Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Kötőanyagok. Mész, gipsz.

Kötőanyagok. Mész, gipsz.

Ez a fejezet a kötőanyagok közül a mész és a gipsz előállításának technológiáját ismerteti

3. Táblázat. Kötőanyagok osztályozásának módjai

Szempontok

Tulajdonság, „viselkedés”

1

Előállítás szerint

természetes kötőanyag (természetes bitumen)

mesterséges kötőanyag

2

Ásványi eredet szerint

szerves (bitumen, kátrány, műgyanta)

szervetlen (cement, mész, gipsz vízüveg)

3

Halmazállapot szerint

folyékony (bitumen, kátrány, műgyanta)

szilárd porszerű (mész, gipsz, cement)

4

Kötőképesség, megszilárdulás szerint

fizikai folyamat révén szilárdulnak (bitumen, kátrány, vízüveg, enyv, lenolaj)

kémiai folyamat révén szilárdulnak (mész, gipsz, cement, műgyanta)

5

Szervetlen anyagok

levegőn szilárdulóak (mész, gipsz); hidraulikusak (cement)

6

Építési mész formái

égetett mész, oltott mész

A mészkő üledékes kőzet. (http://hu.wikipedia.org/wiki/Mészkő_(kőzet)monomineralikus - egyásványos) Legalább 90%-a kalcium-karbonát (CaCO3), azaz kalcit vagy aragonit. A fennmaradó rész főleg más karbonátásvány, kvarc vagy kova, agyag és szerves anyag. Ahogy nő a mészkő magnéziumkarbonát-tartalma, a kőzet fokozatosan dolomittá alakul. A mészkő és a dolomit átmenete folyamatos:

  1. amíg a kalcit több benne, dolomitos mészkőről beszélünk,

  2. amikor a dolomit válik uralkodóvá, a kőzetet meszes dolomitnak hívjuk:

ezek együtt a karbonátos kőzetek.

10.1. ábra - Mészkő (kőzet)

Mészkő (kőzet)

http://termtud.akg.hu/okt/8/3/1kozet.htm

Mészkő bányászata, szállítása

10.2. ábra - Mészkőbánya a Váci Cementmű számára. Naszály hegy

Mészkőbánya a Váci Cementmű számára. Naszály hegy

http://www.hffa.hu/starthelyek/naszaly.html

10.3. ábra - Bükkösd, mészkőbánya a Királyegyházán létesült cementgyár számára

Bükkösd, mészkőbánya a Királyegyházán létesült cementgyár számára

10.4. ábra - Mészkő szállítása vasúton Bükkösdről Királyegyházára

Mészkő szállítása vasúton Bükkösdről Királyegyházára

http://www.flickr.com/photos/56992659@N03/7165607115/

Mészkő feldolgozása: cementgyárak

10.5. ábra - DCM cementgyár Vác

DCM cementgyár Vác

http://fotomania.bloglog.hu/industrial/

10.6. ábra - BCM cementgyár Beremend

BCM cementgyár Beremend

http://www.prangl.hu/node/30

10.7. ábra - Cementgyár Királyegyháza

Cementgyár Királyegyháza

http://www.detre.hu/

Az égetett mész előállítása

http://hu.wikipedia.org/wiki/Égetett_mész

10.8. ábra - A mész körfolyamata

A mész körfolyamata

A kalcium-oxid (CaO),

A kalcium-oxid (CaO), (más néven égetett mész, vagy E529) egy széles körben használt szervetlen vegyület. Fehér színű, korrozív, lúgos kémhatású kristályos port alkot. A kereskedelemben kapható kalcium-oxid általában más vegyületeket is tartalmazhat (magnézium-oxid, szilícium-dioxid, kis részben alumínium-oxid és vas-oxid).

A kalcium-oxidot általában mészkő hevítésével (mészégetés) állítják elő, ugyanis hő hatására a kalcium-karbonát (CaCO3) kalcium-oxidra (CaO), és szén-dioxidra (CO2) bomlik. Az egyensúlyi folyamat atmoszférikus nyomáson 825 °C fölött tolódik el a bomlás irányába. Mészégetés (900-1100°C)

CaCO3 + hő =CaO+ CO2

A folyamat reverzibilis. A lehűlést követően a kalcium-oxid azonnal elkezdi megkötni a levegőben található szén-dioxidot, és idővel a kalcium-oxid kalcium-karbonáttá alakul vissza. A mészégetés az első, ember által felfedezett kémiai reakciók egyike, már az őskorban is ismerték ezt az eljárást.

Felhasználása

  1. A 20. századig fertőtlenítőszerként alkalmazták, általában 10 %-os oldatban. Hátránya, hogy levegővel és nedvességgel érintkezve hamar elbomlik.

  2. Élelmiszerek esetén általában savanyúságot szabályozó anyagként alkalmazzák E529 néven. Felhasználják még cukorgyártás során (szennyeződések eltávolítására), pékárukban (stabilizálószerként), valamint állati belek (hurkához, kolbászhoz) tisztítása, és kezelése során. Előfordulhat kakaóban, bélbe töltött húskészítményekben. Napi maximum beviteli mennyisége nincs meghatározva. Élelmiszerek esetén mellékhatása nem ismert.

A kalcium-hidroxid

A kalcium-hidroxid (más néven oltott mész, vagy E526) egy szervetlen vegyület, melynek képlete Ca(OH)2. (http://hu.wikipedia.org/wiki/Oltott_mész). Színtelen kristályok, vagy fehér por formájában fordul elő. A kalcium-oxidból, víz hozzáadásával állítják elő. A folyamatot a mész oltásának is nevezik. Vízben oldott kalcium-klorid, és nátrium-hidroxid segítségével is előállítható. 512 °C-on elbomlik. Vízben oldva erősen bázikus kémhatású. Az oldaton szén-dioxidot átvezetve tejfehér szuszpenzió képződik, azaz a kalcium-hidroxid a szén-dioxiddal reagálva kalcium-karbonáttá alakul.

A szilárdulás képlete:

Ca(OH)2 + CO2 =CaO3 + H2O

Építési gipsz

Az építési gipsz égetése 110-180°C közötti hőmérsékleten történik. Felhasználása történik szerkezeti elemként (válaszfal, térelem), továbbá tűzvédelmi téren (fémszerkezetek védelme). A gyógyászatban törött végtagok rögzítésére alkalmazzák. A habarcs kötőanyaga.

4. Táblázat. A kálciumszulfát legfontosabb adatai

Vegyjel, képlet

CaSO4·2 H2O

Ásványosztály

szulfátok

Kristályrendszer

monoklin

Kristályalak

3 fő formája. Ezek: a szelenit kristályai, a rostos szaténpát, illetve a finomszemcsés, tömeges alabástrom. Finom „százszorszépeket" (sivatagi rózsa) képez felületen, sivatagi környezetben. Táblás, lapos, prizmás kristály.

Szín

rendszerint fehér, színtelen vagy szürke, de lehet vörös, barna vagy sárgás árnyalatú is

Fény

üveg, gyöngyház

Karc

fehér

Sűrűség

2,3 g/cm3

Előfordulás

Magyarország (Gyöngyösoroszi, Recsk, Rudabánya, Perkupa, Nagyvisnyó, Budapest, Alsótelekes, Imola, Gánt, Tokod, Dorog, Komló, Tatabánya), Szlovákia (Selmecbánya), Románia (Kapnikbánya, Torda),

5. Táblázat. A gipszkő átalakulása félhidrátgipsz formába

CaSO4• 2 H2O → CaSO4•1/2 H2O + 3/2 H2O

gipszkő

félhidrátgipsz

10.9. ábra - Gipsz vízvesztése hőmérséklet függvényében

Gipsz vízvesztése hőmérséklet függvényében

http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0033_SCORM_MFFAT6101/sco_26_03.htm

6. Táblázat. A gipszek osztályozása a kötési idő szerint

Kötési idő, perc

A gipsz megnevezése

A kötési idő

Kezdete legalább

Vége legkésőbb

Gyorsan kötő

A

2

15

Közepesen kötő

B

6

20

Lassan kötő

C

20

Nem szabályozott