Кислотные осадки и архитектура

Введение Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в районах крупных промышленных центров часто содержат токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую. Еще в конце позапрошлого века Фридрих Энгельс предупреждал

Не будем, однако, слишком обольщаться нашими победами над природой. За каждую такую победу она нам мстит. Каждая из этих побед имеет в первую очередь те последствия, на которые мы рассчитывали, но во вторую и третью очередь совсем другие, непредвиденные последствия, которые очень часто уничтожают последствия первых. Знакомство с проблемой кислотных дождей подтвердит нам правоту этих слов. 1. Классификация атмосферных осадков Атмосферные осадки подразделяются на три вида жидкие,

твердые, смешанные. К жидким относятся дождь капли диаметром 0,5 6,0 мм, морось капельки менее 0,5 мм, туман. Твердые осадки снег в виде ледяных иголок, пластинок, снежинок. крупа ледяная и снежная прозрачные или матовые крупинки диаметром 2 5 мм, ледяной дождь застывшие капли дождя диаметром 1 3 мм, град кусочки льда разной формы и величины до 10 см в диаметре, массой до 0,5 кг. К смешанным осадкам относится мокрый снег снег с дождем.

Для крупных промышленных центров характерны кислотные осадки кислотный дождь, кислотный снег, кислотный туман. Впервые термин кислотный дождь был введен в 1872 году английским исследователем Ангусом Смитом, внимание которого привлек смог в Манчестере. И хотя ученые того времени отвергли теорию о существовании кислотных дождей, сегодня это очевидный факт. Чистые осадки обычно всегда имеют слегка кислую реакцию, поскольку содержащийся в воздухе углекислый

газ СО2 вступает в химическую реакцию с дождевой водой, образуя слабую угольную кислоту. Теоретически такой чистый, слабо-кислотный дождь должен иметь рН 5,6, что соответствует равновесию между СО2 воды и СО2 атмосферы. Однако из-за постоянного присутствия в атмосфере различных веществ дождь никогда не бывает абсолютно чистым, и его рН варьирует от 4,9 до 6,5, со средним значением около 5,0 для зоны умеренных лесов. Помимо СО2 в атмосферу Земли попадают естественным путем также различные соединения

серы и азота, которые сообщают дождевым осадкам кислотную реакцию. Таким образом кислотные дожди могут возникать по естественным причинам. Однако в результате деятельности человека в атмосферу попадают значительные количества оксидов серы и азота. Растворяясь в атмосферной влаге, эти оксиды образуют слабые растворы серной и азотной кислот и выпадают в виде кислотных дождей. 1. Источники загрязнения атмосферы

К природным источникам загрязнения атмосферы относятся извержения вулканов, пыльные бури, лесные пожары, пыль космического происхождения, частицы морской соли, продукты растительного, животного и микробиологического происхождения. Крупные извержения вулканов приводят к глобальному и долговременному загрязнению атмосферы, о чем свидетельствуют летописи и современные наблюдательные данные извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году. Это обусловлено тем, что в высокие слои атмосферы мгновенно выбрасываются

огромные количества газов диоксида азота NO2 и аммиака NH3 , которые на большой высоте подхватываются движущимися с высокой скоростью воздушными потоками и быстро разносятся по всему земному шару. Продолжительность загрязненного состояния атмосферы после крупных вулканических извержений достигает нескольких лет. Антропогенные источники загрязнения обусловлены хозяйственной деятельностью человека.

Наиболее значимое влияние на состав атмосферы оказывают предприятия черной и цветной металлургии, химическая и нефтехимическая промышленность, стройиндустрия, энергетические предприятия, целлюлозно-бумажная промышленность, автотранспорт, а в некоторых городах и котельные. Черная металлургия. Процессы выплавки чугуна и переработки его на сталь сопровождаются выбросом в атмосферу различных газов. Выброс пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа 2,7

кг, марганца 0,1 0,6 кг. Источником загрязнения воздуха сернистым газом являются агломерационные фабрики. Во время агломерации Агломерация - в металлургии термический способ окускования мелких рудных материалов спеканием для улучшения их металлургических свойств руды происходит выгорание серы из пиритов. Сульфидные руды содержат до 10 серы, а после агломерации ее остается 0,2 0,8. Выброс сернистого газа при этом может составить до 190 кг на 1 т руды т.е. работа одной ленточной машины

дает около 700 т сернистого газа в сутки. Значительно загрязняют атмосферу выбросы мартеновских и конвертерных сталеплавильных цехов. Плавление стали сопровождается выгоранием некоторых количеств углерода и серы, в связи с чем в отходящих газах мартеновских печей при кислородном дутье содержится до 60 кг окиси углерода и до 3 кг сернистого газа в расчете на 1 т выплавляемой стали. Цветная металлургия. Вредные вещества образуются при производстве глинозема, алюминия, меди, свинца,

олова, цинка, никеля и других металлов в печах для спекания, выплавки, обжига, индукционные и др на дробильно- размольном оборудовании, в конвертерах, местах погрузки, выгрузки и пересылки материалов, в сушильных агрегатах, на открытых складах. В основном предприятия цветной металлургии загрязняют атмосферный воздух сернистым ангидридом SO275 суммарного выброса в атмосферу, окисью углерода 10,5 и пылью 10,4. Химическая и нефтехимическая промышленность. Выбросы в атмосферу в химической промышленности происходят

при производстве кислот серной, соляной, азотной, фосфорной и др резинотехнических изделий, фосфора, пластических масс, красителей и моющих средств, искусственного каучука, минеральных удобрений, растворителей толуола, ацетона, фенола, бензола, крекинге нефти. Разнообразием исходного сырья для производства определяется состав загрязняющих веществ в основном окись углерода 28 суммарного выброса в атмосферу, сернистый ангидрид 16,3, окислы азота 6,8 и др.

В выбросах содержится аммиак 3,7, бензин 3,3, сероуглерод 2,5, сероводород 0,6, толуол 1,2, ацетон 0,95, бензол 0,7, ксилол 0,3, дихлорэтан 0,6, этилацетат 0,5, серная кислота 0,3. Предприятия нефтеперерабатывающей промышленности, концентрация которых особенно велика в Башкортостане, Самарской, Ярославской и Омской областях, загрязняют атмосферу выбросами углеводородов 23 от суммарного выброса, сернистого газа 16,6, окиси углерода 7,3, окислов азота 2.

Промышленность строительных материалов. Производство цемента и других вяжущих, стеновых материалов, асбестоцементных изделий, строительной керамики, тепло- и звукоизоляционных материалов, строительного и технического стекла сопровождается выбросами в атмосферу пыли и взвешенных веществ 57,1 от суммарного выброса, окиси углерода 21,4, сернистого ангидрида 10,8 и окислов азота 9. Кроме того, в выбросах присутствует сероводород 0,03.

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. Наиболее крупные предприятия отрасли сосредоточены в Восточно-Сибирском, Северном, Северо-Западном и Уральском регионах, а также в Калининградской области. Среди наиболее крупных загрязнителей атмосферы можно выделить Архангельский целлюлозно-бумажный комбинат 7,5 общего выброса по отрасли.

Характерные загрязняющие вещества, производимые этими предприятиями, твердые вещества 29,8 суммарного выброса в атмосферу, окись углерода 28,2, сернистый ангидрид 26,7, окислы азота 7,9, сероводород 0,9, ацетон 0,5. Сжигание горючих ископаемых уголь, нефть, газ и т.д Во время горения в результате возникновения высокой температуры находящиеся в воздухе азот и кислород соединяются, образуя оксид азота. Кроме того, оксиды азота образуются в результате горения имеющихся

в топливе азотосодержащих веществ. Сжигая ископаемое топливо, человечество ежегодно выбрасывает в воздушный бассеин Земли около12 млн.т. оксидов азота. Сжигание топлива в двигателях транспортных средств, сопровождающееся образованием оксидов азота. 8 млн.т. в год оксидов азота поступает от сжигания горючего бензина, дизельное топливо и т.д. в двигателях внутреннего сгорания автомобилей. Подсчитано, что общее количество выбросов сернистого газа в атмосферу нашей планеты тепловыми электростанциями,

металлургическими заводами, нефтеперерабатывающими предприятиями и другими антропогенными источниками с 1905 по 1965 г. возросло в 4 раза и к настоящему времени достигло 150 млн. т. Из этого количества до 110 млн. т более 70 мировых выбросов сернистого газа приходится на страны Европы, Соединенные Штаты Америки и Канаду. Учитывая, что использование твердого топлива, в частности бурого угля характеризующегося высоким содержанием серы, все возрастает, следует предвидеть соответствующее

увеличение выбросов сернистого газа. Наиболее интенсивное загрязнение атмосферы происходит в мегаполисах и крупных городах, промышленных центрах ввиду широкого распространения в них автотранспортных средств, ТЭЦ, котельных и других энергетических установок, работающих на угле, мазуте, дизельном топливе, природном газе и бензине. Вклад автотранспорта в общее загрязнение атмосферного воздуха достигает здесь 40-50 . К основным загрязнителям атмосферы относятся а Оксид углерода.

Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 250 млн. т. б Соединения серы Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серо-содержащего топлива или переработки сернистых руд до 70 млн. т. в год. Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков

в горнорудных отвалах. Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ан гидрида.

Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида. в Соединения азота Оксиды азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие

азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год. Нитрат аммония NH4NO3 образуется при сгорании топлива. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения г Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла,

керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. д. Соединения хлора. Существенная часть хлоридов в атмосфере обусловлена сжиганием каменного угля. Хлориды поступают в атмосферу также от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие

пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. е. Гидрокарбонаты кальция и магния образуются при сжигании угля зола В осадках концентрация бикарбонатного иона НСО3- увеличивается в результате растворения частиц антропогенного происхождения зола, цемент и пыли с поверхности почвы и скальных пород.

Окислы кальция и магния как составная часть золы взаимодействуя с осадками и растворенным в них СО2, образуют бикарбонаты. Частицы минеральной пыли растворяются в присутствии СO2 с образованием также бикарбонатов кальция и магния по схеме СаСО3 MgCO3 2H2O 2CO2 Са НСО32 MgHCO32 Гидрокарбонатными ионами НСО3 определяется щелочность осадков. Химические превращения соединений серы

Как правило сера входит в состав выбросов не в полностью окисленной форме степень окисления серы в ее двуокиси равна 4, т.е. к двум атомам кислорода присоединяется один атом серы. Если соединения серы находятся в воздухе в течение достаточно длительного времени, то под действием содержащихся в воздухе окислителей они превращаются в серную кислоту или сульфаты. В процессе окисления кислородом О2 сернистого газа

SO2, сера повышает свою степень окисления и переходит в трехокись серы SO3, которая в свою очередь являясь очень гигроскопичным веществом и взаимодействуя с атмосферной водой, очень быстро превращается в H2SO4. Миллионы тонн диоксидов серы, выбрасываемые в атмосферу, превращают выпадающие дожди в слабый раствор кислот. Химические превращения соединений азота Наиболее распространнным соединением азота, входящим в состав выбросов, является окись азота

NO, которая при взаимодействии с кислородом воздуха образует двуокись азота. Последняя в результате реакции с водой превращается в азотную кислоту NO2 OH HNO3. Пары азотной кислоты поглощаются капельками облаков и осадков. Загрязнение атмосферы большим количеством оксидов серы и азота увеличивает кислотность осадков до pН 4,0, что выходит за пределы значений, переносимых большинством живых организмов.

Кроме того, кислотные дожди разрушают здания и памятники архитектуры, приводят в негодность металлоконструкции. Строительные материалы, подвергаясь воздействию кислотных дождей, разрушаются очень быстро. Химические вещества в строительстве Глина - тонкодисперсная фракция горных пород, способная образовывать с водой пластичное тесто, сохраняющее после высыхания приданную ему форму и приобретающее после обжига твердость камня. Используется для производства кирпича.

Глина является продуктом механического разрушения выветривания и химического разложения некоторых магматических и метаморфических горных пород, содержащих в своем составе полевой шпат граниты, сиениты, гнейсы и т.д В результате разложения полевого шпата образуется минерал каолинит Аl2O3- 2SiO22H2O. Глина используется для производства строительных изделий из керамики- кирпич и камни, фасадные малогабаритные плитки и ковровая керамика.

Минеральные вяжущие вещества. 1.Строительная воздушная известь Строительная воздушная известь представляет собой вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом известняков, содержащих не более 6 глинистых примесей. В результате обжига образуется продукт в виде кусков белого цвета, называемый негашеной комовой известью кипелкой. В зависимости от характера последующей обработки различают следующие виды воздушной извести негашеная

молотая, гашеная гидратная пушонка, известковое тесто, известковое молоко. В качестве сырья для производства воздушной извести используют известняки, мел, доломитизированные известняки и др состоящие в основном из углекислого кальция CaCO3, а также небольшого количества примесей - доломита, гипса, кварца и глины. Технологический процесс производства воздушной извести состоит из добычи в карьере карбонатной породы

известняка или мела, дробления и сортировки ее и последующего обжига в шахтных или вращающихся печах, где за счет горения топлива температура повышается до 1000 - 1200оC и происходит разложение диссоциация известняка СаСО3 СаОСО2. Присутствующий в известняках углекислый магний МgСО3 в процессе обжига также разлагается MgCO3 МgOCO2.

При обработке негашеной комовой извести водой оксид кальция превращается в гидрат по следующей формуле CaOH2O CaОН2. Этот процесс носит название гашение извести. Известь применяют в строительстве в виде раствора, т. е. в смеси с песком. Известковый раствор на воздухе постепенно затвердевает, превращаясь в искусственный камень. При твердении известкового раствора, приготовленного на гашеной извести, одновременно протекает несколько

процессов. В результате испарения из известкового раствора избытка влаги мельчайшие частицы СаОН2 сближаются между собой, кристаллизуются, а затем образуют прочные кристаллические сростки, которые связывают зерна песка в монолитное тело. Наряду с этим вследствие взаимодействия гидроксида кальция с углекислым газом воздуха происходит процесс карбонизации с выделением воды СаОН2 CO2 nH2O CaCO3 n1Н2О. В результате этой реакции образуется углекислый кальций, обладающий высокой

прочностью. Однако процесс карбонизации происходит очень медленно, так как на поверхности слоя известкового раствора образуется плотная корка из углекислого кальция, затрудняющая проникание углекислого газа внутрь. Этим объясняется исключительно медленное нарастание прочности известковых растворов. Воздушную известь используют для приготовления известково-песчаных и смешанных строительных растворов, применяемых для каменной кладки и штукатурки, в производстве силикатных изделий, а также в качестве

связующего вещества для малярных красочных составов. Кроме того, воздушную известь молотую и пушонку употребляют при производстве известково-пуццолановых и известково-шлаковых цементов, которые обладают гидравлическими свойствами. 2. Гипсовые вяжущие вещества Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые путем тепловой обработки тонко измельченного исходного сырья.

Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служат природный двуводный гипс CaSO4 Н2О, называемый, гипсовым камнем, природный ангидрит CаSO4 и некоторые отходы промышленности, содержащие двуводный или безводный сернокислый кальций фосфогипс, борогипс и др Из строительного гипса изготовляют гипсовые и известково-гипсовые штукатурные растворы, декоративные, теплоизоляционные и отделочные материалы, а также различные архитектурные детали методом

отливки. 3. Портландцемент Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в современном строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжуее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками. Портландцементный клинкер - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины и некоторых других материалов мергеля, доменного шлака и пр

При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле вводят двуводный гипс в количестве 1,5 - 3,5 по массе цемента в пересчете на SO3. По составу различают портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент и др. Исходным сырьем для производства портландцемента служат горные породы - мергели, известняковые известняки,

мел, ракушечник, известковый туф и др. и глинистые горные породы. С известняком в состав цемента вносится основной оксид CaO с глиной - оксиды кремния, алюминия, железа с мергелем - все необходимые оксиды. В природе редко встречаются горные породы, химический состав которых обеспечивал бы получение после обжига портландцементного клинкера необходимого качества, поэтому сырьевую смесь составляют из двух

или нескольких компонентов. Соотношение компонентов сырьевой смеси выбирают с таким расчетом, чтобы полученный при обжиге портландцементный клинкер имел следующий химический состав 63 - 68 СаО 4 - 8 Al2О3 19 - 24 SiO2, 2 - 6 Fe2О3. Обычно сырьевая смесь состоит из 75 - 78 известняка и 25 - 22 глины. Портландцемент используют в качестве вяжущего при изготовлении монолитного и сборного бетона и железобетона, для приготовления кладочных и штукатурных растворов.

4. Бетон - это искусственный каменный материал, получаемый в результате расширения рационально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью. Вяжущее вещество и вода - активные составляющие бетона, которые в смеси обволакивают тонким слоем зерна заполнителя. Со временем вяжущее вещество затвердевает и связывает их, превращая бетонную

смесь в прочный монолитный камень - бетон. Заполнители песок, щебень или гравий занимают до 80 - 85 объема бетона и образуют его жесткий скелет, препятствующий усадке. Применяя заполнители с различными свойствами, можно получать бетоны с разнообразными физико-механическими показателями, например, легкие, жароупорные и пр. Железобетон представляют собой строительный материал, в котором соединены в единое целое затвердевший бетон и стальная арматура, совместно работающие в конструкции.

5. Строительные и отделочные растворы Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате затвердевания правильно подобранной смеси вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя песка и в необходимых случаях различных добавок минеральных, поверхностно-активных, химических и др Отделочные растворы разделяют на два основных вида растворы для обычных штукатурок и декоративные растворы. Штукатурные растворы приготовляют на цементах, цементно-известковых, известковых, известково-

гипсовых и гипсовых вяжущих Для каменной кладки наружных стен зданий используют преимущественно смешанные цементно-известковые и цементно-глиняные растворы. При монтаже стен из бетонных панелей горизонтальные и вертикальные швы и стыки заполняют цементным строительным раствором. 2. Влияние кислотных осадков на строительные материалы зданий Загрязнение атмосферного воздуха таит в себе угрозу не только здоровью людей, но и наносит большой экономический

ущерб. Наличие в воздухе соединений серы и азота ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Кислотные дожди не только убивают живую природу, но и разрушают памятники архитектуры. 1. Прочный, твердый мрамор, смесь окислов кальция СаО и СО2, реагирует с раствором серной кислоты и превращается в гипс

СаSО4. СаСО3Н2SO4CaSO4H2CO3 Смена температур, потоки дождя и ветер разрушают этот мягкий материал. 2. Разрушение швов и стыков Известь, входящая в состав строительных растворов, может переходить в нерастворимый карбонат, который по действием кислот разрушается с выделением СО2. CaOH2H2CO3CaCO32H2O CaOH22H2CO3CaHCO322H2O CaHCO322HNO3CaNO32H2OCO2 3. Вымывание штукатурки Известь и белила, входящие в состав штукатурки, растворяются в кислоте

CaOH22HNO3CaNO322H2O Образовавшийся в результате реакции нитрат кальция не обладает связующими свойствами, хорошо растворяется в воде и быстро вымывается, оголяя кладку. 4. Появление углублений в кирпичной кладке CaSiO32HNO3CaNO32H2SiO3 Эта реакция приводит к появлению углублений в кирпиче и цементе и их постепенному разрушению. 5. Коррозия цементного камня Возведенные с применением портландцемента бетонные сооружения могут подвергнуться

разрушению коррозии под действием кислотных осадков. Вначале растворенная углекислота взаимодействует с гидроксидом кальция, образуя труднорастворимый углекислый кальций, который уплотняет поверхность цементного камня. CaOH2H2CO3CaCO32H2O Однако при высоком содержании в воде свободная углекислота вступает в реакцию с углекислым кальцием СаСО3 СО2 Н2О CaНСО32. В результате образуется легкорастворимый в воде бикарбонат

кальция, который вымывается из бетона. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, в последние годы разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу шедевру индийской архитектуры периода Великих Моголов, в Лондоне Тауэру и Вестминстерскому аббатству. На соборе Св. Павла в Риме слой портлендского известняка разъеден на 2,5 см.

В Голландии статуи на соборе Св. Иоанна тают, как леденцы. Черными отложениями изъеден королевский дворец на площади Дам в Амстердаме. Более 100 тыс. ценнейших витражей, украшающих соборы в Шатре, Контербери, Кльне, Эрфурте, Праге, Берне, в других городах Европы могут быть полностью утрачены в ближайшие 15 20 лет.

Изучив новые данные о кислотности осадков, выпадающих в различных регионах Западной Европы, и о воздействии их на здания и сооружения, сотрудники Дублинского университета Ирландия выявили, что самое катастрофическое положение сложилось в центре Манчестера Великобритания, где за 20 месяцев кислотные осадки растворили более 120 г на 1 м2 камня песчаника, мрамора или известняка. Город пострадал очень сильно, хотя общее количество осадков в наблюдаемый отрезок

времени там было крайне низким. Очевидно, слишком высока была степень их кислотности. За Манчестером следует Липхун графство Гэмпшир в Великобритании и Антверпен Бельгия, где каждый камень под открытым небом потерял 100 г с 1 м2. Даже такие известные загрязненностью атмосферы города, как Афины, Копенгаген и Амстердам, подверглись кислотному разрушению в значительно меньшей степени.

3. Способы защиты зданий от кислотных и щелочных осадков 1. Использование добавок для цемента Основной причиной разрушения цемента является присутствие свободного гидроксида кальция. Поэтому в состав цемента ввод активные минеральные добавки, которые связывают его в труднорастворимые соединения. В качестве активных минеральных добавок к цементу чаще всего применяют трепелы, опоки, диатомиты, а также доменный гранулированный шлак, способный связывать гидроксид кальция

в малорастворимые соединения - гидросиликаты кальция. 2. Использование добавок для бетона Декоративные бетоны используются для повышения эстетической выразительности зданий и сооружений. Бетон данного вида получают за счет применения цветных составляющих - белого и цветного цементов, щелочестойких пигментов, заполнителей из цветных горных пород. Декоративный бетон наряду с требованиями к его цвету и внешнему виду должен удовлетворять повышенным

требованиям в отношении прочности, плотности и долговечности, так как он является наружным слоем железобетонных изделий и в первую очередь подвергается атмосферным воздействиям. Бетонополимеры представляют собой бетоны, поры которых заполнены полимерами в результате специальной обработки. Бетон пропитывают петролатумом, разбавленными смолами, битумом, серой, жидкими мономерами метилметакрилатом или стиролом, полимерами эпоксидными и полиэфирными смолами и различными композициями

на их основе. При этом значительно повышаются механические, физические и химические свойства бетона. Стеклофибробетон - это высокопрочный бетон, дисперсноармированный короткими отрезками фиброй щелочестойкого стекловолокна. Технология производства стеклофибробетона представляет собой напыление под высоким давлением на формы специально подготовленной цементно-песчаной смеси с одновременной подачей в эту смесь стекловолоконной фибры. Такой бетон практически не подвержен воздействиям окружающей среды и времени, не покрывается

трещинами от капризов зимней погоды и плохой экологии в отличие от штукатурки и гипса, не стареет под летним солнцем, не горит и не плавится в отличие от пластика. Конструкции из него прочны и легки в отличие от литого бетона и натурального камня. 3.Применение защитных покрытий и облицовок Эмали силиконовые фасадные Эмали представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в кремнийорганическом модифицированном продукте

Силикон. Эмали применяют для высококачественного и прочного защитно-декоративного покрытия поверхности бетона, асбоцемента, кирпича и металла. Широко применяются эмали для декоративной отделки зданий и сооружений, что значительно улучшает их внешний вид и предотвращает разрушение стройматериалов от действия атмосферных осадков. Эмаль КО 169М ФАСАД - представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в растворе силиконовой и стирол-акриловой смол с добавлением растворителей и функциональных добавок пластификатора, стабилизатора.

Для создания высококачественного покрытия на поверхность наносят один слой грунтовки КО-080 и два слоя эмали КО-169М Фасад. Нанесение на фасады зданий допускается в любое время года. Фасадные покрытия обладают высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению, химическому и атмосферному воздействиям, стойкостью к воздействию атмосферных осадков. Эмали органосиликатные Эмаль ОС-5103К - представляет собой суспензию наполнителей и пигментов в растворах

органических и кремнийорганических полимеров. Эмаль ОС-5103К предназначена для защитно-декоративных и защитных покрытий различных повеpхностей, так как она обладает теплостойкостью, кислото моpозо влаго - и щелочестойкостью, стойкостью к действию газообразных промышленных выбросов и атмосферных осадков. Эмаль ОС-1203К - представляет собой суспензию пигментов, наполнителей и функциональных добавок в кремнийорганических

лаках с добавлением растворителей. Эмаль характеризуется кислото атмосферо влагостойкостью стойкостью к действию газообразных промышленных выбросов, придает окрашиваемым поверхностям водоотталкивающие свойства, морозоустойчивость, стойкость к выветриванию и действию солнечных лучей Декоративная штукатурка В основе синтетической штукатурки лежит синтетическая смола, различные добавки и наполнитель. Из водных составов различают акриловые, стирол-акриловые и поливинилацетатные штукатурки.

Из неводных составов самыми распространенными являются материалы на основе полиуретановых и эпоксидных смол. Например, структурная штукатурка представляет собой неоднородную зернистую смесь акрилового связующего с добавлением камушков, кусочков кварца, древесного волокна, мраморной крошки. Они очень прочны и устойчивы к воздействию атмосферных осадков. 4. Битумная изоляция Проблема гидроизоляции и ремонта строительных конструкций, подвергающихся воздействию

природно-климатических факторов, всегда была одной из сложнейших как в период строительства, так и в период эксплуатации сооружений. Традиционным подходом к решению задач гидроизоляции строительных конструкций является применение битумных рулонных наплавляемых материалов. Данный подход имеет ряд недостатков невозможность применения на влажных поверхностях, использование открытого огня при проведении гидроизоляционных работ, проблема качественной герметизации соединительных

швов, низкая эластичность, хрупкость гидроизоляции при отрицательных температурах, низкая адгезионная способность материалов, слабая их устойчивость к воздействию агрессивных сред. Более перспективным является использование битумно-полимерных и полиуретановых холодных мастик, обладающих высокой прочностью сцепления с обрабатываемой поверхностью, устойчивостью к воздействию влаги, агрессивных кислотных, щелочных, солевых сред. Полимерные пленочные мембраны представляют собой битумно-полимерное

покрытие, армированное стекловолокном, полиэстером и т.д. Их еще называют еврорубероид. Для изготовления битумно-полимерных мембран используют битум, модифицированный различными полимерами-атактический полипропилен АРР- этиленовые сополимеры и битум ЕСВ- стирол-бутадиен-стирол SBS- этиленовый пропилен ЕРМ, EPDM- хлоросульфанатный полипропилен CMS- изотактический полипропилен

РР- этилен-винил-ацетат EVA- этилен-акрил-эфир ЕАС- полиизобутилен РВ.Наиболее широкое применение нашли АРР полимер пластомерного типа и SBS полимер эластомерного типа. Интересная продукция - марка Битусан, являющаяся гидроизоляционным материалом на основе полиэстера. Основная отличительная черта данного гидроизолятора двойной армирующий слой, кроме того, при укладке

материал не требует плавления нижней стороны, так как его крепят дюбелями. Благодаря этому укладка мембраны возможна на поверхность с относительно большой влажностью, что в 1.5 2 раза ускоряет производство работ, нежели с обычными рулонными материалами. Результаты испытаний, проведенных институтом КиевЗНИИЭП, показали, что один слой Битусана заменяет десять слоев рубероида. Рулонные покрытия марки

Битуэласт зарекомендовали себя как прекрасный гидроизоляционный материал, применение которого возможно не только для изоляции фундаментов зданий, террас, перекрытий и пр но и для кровель. Эти мембраны изготовлены из СБС-модифицированного битума и на основе стекловолокна. Гидроизоляционный материал Линокром представляет собой наплавляемый рулонный материал, который имеет долговечную основу стеклохолст, стеклоткань или полиэстер, низкое водопоглощение, высокую прочность

и эластичность, что позволяет ему обеспечить потенциальный срок службы 10 15 лет. Предназначен он для устройства кровель зданий и сооружений различного назначения, а также для гидроизоляции конструкций. Основа мембраны с двух сторон покрыта битумным составом. Нижняя сторона покрыта легкоплавкой полимерной пленкой, на верхнюю сторону наносят либо пленку, либо крупнозернистую минеральную посыпку. Экофлекс представляет собой материал на негниющей основе, покрытой

с двух сторон битумным вяжущим модифицированным пласто-эластомерными добавками. Высокий интерес у специалистов вызывает используемый для гидроизоляции материал под названием Унифлекс, который состоит из негниющей основы, покрытой с обеих сторон СБС-модифицированным полимерно-битумным вяжущим. Полимер СБС стирол-бутадиен-стирол придает материалу отличные физико-механические свойства морозостойкость и

теплостойкость, обеспечивая надежность кровельного покрытия на длительный срок Гидроизоляционные материалы Акваизол изготавливают в двух модификациях с СБС и АПП. Для основы данных мембран обычно берут различные материалы стеклохолст, стеклоткань или полиэстер. Мембраны Тефонд изготовлены из очень прочного и долговечного материала полиэтилена высокой плотности ПВП. Соединение битумно-полимерных мембран является одним из самых сложных моментов, так как от качества

соединения зависит водонепроницаемость покрытия. Мембраны Тефонд не требуют для соединения газовой горелки, а края полотнищ соединяются механически, наложением их друг на друга. 5.Покрытие полимерными пленками -Металлочерепица с полимерным покрытием из полиэстра, пластизола - Сайдинг изготавливается из металлопласта сталь оцинкованная с полимерным покрытием толщиной 0,3-0,55

мм или окрашенного алюминия толщиной 0,61-0,81 мм. Сайдинг наиболее популярный материал для внешней отделки зданий. Популярность сайдинга основывается на относительной дешевизне, долговечности, быстроте и легкости монтажа. В отличие от фасадной краски и штукатурки сайдинг не требует тщательной подготовки поверхности стены. Напротив, даже если поверхность неровная, то под сайдингом можно спрятать все изъяны.

Виниловый сайдинг представляет собой твердое покрытие, изготовленное из поливинилхлорида ПВХ в виде полос, которые легко собираются в секции любых размеров. Сайдинг из ПВХ - это монолитный гомогенный лист толщиной порядка 0,9-1,5 мм. Сайдинг не слоится, не вздувается, не расщепляется и не шелушится. Сайдинг не боится воздействия влаги, устойчив к неблагоприятным погодным условиям, действию атмосферных

осадков. 6. Использование стекла Жидкое стекло представляет собой натриевый Na2OхSiO2 или калиевый силикат К2ОхSiO2 желтого цвета, который получают сплавлением в стекловаренных печах при температуре 1300 - 1400оC измельченного чистого кварцевого песка с содой Na2CO3 или поташем К2СО3. Образовавшиеся после быстрого охлаждения расплава прозрачные куски и глыбы синеватого, зеленоватого и желтоватого цвета под действием пара в автоклаве под давлением 0,4 -

0,6 МПа растворяются, превращаясь в вязкий раствор, обычно называемый жидким стеклом. На строительство жидкое стекло преимущественно натриевое, как более дешевое поступает с истинной плотностью 1,32 - 1,50 гсм3. Оно твердеет только на воздухе. Процесс твердения жидкого стекла значительно ускоряется за счет введения катализатора - кремнефтористого натрия Na2SiF6. Жидкое стекло применяют для получения силикатных огнезащитных красок, предохранения естественных

каменных материалов от выветривания, уплотнения силикатизации грунтов, а также для получения кислотоупорного цемента и жаростойкого бетона. Стеклопластики и стеклотекстолиты Первыми называют материалы, получаемые путем горячего прессования стекловолокна, перемешанного с синтетическими смолами. В качестве смол чаще всего используют полиэфирные, фенольные, эпоксидные и карбамидные. В стеклопластиках стекловолокно играет роль армирующего материала, придающего изделиям высокую механическую

прочность при малой плотности. Они успешно конкурируют с алюминием и сталью. В строительстве стеклопластики волнистые и плоские применяют для покрытия крыш и для устройства внутренних перегородок. Стеклопластики на основе стеклянных тканей называют стеклотекстолитами. Их получают пропиткой теми же смолами стеклотканей. Затем заготовки сушат, разрезают на куски определенного формата, собирают в пакеты и прессуют под давлением.

Стеклопластики изготавливают также на основе нетканых стекломатериалов. По сравнению со стеклотекстолитами последние имеют меньшую прочность на разрыв. Эти материалы идут на изготовление облицовочных изделий, жесткой кровли, стеклошифера, стеклочерепицы . 7. Флюатирование - пропитка поверхностного слоя пористых известняков флюатами - растворами солей кремнефтористоводородной кислоты. Флюаты реагируют с кальцитом СаСОз, образуя на поверхности камня нерастворимые соединения,

которые заполняют все поры поверхностного слоя, препятствуя прониканию влаги в материал, и тем самым повышают стойкость его к воздействию внешней среды. 8. Гидрофобизация Это способность материала не впитывать отталкивать воду. Материалы, придающие конструкциям гидрофобные свойства, называются гидрофобизаторами. Гидрофобная пропитка предназначена для защиты поверхности сооружений, конструкций из кирпича и бетона,

строительных изделий от воздействия осадков. Данная пропитка придает водоотталкивающие свойства, снижает водопоглощение, увеличивает долговечность материалов, повышает водо соле морозостойкость, трещиностойкость и предотвращает возникновение высолов. Весьма эффективна гидрофобизация оштукатуренных фасадов зданий. Дождевые капли, попавшие на такую штукатурку, совершенно не впитываются ею, обычная же штукатурка полностью впитывает влагу через 30 с. Грунтовка и окраска поверхности хотя и значительно блокируют этот процесс,

но, постепенно разрушаясь, теряют защитные свойства. Гидрофобизатор же не вымывается из структуры материала и многократно увеличивает срок службы штукатурного и красочного слоев. Кремнийорганические гидрофобизаторы являются наиболее эффективной защитой минеральных строительных материалов от разрушений, так как придают водоотталкивающий эффект абсорбция воды уменьшается более чем на 80 поры материала остаются открытыми, паропроницаемость снижается не более чем на 10, т.

е. материал дышит, улучшается теплоизоляция, уменьшается воздействие агрессивных веществ, растворенных во влаге воздуха, уменьшается загрязнение поверхности материалов и облегчается ее чистка, физико-химические свойства защитного слоя обеспечивают долговечность и стойкость гидрофобного эффекта, Для примера рассмотрим гидрофобизирующую жидкость Гидрофикс. Помимо поверхностей обработки строительных поверхностей, она используется для модификации

бетона, обладает воздухововлекающим, пластифицирующим действием. Проникая в структуру материала, Гидрофикс образует непроницаемый для воды кристаллический барьер, способный выдерживать жесткие атмосферные воздействия, не вымываясь с годами из структуры материала. По результатам испытаний в НИИ Коррозии Москва, водопоглощение в деревянных конструкциях после обработки составом Гидрофикс уменьшается в 6 раз, а штукатурки в 30 раз.

Гидрофикс эффективно защищает материалы от проникновения влаги и воздействия атмосферных осадков. Гидрофобный портландцемент ГПЦ получают введением при помоле портландцементного клинкера гидрофобизирующей добавки в количестве 0,1 - 0,3 по массе цемента. В качестве гидрофобизирующей водоотталкивающей добавки применяют поверхностно-активные органические вещества мылонафт, асидол, синтетические жирные кислоты и др. Эти вещества образуют на зернах цемента тончайшие водоотталкивающие пленки, препятствующие прониканию

влаги к зерну, поэтому гидрофобный портландцемент более устойчив к воздействию влаги и атмосферных осадков. Выводы 1.Различные здания по-разному реагируют на повышение кислотности осадков. 2 . Кислотные осадки могут привести к изменению химических свойств материалов зданий 3. В городах кислотные осадки ускоряют процессы разрушения сооружений, памятников и скульптур. 4 Существуют различные химические способы защиты зданий от воздействия атмосферных осадков.

Кислотные осадки являются серьезной проблемой в Северной и Центральной Европе, на северо-востоке Соединенных Штатов, на юго-востоке Канады, в некоторых районах Китая, Бразилии и Нигерии. Все большую угрозу они начинают представлять в промышленных регионах Азии, Латинской Америки и Африки и в некоторых местах на западе

Соединенных Штатов. Большая часть кислотообразующих веществ, произведенных в одной стране, переносится ветрами на территорию другой. Более трех четвертей кислотных осадков в Норвегии, Швейцарии, Австрии, Швеции, Нидерландах и Финляндии приносится в эти страны ветром из промышленных районов Западной и Восточной Европы. Около 75 кислотных осадков, выпадающих в

Канаде, приносится ветрами из Соединенных Штатов, и только 15 кислотных осадков, выпадающих в северо- восточных штатах, обусловлено выбросами на территории самой Канады По оценке Национальной академии наук, ущерб от кислотных осадков в Соединенных Штатах уже составляет, по крайней мере, 6 млрд. в год и будет резко возрастать, если не предпринять немедленных действий.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ В литературных источниках имеется информация о том, что спаивание стекла с металлами, например с алюминием, свинцом, цинком, введение добавок в стекло повышает прочность стекол, химическую устойчивость их к воде и таким образом позволяет использовать такие стекла в качестве составной части эмалей и защитных покрытий сооружений, подверженных действию неблагоприятных климатических условий. 1. Задачи исследования определить влияние добавок

SiO2 и Al2O3 на физико-химические свойства свинцово-боратных стекол и выявить негативные и позитивные стороны этого влияния. 2. Методика эксперимента. 2.1 Синтез стекол системы PbO-B2O3-ZnO с добавками SiO2 и Al2O3. Варка стекла является важнейшей стадией технологического процесса получения стекла. Это процесс многостадийного превращения порошкообразной шихты в жидкую стекломассу.

Взвешивание веществ для шихты проводили на аналитических весах с точностью до 10 мг. Затем шихту перемешивали в фарфоровой ступке до однородного состояния. Для синтеза стекол в системе PbO-B2O3-ZnO с добавками SiO2 и Al2O3 использовались следующие исходные материалы свинцовый глет марки хч ТУ 6-09-879-76 борная кислота марки хч ГОСТ 18707-73 оксид цинка марки ч

ГОСТ 202-84 кремнезем марки чда ГОСТ 9428-73 оксид алюминия марки ч Расчет шихты проводился на 100 г стекла, добавки SiO2 и Al2O3 вводились сверх 100 в пределах SiO2-0.5-5 моль Al2O3-0.5-1.5 моль Рецептура шихт приведена в табл.2 и 3. Заданный состав в мольных и массовых системы приведен в табл.1

Синтез стекла проводился в корундовых тиглях в силитовой печи при температуре 900-1000 град. Оплавление шихты начиналось при температуре 450-500 град. Для формования образцов стекло выливалось в формы. Стекло имело желтый цвет, что характерно для свинецсодержащих стекол и объясняется наличием в стекле четырехвалентного свинца. Всего было синтезировано 13 стекол.

2.2 Определение плотности стекол с добавками SiO2 и Al2O3. Плотность численно равна массе вещества, заключенной в единице объема, и измеряется в кгм3. Плотность стекла определялась методом гидростатического взвешивания. Определяемой величиной является объем жидкости, вытесненной образцом стекла при погружении его в жидкость. В качестве жидкости использовался этиловый спирт, так как он хорошо смачивает стекло и не реагирует

с ним. Для определения плотности отбираются образцы стекла так, чтобы в них не было пузырей, трещин и других включений. Для взвешивания стекла на воздухе и в жидкости образцы подвешивают на тонкой металлической проволоке, в виде корзиночки, к коромыслу аналитических весов. Таким же образом взвешивают и одну корзиночку, без стекла. Результаты исследования влияния добавок SiO2 и Al2O3 на плотность приведены в табл.4 и 5.

Плотность синтезированных стекол с добавками SiO2 находится в пределах 6,36-6,85 гсм3, а с добавками Al2O3 в пределах 6,11-6,49 гсм3. Обращают на себя внимание высокие значения плотности синтезированных стекол, что обусловлено наличием в стеклах значительных количеств оксида свинца. Зависимость плотности от введения добавок SiO2 и Al2O3 представлена на рис.1 Как видно из рисунка, введение добавок SiO2 и Al2O3 плавно понижает плотность стекол.

2.3 Определение термического коэффициента линейного расширения стекла. Термический коэффициент линейного расширения ТКЛР представляет собой одно из важных свойств стекла. ТКЛР называется отношение изменения линейного размера тела, деленного на его начальный размер к изменению температуры, вызвавшему изменение размера тела. Среднее значение ТКЛР определяется по формуле Где Lо-длина образца при начальной температуре, см

Lo разность отклонений стрелки потенциометра по оси Y в интервале температур Ti - Ti1 Ак ТКЛР кварцевого стекла в интервале температур Ti - Ti1 Lн- уход нуля прибора в интервале температур Ti - Ti1 Определение ТКЛР проводилось на дилатометре ДКВ-5А. Испытуемый образец устанавливается в трубке из кварцевого стекла и укрепляется между двумя кварцевыми

пластинками с коническими выступами. Расширение образца через кварцевый толкатель передается на механотрон. Держатель образца соединен со шпинделем, подвешенным на двух мембранных пружинах. Холодильник позволяет поддерживать постоянную температуру металлических деталей прибора. Для охлаждения печи и подъемного механизма установлен вентилятор. Кварцевый блок плавно опускается и поднимается из печи с помощью маховика.

Действие прибора основано на измерении разности изменения длины образца и кварцевого стекла, для которого тепловое расширение хорошо изучено. Полученные данные по ТКЛР синтезированных стекол представлены в табл. 5 и 6. Расчет ТКЛР произведен в интервале температур 150-250 град. Из таблиц видно, что ТКЛР стекол с SiO2 находится в пределах 66,6-90,8-7 град а с

Al2O3 в пределах 67,4-112,68-7 град. Зависимость ТКЛР от содержания SiO2 и Al2O3 представлена на рис.2 Из рисунка видно, что обе добавки снижают ТКЛР синтезированных стекол. 2.4 Определение водостойкости стекол Сущность метода определения водостойкости заключается в воздействии дистилированной воды при 98 град. на измельченное стекло и определение отношения потери массы стекла после испытания к его массе до испытания.

Водостойкость стекол определялась по ГОСТу 10134.1-82. Для приготовления измельченного стекла отбирают куски стекла общей массой не менее 100г. Их измельчают в ступке и после нескольких ударов пробу просеивают в течение 30 сек. через набор сит. Крупную часть, оставшуюся на сите 0.8 вновь измельчают в ступке и снова просеивают. Пробу, прошедшую через сито 0.8, просеивают через сито 0.5 в течение 5 мин освобождают от частиц железа

магнитом и взвешивают. Для проведения эксперимента берут навеску, масса которой соответствует 0.83 в граммах где - фактическая плотность стекла, гсм3. Испытание проводится следующим образом в коническую колбу вместимостью 250 см3 помещают пробу измельченного стекла и удаляют прилипшие частицы пыли. Испытание проводят на установке, изображенной на рис.3 В химическом стакане предварительно подогревают 100 см3 дистиллированной воды до температуры 60-79 град.

Включают холодильник прибора, всыпают пробу стекла в колбу, вливают в него подогретую воду, закрывают отверстие пробкой и присоединяют холодильник, затем колбу опускают в кипящую водяную баню. Уровень воды в бане должен быть выше уровня жидкости в сосуде. Далее нагревают колбу в течение 5 часов от момента погружения в баню. Затем отставляют водяную баню и отсоединяют холодильник.

После охлаждения сосуда и воронки с фильтром зерновую пробу переносят в предварительно прокаленный и взвешенный тигель. Тигель с пробой прокаливают в муфельной печи при температуре 450 град охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Водостойкость стекла при 98 град. в вычисляют по формуле Где m-масса навески до испытания, г m1 масса навески после испытания, г Результаты определения водостойкости представлены в табл.

7,8 и на рис.4 Как видно из таблиц, водостойкость стекол с добавками SiO2 находится в пределах 91,9-99,1, а с добавками Al2O3 93,7-97,6. Из рисунка видно, что увеличение содержания SiO2 и Al2O3 в стекла приводит к повышению водостойкости. Следует заметить, что малые добавки 0,5-1,5 SiO2 прктически не меняет водостойкости.

Начиная с 1,5 SiO2 водостойкость резко возрастает и при добавках 4,5-5,0 SiO2 достигает 99,0-99,1. Таким образом, введение добавок SiO2 в количестве 4,5-5,0 масс позволяет увеличить водостойкость свинецсодержащих стекол. Таблица 1 Составы стекол системы PbO-B2O3-ZnO с добавками SiO2 и Al2O3 Состав в мол. Состав в масс. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 52,1

PbO-27,4 B2O3-19.5 ZnO-1,0 SiO2 51,5 PbO-27,2 B2O3-19.3 ZnO-2,0 SiO2 51,1 PbO-26,9 B2O3-19.1 ZnO-2,9 SiO2 50,6 PbO-26,6 B2O3-18.9 ZnO-3,8 SiO2 52,1 PbO-27,4 B2O3-19.5 ZnO-1,0 SiO2 51,6 PbO-27,3 B2O3-19.5 ZnO-1,5 SiO2 76,45 PbO-12.57 B2O3-10,48 ZnO-0,5 SiO2 75,33 PbO-12,38 B2O3-10,32

ZnO-1,96 SiO2 74,00 PbO-12.26 B2O3-10,22 ZnO-2,91 SiO2 73,88 PbO-12.14 B2O3-10,13 ZnO-3,85 SiO2 76,08 PbO-12.5 B2O3-10,43 ZnO-0,99 SiO2 75,7 PbO-12.44 B2O3-10,37 ZnO-1,48 SiO2 Таблица 2 Количество SiO2 в Плотность 1. 2. 3. 4. 1,0 2,0 3,0 4,0 6,8208 6,6667 6,4305 6,3679Количество Al2O3 в Плотность 5. 6. 1,0 1,5 6,3061 6,1097Таблица 3

Содержание SiO2 ТКЛР 1. 2. 3. 4. 1,0 2,0 3,0 4,0 72,55 86,87 66,60 81,53Количество Al2O3ТКЛР 5. 6. 1,0 1,5 84,85 67,42 Таблица 3 Содержание SiO2 Водостойкость в 1. 2. 3. 4. 1,0 2,0 3,0 4,0 92,0 96,8 97,4 96,5Количество Al2O3ТКЛР 5. 6. 1,0 1,5 97,5 97,6 ВЫВОДЫ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ 1. Синтезированы стекла в системе PbO-ZnO-B2O3 c добавками

SiO2 и Al2O3 . Температура синтеза находилась в пределах 900-1000 град. Добавки вводились в количестве 0,5-5,0 масс с интервалом 0,5. С добавкой SiO2 было синтезировано 10 составов. С добавкой Al2O3 - 3 состава с содержанием 0,5-1,5. 2. Определена плотность синтезированных стекол. Плотность стекол с добавками SiO2 находится в пределах 6,36-6,85 гсм3.

Плотность стекол с добавками Al2O3 находится в пределах 6,11-6,49 гсм3. Введение добавок SiO2 и Al2O3 приводит к снижению плотности. 3. Определена водостойкость синтезированных стекол. У стекол с добавками SiO2 она находится в пределах 91,9-99,1, у стекол с добавками Al2O3 в пределах 93,7-97,6. Добавка SiO2 эффективнее повышает водостойкость.

Максимальной водостойкостью 99,0-99,1 обладают стекла с добавками 4,5 и 5,0 масс. SiO2. Таким образом, составы 8,12 и 13 могут быть определены как оптимальные, способные обеспечить надежность и долговечность стекла в неблагоприятных условиях эксплуатации, таких как резкие перепады температур, воздействие неблагоприятных атмосферных осадков. Использованная литература 1. httpchemistry.narod.rurazdelieco5.htm 2.

Кислотный дождь Л. Хорват. Москва Стройиздат 1990. с 79 3. Экология Эстонии Симагина Людмила. KPD kirjastus Tallinn 2001. с 103 4. Лес и атмосфера Уильям Х. Смит. Москва. Прогресс 1985. с 428 5. httpwww.krugosvet.ruarticles031000309100 0309a5.htm 6. httpib.komisc.rutruirvt99-1911.html