Õhksideained-referaat (0)

... ÕHKSIDEAINED -SAAMINE, KASUTAMINE, ERINEVAD TOOTED REFERAAT Õppeaines: EHITUSMATERJALID Ehitusinstituut Õpperühm: KK 11/21 Juhendaja: Sirle Suviste Tallinn 2020


SISUKORD SISSEJUHATUS.......................................................................................................................................3 1 ÕHKSIDEAINED...................................................................................................................................4 1.1 Õhklubi.............................................................................................................................................4 1.1.1 Õhklubja toorained....................................................................................................................4 1.2 Ehituskips.........................................................................................................................................4 1.2.1 Ehituskipsi toorained.................................................................................................................5 1.3 Magneesium sideained.....................................................................................................................5 2 ÕHKSIDEAINETE SAAMINE.............................................................................................................7 2.1 Õhklubja saamine.............................................................................................................................7 2.2 Kipsi saamine...................................................................................................................................8 2.3 Magneesium sideainete saamine......................................................................................................8 3 KASUTAMINE....................................................................................................................................10 3.1 Lubja kasutamine...........................................................................................................................10 3.2 Ehituskipsi kasutamine...................................................................................................................10 3.3 Magneesium sideainete kasutamine...............................................................................................11 4 ERINEVAD TOOTED.........................................................................................................................12 4.1 Ehituslubjad....................................................................................................................................12 4.1.1 Lubikrohv................................................................................................................................12 4.1.2 Lubi-aluskrohv........................................................................................................................12 4.1.3 Lubi-viimistluskrohv...............................................................................................................13 4.2 Kipsitooted.....................................................................................................................................14 4.2.1 Erinevad kipsitooted...............................................................................................................14 4.3 Magneesium sideaines tooted........................................................................................................15 4.3.1 Fibroliit....................................................................................................................................15 4.3.2 Ksüloliit...................................................................................................................................15 KOKKUVÕTE.........................................................................................................................................16 VIIDATUD ALLIKAD...........................................................................................................................17 2


SISSEJUHATUS Ehitus-sideaineks nimetatakse materjali, millega liidetakse teisi (enamasti teralisi) materjale. Sideained jagunevad kahte põhiliiki- orgaanilised ja mineraalsed.  Orgaanilised sideained ei kivistu, nad seovad ainult oma kleepuvusega  (bituumenid, liimid, vaigud). Mineraalne sideaine muutub füüsikalis-keemiliste  protsesside toimel vedelast või taignataolisest olekust kivitaoliseks. Enamik  mineraalseid sideaineid on pulbrikujulised. Kasutamisel segatakse neid veega  (peale mõne erandi). Sideaine kivistumisel tekib tehiskivi, mis liidab kokku teisi  materjale. Kivistumise iseloomu järgi jagatakse sideained õhk- ja vesisideaineteks  (hüdraulilisteks sideaineteks). Selles referaadis analüüsime üksikasjalikult mis on õhksideained, mida ja kus neid kasutatakse ning kuidas neid saadetakse. [1] 3


1 ÕHKSIDEAINED  Õhksideained tahenevad, kõvenevad ja muutuvad kiviks ainult õhus. Moodustunud kivi säilitab oma  tugevuse pikka aega ka ainult õhus. Selliseid materjale kasutatakse ainult maapealsetes  konstruktsioonides, mis ei puutu kokku veega. Õhksideainete hulka kuuluvad: õhklubi, ehituskips,   magnesiaalsideained. Samuti ei tohiks õhksideaineid kasutada niisketes kohtades. [1] 1.1 Õhklubi Õhulubi on õhusideaine, mis saadakse purustatud lubjarikkate kivimite (lubjakivi, kriit, koorekivim  jms) tulistamisel ja sisaldab kuni 6% savikomponente. Saadud lubi nimetatakse tükiks ja pärast  purustamist - jahvatatud. Õhklubjaks nimetatakse põhiliselt kaltsimoksiidi CaO või kaltsiumhüdroksiidi Ca(OH)2 sisaldavat materjali, mis aeglaselt õhu käes kivineb reageerides õhus oleva süsihappegaasiga  CO2. [1], [2] Õhulubja võib olla mitut tüüpi [1]:  kustutamata tükklubi;  kustutamata lubi;  hüdreeritud lubi (kohev). 1.1.1 Õhklubja toorained  Lubjakivid, kriit, lubituffid jms. CaCO3 sisaldavad kivimid. Tavaliselt looduslikud lubjakivid  sisaldavad rea lisandeid: dolomiite, savi, kvartsi. Savi ei tohi tooraine sisaldada üle 6%. [1] 1.2 Ehituskips Kips on üks vanimaid ehitusmaterjale. Kipssideained on valmistatud kipskivist, milleks on peamiselt  dihüdraatkips - CaSO4 · 2H2O, anhüdriit, mis koosneb peamiselt veevabast kipsist - CaSO4, ja mõnest  keemiatööstuse jäätmest, mis sisaldab peamiselt dihüdraati või veevaba kaltsiumsulfaati. Keemiliselt  puhas dihüdraatkips koosneb 32,56% CaO-st; 46,51% SO3 ja 20,93% vett ning anhüdriit 41,19% CaO- 4


st ja 58,81% SO3-st. Kaheveeline kips on pehme mineraal, selle kõvadus Mohsi skaala järgi on 2.  Anhüdriidi kõvadus jääb vahemikku 3–3,5. Kipsi dihüdraadi tihedus on 2,2–2,4 ja anhüdriidi tihedus  2,9–3,1. CaSO4-ks ümberarvutatud kipsi dihüdraadi lahustuvus vees on 2,05 g 1 liitris vees  temperatuuril 20°C. Anhüdriidi lahustuvus on 1 g 1 liitri vee kohta. [2], [3] Põletamisel erinevate temperatuuride juures saadakse erinevate omadustega sideained [1]:  Madalatemperatuursed kipssideained põletust <130º...180ºC. Neile on iseloomulik kiire  kivinemine. Sideained: ehituskips, vormikips, kõrgtugev kips.  Kõrgtemperatuursed kipssideained põletust =600º...1000ºC. Neile on omane aeglane  kivinemine. Sideained: kõrgpõletatud kips- vajavad kivinemiseks aktivaatoreid (põlevkivituhad, kõrgahjuräbud, leelised).  1.2.1 Ehituskipsi toorained  Kipsi sideainete tootmise tooraine on sulfaatkivimid, mis sisaldavad peamiselt mineraalset  dihüdraatkipsi. [2] Ehituskipsi toorained [1]:  Looduslik kips. Kvaliteetse kipssideaine saamiseks looduslikust kipsist piiratakse lisandite  hulka tooraines. Lisanditena looduslikus kipsis võivad esineda dolomiit, paekivi ja savikad  lisandid. Maksimaalselt võib lisandeid olla 2...5% kuni 10...15% (madalamate nõudmiste korral  saadava kipsi kvaliteedile).   Looduslik anhüdriit  1.3 Magneesium sideained Magneesiumühendeid on teada kaks: söövitav magnesiit ja kaustiline dolomiit. Kaustiline magnesiit on toode, mis saadakse magnesiidi (MgCO3) röstimisel ja seejärel peeneks pulbriks jahvatamisel.  Kaustiline dolomiit erineb kaustilisest magnesiidist selle poolest, et selle tootmise tooraine pole mitte  magnesiit, vaid dolomiit (CaCO3·MgCO3). Mõlemad sideained suletakse magneesiumkloriidi,  magneesiumsulfaadi või mõne muu soola lahusega. [2] Magnesiit (mõru spar) esineb looduslikult kahes vormis- kristalliline ja amorfne. Mõlemat tüüpi  magnesiidi kõvadus Mohsi skaalal on vahemikus 3,5 kuni 4,5; tihedus 2,9-3,1. Magneesiidi teoreetiline koostis on 47,82% MgO ja 52,18% CO2. [2] 5


Looduslik magnesiit sisaldab alati erinevaid lisandeid: savi, kaltsiumkarbonaat jne. Olenevalt  lisanditest võib see olla valge, kollane, hall on erinevat värvi. Amorfset magnesiiti iseloomustab  ränidioksiidi lisand ja rauaühendite lisandite puudumine. Magnesiit on looduses vähem levinud kui  lubjakivi ja dolomiit. [2] 6


2 ÕHKSIDEAINETE SAAMINE 2.1 Õhklubja saamine Õhulubja tootmiseks kasutatavaid tooraineid põletatakse temperatuuril 1000...1200°C kuni  süsinikdioksiidi täieliku eemaldamiseni. Paekivist põletamine toimub mitmesuguse konstruktsiooniga  ahjudes: pöörleva võlliga, keevkihiga, peatatud olekus tsükloni-keerisahjudes, samuti liikuvatel  paagivõredel. Võlli ahjudes on laialt levitatud, mis on töökindel, võimaldab kasutada kohalikke  kütuseliike ja nõuab vähem kütusekulu (Joonis 1). [2]  CO 2 eraldub kaltsiidist põletamisel ning lendub koos küttegaasidega (Võrrand 1) [2]:  CaCO 3=CaO +CO2 (2) Joonis 1. Võlli ahi [2]: 1 – laadimisseade; 2 – gaasi väljalaskeava; 3 – lans; 4 – kaugsarv: 5 – räbuaken; 6 – matt auk; 7 – sisemine sarv. 7


Pärast põletamist saadakse tükiline lubi või keev lubi (nagu seda nimetatakse selle ägeda keemilise  reaktsiooni tõttu veega). Sellel ainel on väga arenenud sisemine mikropoorsus ja suur vaba siseenergia  varustus, mis avaldub tükk lubja kustutamisel, st vee lisamisel suure hulga soojuse eraldumisega. [1] Tulistamise käigus laguneb lubjakivi CaO lubjaks ja süsinikdioksiidiks, mis eemaldatakse täielikult.  Lubjakivi lagunemisreaktsioon on pöörduv. CaCO3 molekulmass on 100 ja lubjal 56, s.t 44% massist  läheb süsihappegaasiga kaduma, seega on tükk lubjal märkimisväärne poorsus. [2] Lubja kustutamisel segatakse ta veega, mille järel toimub reaktsioon (3) [2]: CaO+ H 2 O=Ca ¿ (4) Q tähistab eralduvat soojust ning protsess on eksotermiline. Tulemusena saadakse Ca ¿, mis on 
kustunud lubi. [2] 2.2 Kipsi saamine Kuumtöötluse käigus kaotab looduslik kips järk-järgult osa keemiliselt seotud veest ja temperatuuril  110–180°C muutub see poolveeliseks kipsiks. Pärast selle kaltsineeritud toote peeneks jahvatamist  saadakse kipsi sideaine. Loodusliku kipsi kuumtöötlemisel hermeetiliselt suletud seadmetes ja seetõttu  suurenenud aururõhu korral eraldub keemiliselt seotud vesi vedeliku-piiskade olekus, moodustades  poolveelise kipsi a-modifikatsiooni temperatuuril umbes 95...100°C. [2] Kipsi saamiseks tuleb looduslikku kipsi kuumutada 150-170℃ juures, mille käigus ta kaotab pool oma veesisaldusest. Seda väljendab võrrand (5) [2]: CaSO 4 2 H 2 O=CaSO4 0,5 H 2 O +1,5 H 2 O (6) Hemihüdraatkipsi mõlemad modifikatsioonid erinevad üksteisest: hemihüdraadi modifikatsiooni  iseloomustab jäme kristalne struktuur. Kipsi sideained jagunevad tavapäraselt konstruktsiooniks,  vormimiseks ja ülitugevaks kipsiks. [2] 2.3 Magneesium sideainete saamine Magneesiumköitjate tooraineks on magnesiit ja dolomiit. Magnesiidi põletamine toimub temperatuuril  750...800°C (kuni 1000°C pöörd ahjudes) kuni MgCO3 täieliku lagunemiseni MgO ja CO2 koos  süsinikdioksiidi eemaldamisega. Pärast jahvatamist on MgO õhu sideaine, mida nimetatakse  kaustiliseks magnesiidiks, selle survetugevus on 40...60 MPa, ulatudes mõnikord kuni 100 MPa. 8


Dolomiiti vallandatakse madalamatel temperatuuridel < vahemikus 650...750C, kuna  põletustemperatuuri tõusuga hakkab CaCO3 lagunema koos lubja tekkega. [2] 9


3 KASUTAMINE 3.1 Lubja kasutamine Lubja kustutamisel eraldub soojust (Q), seejuures soojeneb mass vee keemiseni. Lubja efektiivseks  kustutamiseks on otstarbekas hoida temperatuuri 60...80C, et protsessi kiirus oleks tagatud aga ei  toimuks ülekuumenemist. Lubi kustub enamasti 2 nädalaga. [2] Õhklubi on tavaline sideaine. Sellest saadud lahendusi kasutatakse müüritise jaoks. Samal eesmärgil  võite kasutada segatud lahuseid, mis koosnevad lubjast, portlandtsemendist ja liivast. Need on lubjast  tugevamad ja plastist rohkem kui tsemendid. Samuti kasutatakse lubimörte krohvitöödel nii segus  krohviga kui ka ilma selleta. Katlakivist lahused tahkestuvad lubjast kiiremini ja tahenevad aeglasemalt kui kipsi omad. Krohvimistöödel kasutatakse ka lubi-tsementmörte. Õhulubja kasutatakse aktiivsete  mineraalsete lisanditega segus lubja-pussolaan-, lubja-räbu ja mitmete muude tsementide  valmistamiseks. Lubja kasutatakse sideainena lubja-liivatoodete ja mitmete muude tsemendita ehitiste  osade tootmisel. Puhtas vormis või kriidi ja värvainetega segatuna kasutatakse lubi valgendamiseks,  värvimiseks ja dekoratiivsetel materjalidel. [2] 3.2 Ehituskipsi kasutamine Kipsi kasutatakse laialdaselt sisetöödes, kuna vee lisamisel kõvastub ta kiiresti. Kipsi kasutatakse  krohvimörtides tardumise kiirendajana, eriti lagede ja puitpindade krohvimisel. Samuti kasutatakse  kipsi kipsplaatide valmistamisel, mis on üks peamisi seinaehitus materjale. Kipsplaat on siseseintes ja – lagedes, välisseinte sisepindadel ning heli- ja tuuleisolatsioonides enim kasutatav ehitusplaat.  Kipspahtlit saab tõhusalt kasutada sisetöödel pindade tasandamiseks ja silumiseks, kasvõi pragude  täitmiseks. Kipsi positiivseks omaduseks võib veel lugeda tema kiiret tardumist, siis on teda väga hea  kasutada remonttöödel krohvi parandamiseks. Kipsi kasutusala ei jää ainult ehitus valdkonda, vaid teda saab väga tõhusalt kasutada ka skulptuuride tegemisel. Kuna kips pole tugev ja veekindel, siis ei saa  teda kasutada kandekonstruktsioonides ega niisketes kohtades. [4] 10


3.3 Magneesium sideainete kasutamine Magnesiaalsideaineid kasutatakse peamiselt orgaaniliste materjalide sidumiseks. Tähtsamad  magnesiaalsideainete baasil valmistatavad tooted on fibroliit ja ksüloliit. Fibroliit koosneb puidu  narmaslaastudest, mis seotakse kokku magnesiaalsideainega. Ksüloliit aga saepurust ja  magnesiaalsideainest. [1] 11


4 ERINEVAD TOOTED 4.1 Ehituslubjad 4.1.1 Lubikrohv Lubi on elastne ja niiskust läbilaskev materjal. Lubimört talub vähesel määral seina liikumist (vajumist) ja laseb seina sattunud niiskusel välja kuivada. Lubikrohvi koostis oleneb suuresti lubja kvaliteedist ja  krohvitavast pinnast. Täiteained valitakse vastavalt seina vajadustele, kasutades peamiselt sõmerat  liiva, sõelutud kruusa, jahvatatud lubjakivi ja jahvatatud savitellist. Krohvikihi paksus sõltub  alusseinast ning sise- ja välistingimustest. Krohvimistöödeks kasutame õhklupja, jahvatatud  kustutamata ehituslupja, õhklubja asendajaid ja hüdraulilist lupja. [5] Tabel 1. Ehituslubjad [4] Nimetus Tähis Kaltsiumiline lubi 90 CL90 Kaltsiumiline lubi 80 CL80 Kaltsiumiline lubi 70 CL70 Dolomiitne lubi 85 DL85 4.1.2 Lubi-aluskrohv Lubikrohv sobib mitmesuguste pindade krohvimiseks nii sise- kui ka välistingimustes, sealhulgas  vannitubades. Seda kasutatakse krohvimiseks täitekihina või robustse struktuuriga viimistluskihina.  Lubi aluskrohvi kasutatakse sageli lubikrohvi parandamiseks ning telliste või kivide ladumiseks. Lubikrohv aluspindade krohvimiseks, täitmiseks ja tasandamiseks (muuhulgas sobilik fassadile ja  pesuruumi lubja kõrge pH tõttu). [6] 12


Foto 1. Lubi-aluskrohv [7] 4.1.3 Lubi-viimistluskrohv Lubi viimistluskrohv on hästi tuntud viimistlusmaterjal ja tark valik parema sisekliima loomiseks ja  konstruktsioonide tulekindlamaks muutmiseks. Lubikrohv sobib inimestele, kes hindavad tugevat ja  robustset viimistlust, ehkki lubikrohvi saab ka kelluga tasaseks lükata. Lubi viimistluskrohv on väga  vastupidav, sobib hästi fassaadide, esikute ja vannitubade viimistlemiseks. [6] Foto 2. Lubi-viimistluskrohv [7] 13


4.2 Kipsitooted 4.2.1 Erinevad kipsitooted Kips on looduslikul toorainel baseeruv- või tööstuse kõrvalproduktina saadav ehitusmaterjal, mis  töödeldakse tugeva kartongiga kaetud ehitusplaadiks. Eestis müüdavad Gyproc kipsplaadid on  enamuses valmistatud Soome Gyproc OY poolt, Kirkkonummi tehases. Kipsplaate kasutatakse  põrandates, siseseintes ja -lagedes ning tuuletõkkevoodrina. [8] Foto 3. Erinevad objektid kipsist [8] Gyproctehnoloogia esindab uusimat ehitusmeetodit, kus eesmärgiks on heli ja tuld isoleerivad ning  kaalult kerged konstruktsioonid. Gyproc- kipsplaat on sobiv kasutamiseks kõigis siseruumides,  niisketes ruumides, elumajades, büroodes, koolides, haiglates ja tööstushoonetes, samuti  kandekonstruktsioone täiendavates osades. [8] 14


4.3 Magneesium sideaines tooted 4.3.1 Fibroliit Fibroliit- puidu narmaslaastud+vesi ja mineraalained. Tselluvill- (peenestatud  makulatuur+antipüreenid) seob ja loovutab niiskust, raskestisüttiv, korduvkasutavus, ei takista hoone  loomulikku õhuvahetust ja ei vaja kiledega ümbritsemist, nakkub kõigi teadaolevate  materjalipindadega, täidab seinte ebatasasused, hea heli -ja mürasummutaja. [9] 4.3.2 Ksüloliit Ksüloliit- põhiliselt saepuru, magnesiaalsideaine ja vee segust valmistatud tugev tehiskivi,  põrandakattematerjal. [10] 15


KOKKUVÕTE Õhksideaineid kasutatakse ehituses peamiselt sideainetena - lubi, kips ja magneesium. Neid  ehitusmaterjale kasutatakse nii siseruumides kui ka välistöödel. Need materjalid kuivavad väga kiiresti  - see on nende peamine eelis. Neid kasutatakse sageli ka materjalide valmistamisel sideainena ja  materjalide fiksaatorina. Läbi aegade on kõige enam ehituses kasutusolevaks materjaliks lubi, kuigi  tänapäeval pole see enam nii palju kasutuses kui oli varasemalt. Teisalt on ehituses tihedalt kasutusel  veel kips, mida kasutatakse seinte, lagede tegemisel pidevalt. Õhksideained on jätkuvalt ehituses  tihedalt kasutavad ja kindlasti ei kao ehitusmaastikult lähima paarikümne aasta jooksul ära. [4] 16


VIIDATUD ALLIKAD [1] S.   Suviste,   „6.   MINERAALSED   SIDEAINED“.   2019,   [Online].   Available   at: https://moodle.tktk.ee/pluginfile.php/204794/mod_folder/content/0/Loengumaterjal/ 6_mineraalsed_sideained_2019.pdf?forcedownload=1. [2] ФЕДЕРАЛЬНОЕ   АГЕНТСТВО   ПО   ОБРАЗОВАНИЮ,   „Неорганические   и   воздушные вяжущие   вещества.   Производство   и   применение“.   2010,   [Online].   Available   at: https://xreferat.com/76/2168-1-neorganicheskie-i-vozdushnye-vyazhushie-veshestva-proizvodstvo- i-primenenie.html. [3] NORGIPS, „Kips- klassikaline ehitusmaterjal“. [Online]. Available at: http://www.norgips.ee/kips- klassikaline-ehitusmaterjal/. [4] „ÕHKSIDEAINED – SAAMINE, KASUTAMINE, TOOTMINE“. 2015, [Online]. Available at: https://annaabi.ee/ohksideained-ndash-saamine-kasutamine-tootmine-m154080.html. [5] HOMER, „LUBI VIIMISTLUSKROHV - 25 KG“. [Online]. Available at: https://www.ehomer.ee/ et/lubi-viimistluskrohv-25-kg.html. [6] UKU   PURE   EARTH,   „Tervisliku   sisekliima   jaoks.“   [Online].   Available   at: https://uku.eu/lubjatooted. [7] Majatohter,   „Lubikrohv“.   [Online].   Available   at: https://majatohter.ee/tootekategooria/krohvid/lubikrohv/. [8] Gyproc   OÜ,   „Kipsplaat   Gyproc“.   [Online].   Available   at:   http://www.ehitusinfo.ee/index.php? aid=262. [9] Annaabi, „FIBROLIIT“. [Online]. Available at: https://annaabi.ee/fibroliit-o.html. [10] Eesti Entsüklopeedia, „ksüloliit“. 2006, [Online]. Available at: http://entsyklopeedia.ee/artikkel/ ksüloliit. 17

Document Outline

• Sissejuhatus
• 1 ÕHKSIDEAINED
  • 1.1 Õhklubi
    • 1.1.1 Õhklubja toorained
  • 1.2 Ehituskips
    • 1.2.1 Ehituskipsi toorained
  • 1.3 Magneesium sideained
• 2 ÕHKSIDEAINETE SAAMINE
  • 2.1 Õhklubja saamine
  • 2.2 Kipsi saamine
  • 2.3 Magneesium sideainete saamine
• 3 Kasutamine
  • 3.1 Lubja kasutamine
  • 3.2 Ehituskipsi kasutamine
  • 3.3 Magneesium sideainete kasutamine
• 4 Erinevad tooted
  • 4.1 Ehituslubjad
    • 4.1.1 Lubikrohv
    • 4.1.2 Lubi-aluskrohv
    • 4.1.3 Lubi-viimistluskrohv
  • 4.2 Kipsitooted
    • 4.2.1 Erinevad kipsitooted
  • 4.3 Magneesium sideaines tooted
    • 4.3.1 Fibroliit
    • 4.3.2 Ksüloliit
• Kokkuvõte
• Viidatud allikad