetonio ar matr os kor ozi j. Jie turi atitiktiLST EN 12620:2003 r eikalavimus. Upild privalomieji ser tifikavimo r odikliai yr a:
gr anuliometrin sudtis; smulk i j daleli (smulkeli) k iek is; daleli f or ma; stipr umas.
Taip pat gali bti nustatomas upild ats par umas tr u pinimui, dvjimuisi, gludinimui ir dilimui, daleli tank is ir vandens mir k is. piltinis tank is, ilgaamikumo r odikliai: stam biojo
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 10/2710
upildo ats par umas aliui; trio pastovumas-susitr auk imas divant. ar minis r eaktyvumas, chlorid , sier os jungini ir k it priemai k iek is.
U pild granuliometrin sudtis nustatoma juos si jojant standar tiniais sietais. Smliui si jotinaudojami sietai k vadr atinmis akelmis, kuri k r atins: 8; 5; 4; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,125 ir 0,063mm. Stam biems upildams si joti naudojam siet akeli dydis priklauso nuo upildo fr ak ci jos gr deli dydio. Naudojami sietai, kn akels atitinka didiausi D, maiausi d ir vidutini gr deli matmenis. Nustatomi per sietus ibyr ani daleli k iek iai %, kurie turi atitikti
nur odytuosius standar tuose.St ambiausio s upil do d al els t ur i bti ne dide sns nei: 1) 0,25 ma iausio kon st rukcijo s matmen s; 2)
ma iausias at st umas t arp g r etim ar matr o s st ryp minus5 mm; 3) 1,3 apsau ginio betono sluok snio stor io.
Stam biuose upilduose ribojamas plok i ir pailg daleli kuri ilgio ir storio santyk is didesnis kaip 3:1. k iek is. Skaldoje, kurios stam bumas didesnis kaip 4 mm i daleli gali bti ik i20 %. Pagal plok tum upildai sk ir stomi i kategori jas, kurios ymimos FI, prir aant i daleli k iek % (pvz.. FI15).
Upilduose ribojamas smulkeli (miner alini dulk i , ibyr ani per 0.063 mm akeli siet)k iek is. Tai molis, dulk is. k ini upilduose tur t bti ne daugiau, nei nur odyta 2 lentelje.
2 lentel. Leistini molio ir dulk i k iek iai upilduose
Eil. Nr.
Fr ak ci jos ir j miiniai(d/D)
Molio ir dulk i k iek is %(mass) ne daugiau kaip
1 0/1, 0/2, 0/4 4,0
2 0/8, 1/2, 2/4 3,0
3 0/16, 0/32, 2/8, 4/8 2,0
4 0/63, 2/16, 4/16, 4/32 1.0
5 8/16, 8/32, 16/32, 32/63 0.5
Pagal smulkeli k iek io didiausias ver tes upildai sk ir stomi kategori jas, kurios ymimos f
prir aant smulkeli k iek % (pvz.,f 3).Betono, knam keliami ats par umo aliui ir dr uskai, dilumo bei susitr auk imo def or maci j
r eikalavimai, miiny je turi bti ribojimas smulk i j daleli (d < 0,125 mm) k iek is. K aistam biausios upild dalels yr a 16 mm ir stam besns bei:
kai miiny je cemento yr a 300 kg/m3. smulkesni kaip 0,125 mm (kar tu su cementu)daleli turi bti ik i 350 kg/m3, o i viso smulkesni kaip 0,25 mm - ne daugiau kaip 450kg/m3;
kai miiny je cemento yr a nuo 300 kg/m3 ik i 350 kg/m3,atitinkamai (interpoliuojant) ne daugiau kaip 400 kg/m3 ir 500 kg/m3;
kai miiny je cemento yr a daugiau kaip 350 kg/m3, atitinkamai ne daugiau kaip 450kg/m3 ir 550 kg/m3.
Jei stam biosios dalels yr a smulkesns kaip 16 mm. smulk i j daleli k iek is gali btiatitinkamai didinamas ik i 50 kg/m3.
U pilduose organins kilms priemai (p juven , humuso), tr uk dani betonui ritis ir k iettik iek is turi bti ne didesnis nei: 0,5 % - upilduose, kuri D < 4 mm; 0,1 % - upilduose, kuri D >4 mm. Be to, j taka betono k ietjimo tr ukmei ir stipr umui turi bti ver tinta ir turi bti tok ia, kad:- riimosi tr ukms ne pr ailgint daugiau kaip 120min:
bandini stiprio po 28 d nesumaint daugiau kaip 20 % (LST EN 12620).
S ieros jungini kiekis upilduose, per skaiiavus SO3 turi bti ne didesnis nei 1,0 %
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 11/2711
(mass).
Chlorid kiekis upilduose ir k ituose betono kom ponentuose, per skaiiuotas chlor o jon k iek % nuo cemento mass, neturi bti didesnis kaip:
1,0 % - betone be plienins ar matr os arba k ito dto metalo, isk yr us patik imaia psaugoto nuo kor ozi jos;
0,2-0,4 % - betone su plienine ar matr a arba k itu dtu metalu; 0,1-0,2 % - betone su tem pta plienine ar matr a.
U pild stipris. Jis turi atitikti gaminamo betono stiprio klass r eikalavimus, t. y. stam biojo upildo stipris, pasirinktas pagal uolienos stipr arba a pskaiiuotas pagal stam biojo upildo skalum. turi bti ne maiau kaip 1,5-2 kar tus didesnis u betono vidutin stipr. R ekomenduojama, kad upild stipris bt 1,5 kar to didesnis u betono stipr , kurio klas ne auk tesn kaip C20/25, ir 2 kar tus didesnis u auk tesns kaip C20/25 klass betono stipr. Todl C20/25 ir auk tesns klass
betonas tur t bti gaminamas naudojant stipri magmini uolien (gr anito, bazalto) skald.
Natr alus upild miinys (gamtinis vyr as) gali bti naudojamas ne auk tesns kaipC12/15 stiprio gniudant klass betonui.
U pild atsparumas aliui turi bti toks. kad su jais bt galima pagaminti r eik iamo ats par umo aliui beton. Jei pagal LST EN 1097-6 nustatytas upild vandens geriamumas
( mir k is) ne didesnis kaip 1 %, upildas gali bti laikomas ats pariu aldymui ir ildymui. Taiau gali bti tinkam naudoti upild kuri mir k is didesnis. Upildo ats par umas aliui nustatomas pagal i uolienos igr tus cilindrinius bandinius ir ver tinamas ats par umo aliui mar kmis F.nur odaniomis ilaik yt ualdymo atildymo cikl skaii. Hidr otechnini statini , pa bgi
betono stam bi j upild betono ats par umas aliui turi bti ne maesnis kaip F200, tilt konstr uk ci j - ne maesnis kaip F300, keli pagrind - ne maesnis kaip F25. keli dangos a patinio ir virutinio sluoksni - atitinkamai ne maesnis kaip F100 ir F150. Ats par umas aliui gali btinustatytas pagal LST EN 1367-1 ir deklar uojamas ats par umo aldymo ir ildymo kategori jomis, nur odaniomis mass nuostolius% (pvz., F 2).
Vanduo
Vanduo betono miiniui r uoti, k ietjaniam betonui laistyti turi bti be kenksming
priemai: sulf at , miner alini ir or ganini r gi , rie bal , aliej , naf tos pr odukt , cuk r aus ir kt., kurios tr uk do betonui nor maliai k ietti. Vanduo, kuriame dr usk yr a ne daugiau kaip 5000 mg/l, sulf at maiau kaip 2700 mg/l ir kurio vandenilinis r odiklis pH > 4. tinka betono miiniui r uoti.Jr os vanden , jei jis tenk ina nur odytus r eikalavimus, taip pat galima naudoti betonui umaiyti ir laistyti. Geriausiai tinka geriamasis bei var us u pi ir eer vanduo.
P riedai
Siek iant gauti r eik iam technologini savybi betono miin ir r eik iam savybi beton , danai naudojami betono priedai (3 lentel). Ateity je visas betonas tur t bti gaminamas su
priedais.
3 lentel. Betono priedai ir j ymjimas Vok ieti joje
Poveik is ymjimas
ymjimo s palva
Poveik io k ilm
Plastiklis Betonverf lüssiger
BV geltona fizik inis
Su perplastiklis Fließmittel FM pilka fizik inis Or tr auk iantis Luf t por en bildner
LP mlyna fizik inis
Tank inantis Dichtungsmittel
DM r uda fizik inis
Kietjimo ltiklis VZ r audonas cheminis
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 12/2712
Verzöger er Kietjimo gr eitiklis Beschleuniger
BE alia cheminis
Pr esuojamum lengvinantis Ein pr eßhilf en
EH balta cheminis-fizik inis
Sta bilizuojanns Sta bilisier er
ST violetin fizik inis
P lastifikuojantiji priedai (plastikliai. su perplastikliai) - plaiausiai naudojami betono priedai. Jais pagerinamas miinio klojumas. padidinamas betono stipr umas arba sutau poma cemento. Plastikliai, su perplastikliai - paviri aktyvinantys priedai, sumainantys trint tarp
betono miinio kom ponent , gaunami lignosulf onat , melamino, polikarboksilato, k it polimerini mediag pagrindu. Plastikliai sumaina vandens k iek to paties slankumo betono miiny je ne maiau kaip 5 %, su perplastikliai - ne maiau kaip 12 %. Be to. su perplastikliai
padidina betono miinio klojum (slankum) ne maiau kaip 120 mm (kai betono miinio be priedo slankumo r odiklis 20-40 mm). Plastikli daniausiai dedama 0,1-0,5 %, su perplastikli -0,5-1 % nuo cemento mass. Tak ius ir sklidius betono miinius (r. 4.7, 4.8 lenteles) ir auk to stipr umo, pakankamai tank , ats par aliui ir nelaid vandeniui beton galima gauti tik naudojant
iuos priedus.Tr ans por tuojant betono miinius su plastifikuojaniais priedais, ypa su su perplastikliais,
j slankumas maja s par iau negu be pried , todl turi bti ik i 45-60 mm. (priklausomai nuo or o s lyg) ribojama tr ans por tavimo tr ukm arba priedai maiomi statybos o b jekte. iuo atveju automo biliniame maiytuve per maiymas turi tr ukti 1min/m3 ir ne maiau kaip 5 mm po pried djimo.
Or traukiantys (siurbiantys) priedai naudojami norint pagaminti padidinto ats par umo aliui beton , kuriame turi bti nor matyviniuose dokumentuose nur odytas or o k iek is (4-6 %
pagal LST EN 206-1). ie priedai danai pasiymi miin plastifikuojaniu veik imu. J dedama 0,01-0,05 % nuo cemento mass. Tr ans por tavimo metu su iais priedais pagaminto betono miinio or o k iek is sumaja 1,5-3,0 %. Tai r eik ia ver tinti r uoiant betono miinius.
P riealtiniai priedai paemina vandens ualimo tem per atr ir sudar o s lygas betonuik ietti esant neigiamoms tem per atr oms (4 lentel). Tai vairios dr uskos (NaCl ir CaCl2, junginys
Na N02 ir kt.), or ganini r gi arba alkoholio pagrindu pagaminti tirpalai. K uo emesn k ietjimo tem per atr a, tuo daugiau dedama i pried (daniausiai ik i 10 % nuo cemento mass).Chlor o turintys priealtiniai (ir riim si bei k ietjim gr eitinantys) priedai negali bti naudojami
betonuojant gelbetonio. tem ptai ar muoto gelbetonio ir betono su metalinmis dtinmis detalmis konstr uk ci jas.
4 lentel. Betono ir sk iedinio, pagaminto su por tlandcemeniu CEM I ir priealtiniu priedu, stiprio didjimas
Tem per atr a k ietjimo metu °C
Betono, statybinio sk iedinio stipris gniudant%lyginant su pr ojektiniu. kai k ietjimo tr ukm par omis
7 14 28 90+20 70 90 1000 35 50 75 100-5 25 35 60 90-10 15 25 45 70-15 5 15 35 50
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 13/2713
M ineraliniai priedai - tai milteli pavidalo aktyvios arba iner tins mediagos. Aktyvs miner aliniai priedai - tai amorfinio Si02 turinios uolienos, pr amons atliekos (pvz., SiO2, mik r odulks - mik r osilika), naudojamos kar tu su plastifikuojaniais priedais, gaminant auk tos kok ybs (stipr , tank , ats par kor ozi jai) beton. Kietjaniame betone Si02 r eaguoja su maiausiaista biliu cemento akmens kom ponentu Ca(OH)2, sudarydamas sta bil jungin Ca0Si02H20. Maiau aktyvs priedai yr a ilumini elektrini pelenai, lakai. Neaktyvs priedai nedalyvauja r eak ci jose ir naudojami kaip cemento pakaitalai, kai r eik ia gauti nedidelio stipr umo, bet tank beton.
K ompleksiniai priedai - tai priedai, pasiymintys kelerio pu veik imu.Taip pat gaminami riimosi bei k ietjimo ltikliai ir gr eitikliai, hidr of o bizuojantieji
(sudr k im mainantieji), inhibitoriai (saugantys ar matr nuo kor ozi jos), tank inantieji, daantieji(pigmentai), dujas isk iriantys (ak ytajam betonui), putok liai (put betonui), baktericidiniai ir k iti
priedai.
Betono priedai turi bti naudojami tik itir ti ir a pr o buoti. J k iek iai turi bti nur odytinor matyviniuose dokumentuose. Visuomet, kai gaminamas betonas su cheminiais priedais, turi btigrietai kontr oliuojama j kok yb ir dozavimo tikslumas. Nor s ir nedidelis kai kuri pried
perdozavimas gali sukelti neigiamas pasekmes - sultinti arba susta bdyti betono k ietjim (lignosulf onatiniai plastikliai), sumainti betono stipr um , sukelti ar matr os kor ozi j (chlorid turintys priedai), pa bloginti k itus r odiklius. Naudojant priedus, ypa tiksliai btina kontr oliuoti
upild dr gnum. Jei sk ystuose prieduose esantis vandens k iek is viri ja 3 l/m3
, jis turi btiver tintas a pskaiiuojant vandens s naudas bei vandens ir cemento santyk .
vieio betono savybs
vieias betonas - par uotas betono miinys, kuris yr a naudotinos bkls ir j galima sutank inti pasirinktu metodu. Pagal fizin bsen jis uima tarpin padt taip k iet kn ir klam pi sk ysi. R amybs bsenoje vieias betonas panaus k iet kn. maiant, tiek iant vamzdiais, vibr uojant - panaus klam p sk yst. Betono miinio susk ystjimas dl mechanini
poveik i ir sutirtjimas juos nutr aukus vadinamas tiksotr o pi ja. Si savyb naudinga tiek iant miin vamzdiais, tank inant vibr uojant, suf or muotus gaminius gr eitai iimant i f or m.
Betono miinys, sk ir tas konstr uk ci joms betonuoti turi tenk inti tok ius r eikalavimus: gar antuoti suk ietjusio betono r eik iam stipri, tank i., vandens ne pr alaidum ats par um aliui ir kt. pr ojektinius r odiklius:
neisisluoksniuoti (isisluoksniavimo laipsnis ne didesnis kaip 5 %); atitikti r eik iam konsistenci j; tur ti tinkamai sudozuotus kom ponentus.
R uoiant betono miin mediagos turi bti dozuojamos pagal mas ; iimtis gali btivandens, sk yst j pried ir i pried vandenini tirpal dozavimas. Dozavimo paklaida (toler anci ja) turi bti ne didesn kaip:
cemento, vandens, upild ir pried , kai j k iek is > 5 % nuo cemento mass. - 3 %; pried , kai j k iek is < 5% nuo cemento mass. -±5 %.
Nuo cemento, upild , vandens ir vairi pried dozavimo tikslumo priklauso betono miinio kok yb. Net iek tiek pakeitus mediag santyk , k inta stipr umas ir k itos suk ietjusio
betono savybs. R eik iam dozavimo tikslum , sta bili ir gar antuot kok yb lengviausia pasiektigaminant betono miin s pecialiose betono gamyklose, cechuose.
Sukietjusio betono savybs
Suk ietjs betonas - betonas, kuris yr a k ietos bkls ir pasieks tani tik r stipr um. Taikonglomer ato tipo mediaga, susidedanti i cementiniu akmeniu sutvir tint vairi upild. Betono str uktr oje isk iriami trys elementai: cementinis akmuo, upildai ir kontaktins zonos tarp j. ie
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 14/2714
elementai nulemia betono savybes. Taip pat isk iriama mak r o- ir mik r ostr uktr a. Mak r ostr uktr a a pibdina betono, kaip konglomer ato, sandar ir priklauso nuo kom ponent santyk io ir j
pasisk ir stymo vienodumo. Be to, yr a ver tinamos or o por os, susidariusios dl ne pakankamo betono miinio sutank inimo. Didel tak betono savybms dar o k itjaniame cementiniame akmeny je ir kontaktinje zonoje su upildais
susidar antys tr auk imosi plyiai. Mik r ostr uktr nulemia cementinio akmens sudtis, por dydis ir f or ma, cementinio akmens ir upild kontaktins zonos. Cementin akmen sudar o
cemento miner al hidr ataci jos pr oduktai ir nesur eagavusi klinkerio daleli ir miner alini pried intarpai. Pagrindiniai hidr ataci jos pr oduktai - tai la bai smulks kalcio hidr osilikato Ca0Si02H20k ristalai ir stam besni kalcio hidr oksido Ca(OH)2 k ristalai.
Pagrindiniais betono kok ybs r odikliais laikomas stipris, ats par umas aliui, nelaidumas vandeniui. Ner etai nustatomas betono ats par umas dilumui, vandens geriamumas, tr auk imasis,
brink imas, ats par umas kor ozi jai ir k iti r odikliai. Betono savybs nustatomos standar tiniais metodais bandant s pecialiai pagamintus ar i konstr uk ci j igr tus bandinius, stipriui nustatytiner etai taikomi neardaniojo bandymo metodai. Nor maliomis s lygomis (pastovi dr gm ir 15-20°C tem per atr a) k ietjantis betonas pr ojektinius r odiklius pa pr astai turi pasiekti per 28 par as.
RENTGENOGRAFIN ANALIZ
Ms a plinka susideda i vienini ir sudtini mediag. Vienin mediag sudar o vieno cheminio elemento atomai. Sudtin mediaga yr a vairi chemini element atom junginys.
Norint a pibdinti vairi mediag sudt , r eik ia nustatyti, i kok i chemini element , vienini mediag ar jungini susideda analizuojamasis o b jektas (kokybin analiz) ir koks i element santyk is (kiekybin analiz). K ok ybins ir k iek ybins analizs metodai la bai vair s.
Rentgeno spinduli panaudojimas
R entgeno s pinduliai yr a elektr omagnetins prigimties kaip ir r adi jo bangos, viesos
s pinduliai ir K-s pinduliai. R entgeno s pinduli bang ilgiai a pima plat interval ± nuo keli imt angstr em ik i imto tkstant j angstr emo dali Paios ilgiausios r entgeno s pinduli bangos
per sidengia su viesos s pinduli ultr avioletine sritimi. Priklausomai nuo elektrint daleli (elektr on , pr oton) arba f oton sveikos su mediagos atomais susidar o itisinis arba char akteristinis r entgeno s pinduli s pektr as.
Itisinis s pektr as sudarytas i vair aus ilgio elektr omagnetini bang , jo char akteris priklauso nuo tam pos paduotos r entgeno lem p ir ne priklauso nuo anodo mediagos. Itisinio s pektr o gavimui patogiausia naudoti r entgeno lem pas su sunk iais anodais. Daniausiai naudojamas volfr amo anodas.
Itisinis s pektr as gaunamas tik ik i tam tik r os tam pos. Taliau keliant tam p s pektr o char akteris keiiasi, gaunamas char akteristinio s pektr o lini jos prie grietai a pibr t bangos ilgi.
I
P P
I P - bangos ilgis
I - intensyvumas40 kv
30 k v
25 kv
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 15/2715
Char akteristinis s pektr as sudarytas i keli seri j lini j. Sunk iems elementams gaunamos 5 seri jos tok i lini j: K , L, M, N, O. Kiek vienai seri jai suadinti r eikalinga sk ir tinga tam pa. K seri jos suadinimo tam pa didesn u L seri jos suadinimo tam p. K seri ja sudaryta imao bangos ilgio s pinduli , t.y. keiiasi s pinduliai. Atsk ir os seri jos bangos ymimos gr aik ikomis r aidmis (E1, E2, F1, F2).
Jeigu suadinimo metu elektr onas imuamas i valentinio sluoksnio, tuomet susidar o viesos s pinduliai. Jeigu imuamas vienas elektr onas i vidini atomo sluoksni , tai po to sekantys
la biau nutolusi elektr on perok imai iauk ia char akteristin r entgeno s pinduliavim.
R entgeno lem poje elektr os sr ovs ener gi ja per neama pagr eitintais elektr onais ir tr ansf or muojama elektr omagnetinio s pinduliavimo ener gi j.
R entgeno s pinduliai gaunami tuomet, kai gr eitai judantys elektr onai savo kely je sutinka klit. kaitus katodo volfr amo vielai isisk iria laisvieji elektr onai. Esant auk tai
tam pai tarp katodo ir anodo laisvieji elektr onai dideliu gr eiiu juda anodo link . Susidr us jiems su anodu, didel dalis k inetins ener gi jos vir sta iluma, o k ita dalis iauk ia elektr omagnetinius svyr avimus (r entgeno s pinduliavim).
R entgeno s pinduli , nuk r eipt tiriam o b jekt ats pindys nuo k ristalogr afini plok tum gaunamas tuomet, kai vyk doma s lyga:
PU nd !sin2 (Vulf o Br ego lygtis)
Atsis pindjusius nuo o b jekto r entgeno s pindulius galima ufiksuoti r entgeno plok tje ar juostoje, jonizaciniais skaitikliais (GeigerioMiulerio skaitikliai).
K
L
M
N
O
K-serijos suadinimas
L-serijos suadinimas
M-serijos suadinimas
KE
K F
K atodas Anodas
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 16/2716
Jonizaciniame skaitikly je r entgeno s pinduli k vantas, susidr s su duj atomu, imua
elektr on , vyksta atom jonizaci ja.
tam pos poveik y je jonai ir elektr onai juda prie katodo ir anodo, per jonizacin kamer teka sr ov, kuri ufiksuoja r egistr uojantis taisas. Sr ovs lygis priklauso nuo paduotos tam pos ir s pinduliavimo intensyvumo.
R entgeno str uktriniame a par ate bandinys tvir tinamas goniometr e. Goniometr as leidia sukti atsk ir ai bandin ir skaitikl , arba a bu kar tu, tuomet skaitiklis sukasi 2 kar tus gr eiiau u
bandin.
R egistr avimo prietaisas, skaitikly je susidariusius im pulsus, paver ia tam pos im pulsais, kurie suvienodinti pagal tr ukm ir am plitud perduodami savir a potenciometr , kuris ur ao r entgenogr am.
R entgenogr amoje esantys intensyvumo padidjimai r odo, kad sukantis bandiniui ir skaitikliui k ristalogr afins plok tumos prie tam tik r U r eik mi duoda ats pind , t.y. patenk inama Vulf o Br ego lygties s lyga, r entgeno s pinduliai difr aguoja.
Polik ristalo difr ak cins lini jos integr alinis intensyvumas:
V Q Ae LP P N con st I M vvvvvvv!
222
ia: I ± integr alinis lini jos intensyvumas;
Registravimo prietaisas
Bandinys
Goniometras
Jonizacinis
skaitiklis
Rentgeno lempa
U
+
- Anodas (W)
Katodas
Langas i
berilioRentgeno spinduliai
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 17/2717
N - elementarini narveli skaiius trio vienete;
F ± str uktrin am plitud;
P ± kar totinumo f aktorius;
LP ± poliarizacinis ir Lor enco f aktorius;
e-2M ± tem per atrinis f aktorius;
A(Q) ± a bsorbcinis f aktorius;V ± f azs tris bandiny je, iekomas dydis.
Par enkant s pinduliavim pageidautina, kad tiriamos mediagos atominis numeris bt maesnis u anodo mediagos atomin numer.
R entgenogr am lini j indeksavimu nustatomi interf er enci jos indeksai (HKL). Kiek vienaisinU r eik mei ir atitinkamai dHKL r eik mei atitinka interf er enci jos indeks HKL r eik m. Esant sudtingai gardelei, kai kurie ats pindiai gsta dsningai ir ne visos lini jos matomos r entgenogr amoje. K u bins erdvikai centr uotos gardels (K.E.C.) nematomos lini jos, kuri indeks suma (H+K+L) yr a nelyginis skaiius. K u binje onuose centr uotoje gardelje gsta lini jos, kuri indeksai H,K ir L yr a lyginiai ir nelyginiai skaiiai. Heksogonalinje gardelje gsta lini jos, kuri indeksas L yr a nelyginis skaiius, o H+2K suma yr a kar totina trims (H+2K=3n; L=2n+1).
K.E.C gardelei matomos lini jos
110, 200, 211, 220, 310, 222, 321, 400, 411, 420.
K..C. gardelei matomos lini jos
111, 200, 220, 311, 222, 400, 331, 420, 422, 511.
Indeksuojant r entgenogr amos lini jas sur andamos sin2U r eik ms ir santyk i Q K !
1
2
2
sin
sin
U
U
eil. Gauta eil sulyginama su eile esania lentelje.
2
1
2
1
2
1
222
L K H L K H Q mmm
! ;
K.E.C. 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10.
K..C. 1; 1,33; 2,66; 3,67; 4; 5,33; 6,33; 6,67; 8; 9.
Gardels par ametr ai k inta keiiantis bandinio tem per atr ai, priemai k iek iui, atsir adus tam priosioms def or maci joms. K u bins sistemos gardelms par ametr as nustatomas pagal f or mul :
222222
sin2
L K H
n
d L K H a !!
U
P;
Tetr agonalinei ir heksagonalinei sistemoms f or muls yr a sudtingesns.
Gardels par ametr o nustatymo tikslumas skaiiuojamas pagal f or mul :
UU (v!( actg a ;
ia: ¨a ± gardels par ametr o nustatymo paklaidos dydis,
a ± gardels par ametr as,
¨U - kam po U matavimo paklaida.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 18/2718
Maiausia gardels par ametr o nustatymo paklaida yr a tuomet, kai gardels par ametr as skaiiuojamas pagal lini jas su didiausiu kam pu U.
K ok ybin r entgeno str uktrin analiz atliekama skaiiuojant tarplok tuminius atstumus pagal ur ayt r entgenogr am. Atomini plok tum eima, sudar anti gardel, turi tai gardelei
char aktering tarplok tumini atstum dHKL r eik mi rink in ¹ º ¸
©ª¨
!U
P
sin2 HK Ld . vairi f azi
tarplok tumini atstum duomenys yr a pateikti inynuose.Kiek ybin r entgenostr uktrin analiz pagr sta f azi lini j intensyvumo
r entgenogr amoje nustatymu. Fazi k iek is nustatomas lyginant tarp savs f azi lini j intensyvum arba lyginant tiriamojo bandinio r entgenogr amos lini j intensyvum su etalono lini j intensyvumu.Etalonas gali bti sumaiytas su tiriama mediaga, udtas ant tiriamos mediagos ir ne priklausomas.
R entgenogr afiniu bdu liekamuosius tem pimus esanius detalje, galima nustatyti jos nesuardius. Pir mo tipo tem pimai (mak r o tem pimai) tiksliai nustatomi tik tuo atveju, kair entgenogr amoje gaunamos ryk ios lini jos.
Veik iant vidiniams tem pimams, pasikeiia detals matmenys ir atstumai tarp
k ristalogr afini plok tum , todl r entgenogr amoje lini jos pakeiia savo padt. Tem piant cilindrin detal jos, ilgis padidja dydiu ¨L:
E L
L W !
(,
ia: L ± detals ilgis,
W - tem pimo tem pimai,
E ± tem pimo modulis.
Didjant tem piamos detals ilgiui, jos sker smuo sumaja pagal Huko dsn:
E W Q!
(;
ia: Q - puansono koeficientas.
Atstumas tarp k ristalogr afini plok tum lygiagr ei cilindr o aiai, sumaja dydiu ¨d,
E d
d W Q!
(!
(.
Pasikeitus tarplok tuminiam atstumui, pasikeiia ats pindio kam pas U,
U
W
QUU tg E tg d
d !
(!(
.
I ios lygties galima nustatyti tem pim dyd:
U Q
UW ctg E
(! .
Antr o tipo tem pimai (mik r o tem pimai) ibalansuoti gr delio ribose, nustatomi pagal r entgenogr amos lini jos isipltim.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 19/2719
Kristalogr afinje gardelje, neturinioje tem pim , tarplok tuminis atstumas yr a grietaia pibr tas. Tok ios gardels r entgenogr ama turi ryk ias interf er encines lini jas.
Def or muotoje gardelje dl k intamo tarplok tuminio atstumo d d (s r entgenogr amoje lini jos yr a iplstos, nes gaunamas ats pindys kam pu UU (s .
Rentgenospektrin analiz
R entgenos pektrin analiz naudojama atomini sistem elektr onini char akteristik analizeiir mediag chemins sudties mak r o ir mik r otriuose nustatymui.
R engenos pektrinis r enginys susideda i r entgeno s pinduli altinio, s pinduliavimo analizatoriaus, detektoriaus ir s pinduliavimo intensyvumo r egistr atoriaus.
R entgeno mik r oanalizatoriuose r entgeno lem pa yr a sudtingas taisas, kuriame elektr on arba pr oton sr autas magnetiniais arba elektr oniniais l iais yr a suf okusuojamas ma plotel.Tiriamas bandinys iardomoje r entgeno lem poje pastatomas vietoj anodo. Atriai suf okusuotas elektr on sr autas (elektr oninis zondas) pagr eitintas 1-10 k v tam pa, anodo mediagoje (keli Qkm2 try je) suadina atom char akteristin s pinduliavim. Susidar s s pinduliavimas iskleidiamas
s pektr , o s pektr o lini j intensyvumas r egistr uojamas f oton skaitikliu. lif o mik r ostr uktr a ste bima s pecialiu mik r osko pu montuotu r enginy je. Okuliar o k ryius yr a suta pdintas su elektr oninio zondo aimi, kurio sker smuo anode-lif e a pie 1 Qkm.
K aip taisykl, r entgeno s pektr ogr af uose atliekamas skanavimas iilgai s pektr o. Jie sk ir stomi tris pagrindinius tipus: pa pr asti vieno kanalo, dviej kanal su pr ogr amuota skanavimo eiga, kuriame analiz atliekama pagal uduot pr ogr am ir k vantometr ai, kuriuose vienu metu galima itir ti 20-25 elementus. Kvantometr uose k iek vienas kanalas yr a suderintas vienam elementui, yr a tik vienas skanavimo kanalas. Skanuoti galima iilgai s pektr o, sudties nustatymui pasirinktame
bandinio take, arba iilgai bandinio pasirinktam elementui nustatyti.
BANDYMAS
Darbo tikslas. Susipainti su kok ybins r entgenof azins analizs pagrindais ir nustatyti bandinio f azin sudt.
N audojama ranga ir priemons. Tiriam j bandini r entgenogr amos gaunamos r entgeno r enginiu difr aktometr u. Pagrindins r entgeno difr aktometr o dalys: 1) auk tosios tam pos gener atorius; 2) r entgeno s pinduli vamzdelis; 3) bandini statymo blokas (goniometr as); 4)scintiliacinis skaitiklis; 5) keitiklis; 6) potenciometr as.
d+¨d
d-¨d
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 20/2720
Darbo eiga. Tiriamoji mediaga smulk inama porcelianiniame inde. Gauti milteliai turi pr aeiti pr o siet , kurio akui sker smuo 0,08 mm. Plok ias laik iklis gali bti padengiamas susmulk intais milteliais, taip pat nu p jautas pavirius, kuris turi bti lygus.
Mediaga perduodama r entgeno a par at priiriniam darbuotojui. Ur aoma ir iifr uojama tiriamosios mediagos r entgenogr ama.
ifr uojant r entgenogr amas, nustatomi atitinkami difr ak cini maksimum ats pindio kam pai, j tarpplok tuminiai atstumai d ir santyk inis intensyvumas l.
Pagal r astas kam po r eik mes ir inom naudojamo r entgeno s pinduliavimo bangos ilg , i liter atr os pateikt lenteli nustatomi tarpplok tuminiai atstumai d arba a pskaiiuojami taikant f or mul .
2d sin = n
ia: ± bangos ilgis;
d ± tarpplok tuminis atstumas;
n ± sveikasis skaiius;
± k ritimo kam pas.
Mediagos identifikuojamos lyginant eks perimentikai gautas tarpplok tumini atstum dver tes ir lini j intensyvum su etaloninmis r entgenogr amomis. Tiriamoji mediaga identifikuoti
pr adedama nuo intensyviausios smails. Pagal kor tel r andamos mediagos, kurioms bdingos tok ios intensyvios lini jos. Toliau iekoma maiau intensyvi lini j. Jeigu ir jos sutam pa, tada iekomoji mediaga nustatyta. I likusi r entgenogr amoje lini j vl atr enkama intensyviausia lini ja ir toliau atliekama paieka. R entgenogr ama analizuojama tol, kol visos lini jos prisk iriamos atitinkamoms mediagoms.
Identifikavimo tikslumas priklauso nuo vairi veiksni. K or telse pateik iamos vari mediag r entgenogr amos, taiau daugiaf aziuose miiniuose gali susidaryti k ietieji tirpalai, ir dl to
gali pasikeisti tarpplok tuminiai atstumai. Tok iu atveju gali sk ir tis tarpplok tuminio atstumo ver t 1 %. Mediag galima identifikuoti tik tok iu atveju, kai jos tiriamojoje mediagoje yr a tam tik r as minimalus k iek is. Daniausiai 5-10%. K ar tais nustatom mediagos intensyvumo lini jos gali sk ir tis nuo etalono lini j. Tai gali atsitikti, kai sutam pa kai kurios sk ir ting jungini lini jos, ir tada j intensyvumai sumuojasi.
R ezultatai sur aomi leneteles:
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt.Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
1 P- por tlanditas 20,95 4,92 91,05 24,71 2,5
2 Q- k varcas 24,22 4,26 356,5 96,76 9,7
3 Q- k varcas 31,09 3,34 1781,1 483,42 48,3
4 F- f eltpatas 32,11 3,23 297,1 80,64 8,1
5 F- f eltpatas 32,64 3,18 208,1 56,48 5,6
6 K- kalcitas 34,35 3,03 732,4 198,78 19,9
7 D- dolomitas 36,11 2,87 3680,7 999,00 99,9
8 C3S- trikalcio silikatas 37,62 2,78 188,3 51,11 5,1
9 P- por tlanditas 39,86 2,62 623,6 169,25 16,9
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 21/2721
10 D- dolomitas 41,22 2,54 148,7 40,36 4,0
11 Q- k varcas 42,69 2,46 128,9 34,99 3,5
12 D- dolomitas 43,66 2,41 188,3 51,11 5,1
13 Q- k varcas 46,24 2,28 158,6 43,05 4,3
14 Q- k varcas 47,27 2,23 39,9 10,83 1,1
15 D- dolomitas 48,14 2,19 593,9 161,19 16,1
16 Q- k varcas 49,8 2,12 188,3 51,11 5,117 D- dolomitas 52,68 2,02 316,9 86,01 8,6
18 Q- k varcas 53,75 1,98 89,3 24,24 2,4
19 P- por tlanditas 55,4 1,92 267,4 72,58 7,3
20 K- kalcitas 55,75 1,91 138,8 37,67 3,8
21 K- kalcitas 57,06 1,87 59,7 16,20 1,6
22 Q- k varcas 57,94 1,85 79,4 21,55 2,2
23 P- por tlanditas 59,01 1,82 356,5 96,76 9,7
24 D- dolomitas 59,45 1,8 405,9 110,17 11,0
25 D- dolomitas 60,08 1,79 465,3 126,29 12,6
26 D- dolomitas 62,47 1,73 79,4 21,55 2,2
27 D- dolomitas 64,08 1,69 69,5 18,86 1,9
28 Q- k varcas 64,76 1,67 79,4 21,55 2,2
29 Q- k varcas 70,95 1,54 227,8 61,83 6,2
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
1 P- por tlanditas 20,95 4,92 91,05 145,86 14,6
9 P- por tlanditas 39,86 2,62 623,6 999,00 100,0
19 P- por tlanditas 55,4 1,92 267,4 428,37 42,8
23 P- por tlanditas 59,01 1,82 356,5 571,11 57,1
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
2 Q- k varcas 24,22 4,26 356,5 199,96 20,0
3 Q- k varcas 31,09 3,34 1781,1 999,00 100,011 Q- k varcas 42,69 2,46 128,9 72,30 7,2
13 Q- k varcas 46,24 2,28 158,6 88,96 8,9
14 Q- k varcas 47,27 2,23 39,9 22,38 2,2
16 Q- k varcas 49,8 2,12 188,3 105,62 10,6
18 Q- k varcas 53,75 1,98 89,3 50,09 5,0
22 Q- k varcas 57,94 1,85 79,4 44,53 4,5
28 Q- k varcas 64,76 1,67 79,4 44,53 4,5
29 Q- k varcas 70,95 1,54 227,8 127,77 12,8
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 22/2722
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
4 F- f eltpatas 32,11 3,23 297,1 999,00 100,0
5 F- f eltpatas 32,64 3,18 208,1 699,74 70,0
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
6 K- kalcitas 34,35 3,03 732,4 999,00 100,0
20 K- kalcitas 55,75 1,91 138,8 189,32 18,9
21 K- kalcitas 57,06 1,87 59,7 81,43 8,1
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
7 D- dolomitas 36,11 2,87 3680,7 999,00 100,0
10 D- dolomitas 41,22 2,54 148,7 40,36 4,0
12 D- dolomitas 43,66 2,41 188,3 51,11 5,1
15 D- dolomitas 48,14 2,19 593,9 161,19 16,1
17 D- dolomitas 52,68 2,02 316,9 86,01 8,6
24 D- dolomitas 59,45 1,8 405,9 110,17 11,0
25 D- dolomitas 60,08 1,79 465,3 126,29 12,6
26 D- dolomitas 62,47 1,73 79,4 21,55 2,2
27 D- dolomitas 64,08 1,69 69,5 18,86 1,9
Eil. Nr. Miner alas 2 d
Intensyvumas sant. vnt. Intensyvumas imta balje skalje Apskaiiuotas Nor malizuotas
8 C3S- trikalcio silikatas 37,62 2,78 188,3 999,00 100,0
MINERALAI
Kalcitas ± karbonat klass miner alas, kalcio karbonatas. Vienas i la biausiai pa plitusi miner al emje. Chemin f or mul ± CaCO3.
PagalMoso skal kalcito k ietumas 3.
K alcito r andama nuosdinse uolienose, eva porituose. K alcitas vyr auja ir metamorfinje uolienoje ± mar mur e. K ar tais is miner alas upildo tutumas uolienose. Olose i io miner alo f or muojasi stalaktitai ir stalagmitai. Daugumos jr moliusk k iautai taip pat sudaryti i kalcito.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 23/2723
K alcitas bna vairi s palv. Spalv jam suteik ia vairios priemaios. Skaidr aus kalcito atmaina vadinama Islandi jos patu. i atmaina pasiymi dvigu ba r efr ak ci ja. Kiti kalcito k ristalaigali tur ti f luor escencini , f osf or escencini savybi. Pakaitintas kalcitas vir sta kalcio oksidu ir isisk iria anglies dvideginis:
CaCO3CaO + CO2
Taip pat kalcitas intensyviai r eaguoja su r gtimis isk irdamas anglies dvidegin. savyb plaiai naudojama lauko s lygomis at painti miner al. Panaudojus r gties atsk yrimo metod gana lengvai miner alas atsk iriamas nuo dolomito ir k it silikatini miner al.
Dolomitas ± karbonat klass miner alas, kalcio magnio karbonatas CaMg (CO3)2. Dolomitu vadinama uoliena sudaryta i io miner alo.
Kietumas pagalMoso skal 3,5±4,0, tank is 2900±3200 kg/m³.
Kristalai yr a trikam ps ±r om boedrins sandar os. Str uktr a ± nuo lygios smulk iak ristalins ik i kaver ningos, priklausomai nuo susif or mavimo s lyg ir geleies bei mangano priemai k iek io.Spalva ± nuo baltos ik i tamsiai pilkos.
Dolomitas susidar o lagnose i per sotint tirpal , ik ritus dolomito k ristalams. Susidarymo
bdas i klinties, kai dal kalcio pakeiia magnis. Visikai netirpsta vandeny je, ats par us altair giai, ner eaguoja su naf tos pr oduktais.
Dolomitas taip pavadintas pagerbiant pr ancz gamtinink ir geolog D. G. T. G. de Dolomieu, kuris ityr iaurins Itali jos kalnus, vliau pavadintus Dol omit Alpmi s.
[taisyti] Naudojimas
Dolomito skalda Lietuvoje naudojama keli tiesimui, blokai ± statyboje, taip pat kaipa pdailos mediaga. Dolomitas yr a ger a ter moizoliacin mediaga, naudojamas metalo lydymo auk tak r osni iklojimui, chemi jos ir stiklo pr amonje.
Lauko patas ± silikat klass, uolienas f or muojani miner al gr u p, kuri sudar o a pie
60 % ems plutos. Pavadinimas k ilo i vok iei kal bos fel d ± laukas, spat ± uoliena.Lauko patai k ristalizuojasi i magmini intr uzini ir ef uzini uolien , taip pat sutinkami
miner alinse gyslose ir daugely je metamorfini bei nuosdini uolien.
Kietumas pagalMoso skal 6.
Uoliena sudaryta vien tik i lauko pato vadinama anor tozitu.
Lauko pato gr u p prisk iriama tektosilikat sistemai ir sudaryta i:
or toklaz ± kalio-aliuminio silikatas mik r oklin ± kalio - aliuminio silikatas plagioklaz ± izomorfins atmainos nuo natrio-aliuminio silikato ik i kalcio-aliuminio silikato.
Kvarcas yr a silicio dioksido miner alas. Tai la biausiai pa plits miner alas emje. Pagal Moso skal k varco k ietumas yr a 7.
Kvarcas r andamas vairiose geologinse a plinkose. Gamtoje k varcas yr a utertas priemaiomis, todl jo s palva la bai vairi. Daniausiai r andamas bes palvis, baltas ir pilkas k varcas.Chemikai var us k varcas yr a bes palvis, skaidr us ir vadinamas kaln k ritolas. Jis k ristalinasitrigonalinje sistemoje, eia briauni prizmini k ristal pavidale ir susidar o isik ristalinant i lydalo metamorfini skaln tutumose ir plyiuose, hidr oter minse gyslose, bei kameriniuose
pegmatituose. Stam bs vienalyiai skaidr s kaln k ritolo k ristalai gamtoje r andami gana r etai. Jie
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 24/2724
yr a ver tinga aliava o ptiniams prietaisams, r adio- ir elektr otechnikoje. K aln k ritolo atliekos naudojamos skaidr aus k varcinio stiklo gamyboje, juvelyrinje technikoje. Apvietus r entgeno s pinduliais arba veik iant r adioaktyvioms mediagoms, kaln k ritolas gauna r usv arba violetin ats palv.
Trikalcio silikatas yr a pagrindinis por tlandcemenio klinkerio miner alas, kuris lemia didiausi cemento akmens stipr um. K adangi por tlandcementis yr a sudtingas konglomer atas, tai, analizuojant por tlandcemenio hidr ataci jos eig ar tiriant jo savybes, danai tiriami atsk iri cemento miner alai. Tok ie tyrimai yr a pa pr astesni, taiau leidia pr ognozuoti cemento savybes. Trikalcio silikato miner alas yr a gaunamas k ietaf azi r eak ci j metu auk toje tem per atr oje.
Tyrimo o b jektas - gryno trikalcio silikato (C3S) sintez.
Metodika. CaCO3 ir SiO2 sumaiyti stechiometriniais k iek iais, kad CaO : Si02 molinis santyk is bt lygus 3:1. aliavos maltos ir homogenizuotos ker amik iniame r utuliniame malne 3valandas. Par uoti du miiniai - CaC03 su amorfiniu SiO2 (savitasis pavirius - 820 m2
/kg ) ir CaCO3 su k varciniu smliu (savitasis pavirius - 653 m2/kg). I i miini sudr k int milteli 295MPa slgiu buvo su pr esuotos ta blets, kurios degtos 1500 °C tem per atr oje sk ir tingais degimo r eimais. Sintezs pr oduktuose laisvo CaO k iek is turi bti maesnis nei 2 %. P ir masi s degimo
r e imas. Tem per atr a ik i 1000 °C pasiekta per 3 valandas ir joje bandinys ilaik ytas 1 valand.Toliau tem per atr a per 2 valandas padidinta ik i 1500 °C ir bandinys izoter mikai ilaik ytas 9valandas. Po to, 1000 °C tem per atr oje bandinys iimtas i k r osnels ir atvsintas ik i kam bario tem per atr os. Ant rasi s degimo r e imas. Miinio k iek is, r eikalingas ta bletei su pr esuoti, milteli
pavidalu 1000 °C tem per atr oje degtas 2 valandas. I idegt milteli su pr esuota ta blet buvo degta 1500 °C tem per atr oje 5 valandas. 1000 °C tem per atr oje bandinys iimtas i k r osnels ir atvsintas ik i kam bario tem per atr os. T r eiasi s ( pako pini s ) degimo r e imas. Pir mojo degimo metu su pr esuota ta blet 1000 °C tem per atr oje ilaik yta 1 valand. Po to tem per atr a per 2 valandas
padidinta ik i 1500 °C ir joje ilaik yta 1 valand. 1000 °C tem per atr oje ta blet iimta i k r osnels ir atvsinta kam bario tem per atr oje. I idegt milteli su pr esuota ta blet antr kar t 1500 °C tem per atr oje degta 3 valandas. Tr eiojo degimo metu ta blet 1500 °C tem per atr oje ilaik yta 5valandas.
Po k iek vieno degimo idegti bandiniai atvsinami, susmulk inami, etilenglikoliniu metodu nustatomas laisvo CaO k iek is, atliekama r entgeno difr ak cin analiz.
Susintetinto C3S savybms nustatyti, i C3S telos buvo suf or muoti bandiniai, kai V/S = 0,5, kurie k ietinti 28 par as vandeny je 20 °C tem per atr oje, o po to, nustatyti j stipriai gniudant (MPa).
Darbo r ezultatai ir j a ptarimas
Trikalcio silikato sintez CaC03 - Si02 � nH20 sistemoje
Taikant pir mj degimo r e im, sintezs metu ne pavyko susintetinti gryno C3S, nes laisvo CaO k iek is yr a 14,54 %. Vsinimo metu idegta ta blet su byr jo miltelius, t. y. vyko P-C2Smodifikaci jos per jimas y-C2S. Be to, idegto miinio r entgenogr amoje identifikuoti CaO (d -0,278, 0,240 nm ir kt.), C2S (d - 0,301, 0,275 nm ir kt.), C3S (d - 0,304, 0,296 nm ir kt.) difr ak -ciniai maksimumai (1 pav.).
Portlanditas yr a r etas oksidinis miner alas, natr aliai r andamas kalcio hidr oksido f or ma.Tai kalcio analogas.
Por tlanditas r andamas vairiose terpse. iaur s Airi joje, jis r andamas kaip pak itusi kalk -silikato uoliena. Slgso f umar oli (gar ir duj altinis daniausiai ar timiausioje ugnikalni a plinkoje, j laituose ir k r ateriuose) sankau pose Vezuvi jaus ugnikalnio teritori joje. elia binske, angli baseine R usi joje, yr a gaunamas deginant akmens angli klodus ir panaiai igaunamas pagal
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 25/2725
savaimin usidegim dykumoje Izr aely je ir Maqarin teritori joje Jordani joje. Taip pat por tlanditas r andamas K alahario mangano kasybos plotuose K ur umane, Ger osios Vilties k yulio pr ovinci joje, Piet Afrikoje, kur jis slgso kaip dideli k ristalai ir mass.
Hidr ataci jos pr oceso pr adioje, kuomet vanduo sudr k ina cemento daleles, gaunama plastika tela, kurioje cemento dalels yr a ne pak itusios. iame pr adiniame periode tirpalas
prisisotina Na+, K
+ Ca2+, OH
-, S04
2- jon. J tarpusavio r eak ci j metu susidar hidr atai padengia cemento daleles. I per sotinto tirpalo k ristalinasi por tlanditas (Ca(OH)2) ir pr asideda S04
2- jon
sveika su C3A bei etringito adatini k ristal plvels susidarymas. i plvel ltina gr eit C3Akoaguliacins stniktr os susidarym ir sudar o prielaidas cementui ritis r eik iamu gr eiiu (> 60min). C3A sveika su S04
2- jonais vyksta ciklikai, susidar ant ir yr ant etringito plvelei.
Ji pir m kar t buvo a pr ayta 1933 metais, kai buvo a ptiktas Scawt Hillse, Antrimo a psk rity je, iaur s Airi joje. Jis buvo pavadintas por tlanditu, nes cheminis kalcio hidr oksidas yr a
bendr os hidr olizs pr oduktas i Por tlendo cemento.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 26/2726
LITERATRA:
y Vik ipedi ja. [ir ta 2010.11.18]. Prieiga per inter net.
<htt p://lt.wik ipedia.or g/wik i/Pagrindinis_ pusla pis>
y A.Kiait, R.Maiulaitis. NEORGANINI RIAMJ MEDIAG IR UPILD
TYRIMAS/ LABORATORINIAI DAR BAI. Leidykla "Technika", 2001y Vincas Gur sk is. STATYBINS MEDIAGOS : mokomoji knyga / - KAUNAS, ARDIVA
2008.
y Vedr ana. [ir ta 2010.11.25]. Prieiga per inter net.
< htt p://www.vedr ana.lt/naudinga_ inf or maci ja_ rysamosios_medziagos>
y KTU. [ir ta 2010.11.28]. Prieiga per inter net.
<www.mechanikas.mf.ktu.lt/Am br oza/Metalu%20tyrimo%20metodai.doc>
y A. Eisinas, K , Baltak ys. Por tlandito k iek io hidr atuotame por tlandcementy je nustatymas
vienalaiks ter mins analizs metodu: mokslinis str aipsnis/ KTU 2009 m.
8/7/2019 chemijos nd
http://slidepdf.com/reader/full/chemijos-nd 27/27
PRIEDAI