Chemia dla inżyniera budownictwa autor: Marta Fiertak, Dominika Dębska, Teresa Stryszewska wydawca: Politechnika Krakowska, Kraków 2011 rok wydania: 2011 oprawa: miękka stron: 272 format: B5 ISBN: [zasłonięte]978-8342-583-6 Podręcznik do ćwiczeń laboratoryjnych z chemii budowlanej przeznaczony jest dla studentów Wydziału Inżynierii Lądowej studiów stacjonarnych i niestacjonarnych Politechniki Krakowskiej, którzy uczestniczą w ćwiczeniach prowadzonych przez Katedrę Technologii Materiałów Budowlanych i Ochrony Budowli (L-11) w Instytucie Materiałów i Konstrukcji Budowlanych (L-1) Wydziału Inżynierii Lądowej PK. Zadaniem tych materiałów jest umożliwienie studentom wykorzystania w jak największym stopniu czasu przeznaczonego formalnie na pracę w laboratorium. Ponieważ w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych najbardziej czasochłonne jest zapoznawanie studentów z podstawami teoretycznymi danego ćwiczenia i opisem jego wykonania, w niniejszej pracy zawarto te właśnie informacje, dzięki czemu studenci mogą przyswoić je sobie przed przystąpieniem do realizacji kolejnego ćwiczenia, poświęcając więcej czasu na jego wykonanie i interpretację pod kierunkiem prowadzącego zajęcia. Ćwiczenia laboratoryjne realizowane są w ośmiu blokach tematycznych, a mianowicie: właściwości fizyczne cieczy, właściwości roztworów, charakterystyka ciał stałych, właściwości układów koloidalnych, spoiwa budowlane, korozja materiałów o matrycy cementowej, korozja metali oraz tworzywa sztuczne. W niniejszych materiałach większość tych bloków podzielona jest na kilka części (podtematów), które zaopatrzone są w oddzielne wprowadzenie teoretyczne. Prowadzący zajęcia podaje studentom zestaw doświadczeń, z którymi winni się zapoznać przed przystąpieniem do ich wykonania. Dotyczy to również podstaw teoretycznych stanowiących wprowadzenie do każdego ćwiczenia.
SPIS TREŚCI: 1. Wprowadzenie 9 2. Właściwości fizykochemiczne cieczy 10 2.1. Wprowadzenie 10 2.2. Lepkość 11 2.2.1. Ciecze newtonowskie i nienewtonowskie 12 2.2.2. Ciecze o właściwościach Teologicznych zmieniających się w czasie 15 2.2.3. Metody pomiaru lepkości cieczy 15 2.2.4. Zależność lepkości od ciśnienia 18 2.2.5. Zależność lepkości od temperatury 19 2.2.6. Lepkość emulsji i zawiesin 21 2.3. Napięcie powierzchniowe cieczy 22 2.3.1. Wprowadzenie 22 2.3.2. Zależność napięcia powierzchniowego od temperatury 24 2.3.3. Napięcie powierzchniowe roztworów 24 2.4. Ciecz wyjątkowa - woda 25 2.4.1. Wprowadzenie 25 2.4.2. Właściwości cieplne wody 28 2.4.3. Woda i światło 29 Ćwiczenia 30 3. Woda w budownictwie 36 3.1. Wprowadzenie 36 3.2. Odczyn wody 37 3.2.1. Wprowadzenie 37 3.2.2. Oznaczanie pH wody metodą kolorymetryczną 40 3.2.3. Oznaczanie pH wody metodą potencjometryczną 42 3.3. Zasadowość wody 43 3.4. Kwasowość wody 44 3.5. Ditlenek węgla 45 3.6. Twardość wody 47 3.6.1. Wprowadzenie 47 3.6.2. Oznaczanie twardości wody 49 3.6.3. Zmiękczanie wody 50 3.7. Analiza wody zarobowej do betonów i zapraw budowlanych 53 Ćwiczenia 57 4. Charakterystyka ciał stałych 66 4.1. Definicja ciała stałego 66 4.2. Budowa ciał krystalicznych 67 4.2.1. Struktura kryształów 67 4.2.2. Defekty struktury 72 4.2.3. Polimorfizm i izomorfizm 73 4.2.4. Woda w strukturze kryształów 74 4.3. Przemiany fazowe ciał krystalicznych i bezpostaciowych 76 4.4. Procesy rozpuszczania i krystalizacji ciał 78 4.5. Wybrane właściwości cieplne ciał krystalicznych i amorficznych 80 4.5.1. Przewodnictwo cieplne 80 4.5.2. Rozszerzalność cieplna 81 4.5.3. Zdolność przenoszenia obciążeń w podwyższonej temperaturze 81 4.6. Przewodnictwo elektryczne ciał krystalicznych i amorficznych 82 4.6.1. Przewodniki 83 4.6.2. Półprzewodniki 84 4.6.3. Dielektryki 85 Ćwiczenia 86 5. Otrzymywanie i właściwości układów koloidalnych 92 5.1. Wprowadzenie 92 5.2. Otrzymywanie koloidów 93 5.3. Rodzaje układów koloidalnych 94 5.3.1. Zol. Żel 94 5.3.2. Emulsje 97 5.3.3. Piany 99 5.4. Koagulacja koloidów 99 5.4.1. Wprowadzenie 99 5.4.2. Właściwości elektryczne koloidów 100 5.4.3. Koagulacja koloidów za pomocą elektrolitów 101 5.4.4. Koagulacja koloidów za pomocą polielektrolitów 103 5.4.5. Koagulacja wzajemna koloidów 104 5.4.6. Pasty - szczególny rodzaj koagulatów 105 5.5. Metody oczyszczania koloidów 105 Ćwiczenia 106 6. Procesy wiązania i twardnienia spoiw budowlanych 113 6.1. Spoiwa wapienne 113 6.1.1. Wapno powietrzne 113 6.1.2. Wapno hydrauliczne 115 6.1.3. Zastosowanie spoiw wapiennych 116 6.2. Spoiwa gipsowe 117 6.2.1. Otrzymywanie i rodzaje budowlanych spoiw gipsowych 117 6.2.2. Gips budowlany. Proces wiązania i twardnienia. Zastosowanie 119 6.2.3. Anhydryt. Proces wiązania i twardnienia. Zastosowanie 121 6.3. Spoiwa cementowe 122 6.3.1. Otrzymywanie i wiązanie klinkieru portlandzkiego 122 6.3.2. Rodzaje spoiw cementowych 128 6.3.3. Zastosowanie spoiw cementowych 129 Ćwiczenia 130 7. Beton w środowisku zewnętrznym 141 7.1. Charakterystyka stwardniałego betonu 141 7.1.1. Skład fazowy stwardniałego zaczynu (matrycy) 141 7.1.2. Porowatość stwardniałego zaczynu cementowego (matrycy) 142 7.1.3. Kruszywo (inkluzja) i jego właściwości 145 7.1.4. Strefa przejściowa pomiędzy stwardniałym zaczynem cementowym a kruszywem 145 7.2. Procesy degradacji betonu 146 7.3. Wpływ czynników środowiskowych na beton 147 7.3.1. Destrukcja mrozowa betonu 148 7.3.2. Agresywność ługująca 150 7.3.3. Chemiczne oddziaływanie środowiska 151 7.3.3.1. Karbonatyzacja betonu 151 7.3.3.2. Korozja kwasowa 154 7.3.3.3. Korozja amonowa 156 7.3.3.4. Korozja siarczanowa 157 7.3.3.5. Korozja betonu narażonego na agresję chlorkową 159 7.3.3.6. Korozja betonu w warunkach działania wody morskiej 161 7.4. Zniszczenie betonu w wyniku korozji stali zbrojeniowej 162 7.5. Trwałość betonu według normy PN-EN 206-1 165 7.6. Sposoby zabezpieczenia betonu przed niszczącym oddziaływaniem środowiska 166 Ćwiczenia 168 8. Korozja metali 176 8.1. Wprowadzenie 176 8.2. Korozja chemiczna 177 8.2.1. Wstęp 177 8.2.2. Mechanizm korozji utleniania metali 178 8.2.3. Pasywacja metali 179 8.2.4. Mechanizm korozji rozpuszczania metali 180 8.3. Korozja elektrochemiczna 180 8.3.1. Wstęp 180 8.3.2. Szereg napięciowy metali, pojęcie półogniwa 182 8.3.3. Rola elektrolitu 185 8.3.4. Przykłady ogniw korozji elektrochemicznej metali 187 8.4. Skutki procesów korozyjnych 194 8.5. Ochrona przed korozją 198 8.5.1. Wstęp 198 8.5.2. Osłabienie agresywności środowiska korozyjnego 198 8.5.3. Ochrona elektrochemiczna 199 8.5.4. Ochronne powłoki niemetaliczne 201 8.5.5. Ochronne powłoki metaliczne 202 8.5.6. Inne sposoby powierzchniowej ochrony metali 204 Ćwiczenia 204 9. Polimery 214 9.1. Wprowadzenie 214 9.2. Otrzymywanie polimerów 214 9.2.1. Polimeryzacja addycyjna 215 9.2.2. Polimeryzacja kondensacyjna 218 9.3. Struktura polimerów 220 9.4. Polimery termoplastyczne (termoplasty) 225 9.5. Polimery utwardzanie (duroplasty) 227 9.6. Elastomery 228 9.7. Zachowanie się polimerów pod wpływem obciążenia 228 9.8. Dodatki stosowane w materiałach polimerowych 230 9.9. Polimerowe modyfikatory betonu 231 9.9.1. Domieszki 231 9.9.2. Betony cementowo-polimerowe 232 9.9.3. Betony impregnowane polimerami 233 9.9.4. Betony żywiczne 236 Ćwiczenia 239 10. Przygotowanie do zajęć w laboratorium chemicznym 245 10.1. Szkło laboratoryjne 245 10.1.1. Wprowadzenie 245 10.1.2. Podstawowy podział szkła laboratoryjnego 245 10.1.3. Charakterystyka szkła laboratoryjnego 246 10.1.4. Przykłady szkła laboratoryjnego 247 Zlewki 247 Krystalizatory 248 Kolby 248 Cylindry miarowe 249 Butelki szklane 249 Eksykatory 250 Bagietki szklane 250 Lejki 251 Szkiełka zegarkowe 251 Szalka Petriego 251 Parowniczki 252 Moździerz 252 Chłodnice 253 Wkraplacze 254 Rozdzielacze 254 Pipety 254 Biurety 255 Termometry laboratoryjne 256 Areometry 257 Probówki 257 Tygle 258 Rurki kapilarne 258 10.2. Szpitalny sprzęt laboratoryjny 258 Łapa laboratoryjna 258 Łaźnia wodna 259 Mieszadło magnetyczne 259 Palniki laboratoryjne 260 pH-metr 263 Sączek laboratoryjny 263 Stojak laboratoryjny 263 Szczypce laboratoryjne 264 Szpatułki laboratoryjne 264 Tryskawka 265 Wstrząsarka 265 10.3. Analiza laboratoryjna 266 10.3.1. Podstawowe pojęcia 266 10.3.2. Metody analityczne 266 10.3.2.1 Analiza jakościowa 266 10.3.2.2. Analiza ilościowa 266 10.3.3. Dokładność wyników 267 10.4. Ważniejsze przepisy BHP obowiązujące w laboratorium chemicznym 269 Literatura 271
|