Известь строительная: свойства и применение

Известь строительная: свойства и применение

Известь строительная: свойства и применение
СОДЕРЖАНИЕ
0

Производство

СаСО3 → СаО СО2 ↑

МаСО3 → МаО СО2 ↑

Неравномерность обжига может привести к образованию в извести недожога и пережога:

  • Недожог (не разложившийся СаСО3), получающийся при слишком низкой температуре обжига, снижает качество извести, так как не гасится и не обладает вяжущими свойствами.
  • Пережог образуется при слишком высокой температуре обжига в результате сплавления СаО с примесями кремнезема и глинозема. Зерна пережога медленно гасятся и могут вызвать растрескивание и разрушение уже затвердевшего материала.

После прокаливания куски, теряя с углекислым газом 44 % своей массы, становятся легкими и пористыми.

Нам уже известно, что известь – это продукт горной породы. Его добывают путем обжига в специальных печах из известняка, доломита и мела. На выходе получается материал в виде белых комков, или как его еще называют – комовая «кипелка». Это и есть негашеная известь. Процесс добычи происходит на специальных фабриках, откуда известь доставляется дальше. «Кипелка» – первоначальный продукт, из которого дальше будет произведены другие виды. Химическая формула материала – CaO (оксид кальция).

Готовое после обжига сырье не используется для растворов и цемента, так как обладает способностью очень сильно абсорбировать влагу, а также способствует образованию на стенах грибковой плесени. Все же, кипелка довольно востребована в строительной промышленности, а именно для изготовления шлакобетона, силикатного кирпича, красящих веществ и смесей для штукатурки.

В зависимости от времени, за которое можно гасить комовую «кипелку», ее делят на 3 вида. Первый из них – быстрогасящаяся известь. Время, которое необходимо для ее погашения – до 8 минут. Второй вид – среднегасящаяся, которая доходит за 25 минут. Ну и последний вид – медленногасящаяся, которой необходимо 25 минут и больше, чтобы дойти до кондиции. Вот так плавно мы перешли к другому виду материала – гашеной извести.

Чистая негашеная известь редко встречается сегодня, несмотря на продолжительную историю применения данного вещества во многих отраслях жизнедеятельности.

Производство такого строительного материала подразумевает течение конкретного химического процесса.

Известь производится несколькими методами:

  • Термическое разложение породы считается традиционным и достаточно затратным методом, для применения которого необходимо специальное оборудование. Основным его недостатком считается выделение малого количества диоксида углерода.
  • Обработка кальциевых солей, в состав которых входят различные кислоты. Это альтернативная методика, пользующаяся все большей популярностью на сегодняшний день. В процессе обжига не расходуется много кислорода, поэтому вещество отличается экологичностью.

Для термической обработки сырья применяется специальная техника. Разработанные современные технологические приспособления позволяют применять менее дорогостоящие и вредоносные методы добычи негашеной извести.

Рассмотрим несколько видов современных печей:

  • Наибольшей популярностью пользуется так называемая шахтная печка, потребляющая газ. Благодаря такому приспособлению, производится известь хорошего качества по доступной себестоимости.
  • Установки, функционирующие по пересыпному принципу, попадаются намного реже. Для нагрева применяется каменный уголь. Это считается наиболее экономичным и производительным методом, основным недостатком которого является большое количество выбросов в среду.
  • Вращающаяся печка дает возможность производить высококачественную известь, но себестоимость изготовления сравнительно высокая.
  • Конструкция печки со съемной топкой позволяет получить чистую известь с минимальным количеством всевозможных примесей. Печка может работать на твердом топливе, а по производительности вполне сопоставима с аналогами.
  • Кольцевые и напольные агрегаты практически не применяются потому, что их производительность очень низкая. Старые изделия до сих пор используются, но современное оборудование постепенно вытесняет их с рынка.

Технические характеристики вещества определяются установленным государственным стандартом качества. Производимый продукт имеет отношение ко 2 категории химической опасности.

МОРФОЛОГИЯ

изготавливается в виде смеси разных по размеру кусков. Она состоит главным образом из оксидов кальция (преобладающая часть) и магния. Также в ее состав могут входить алюминаты, силикаты и ферриты магния или кальция, которые формируются при обжигании, и карбонат кальция. Функцию вяжущего ингредиента она не выполняет.

делают, перемалывая комовую известь, поэтому их состав практически идентичен. Она используется в негашеном виде. Это позволяет избежать появления отходов и ускорить затвердение. Изделия из нее имеют прекрасные прочностные свойства, они водостойки и отличаются высокой плотностью. Чтобы ускорить процесс затвердения материала, добавляют хлористый кальций, а чтобы замедлить застывание – серную кислоту или гипс.

– высокодисперсное сухое соединение, формирующееся при гашении извести. В ее состав входят гидроксиды кальция и магния, карбонат кальция и иные примеси.

При добавлении жидкости в объеме, которого хватает, чтобы оксиды превратились в гидраты, образуется пластичная масса, имеющая название известкового теста.

Способ гашения извести

Реакция негашеной извести с водой, сопровождающаяся сильным выделением теплоты и разогревом воды вплоть до кипения, называют гашением извести.

СаО Н2О → Са(ОН)2 1160 кДж/кг

Выделяющаяся при гашении теплота резко повышает температуру извести и воды, которая может даже закипеть (поэтому негашеную известь называют кипелкой). При гашении куски комовой извести увеличиваются в объеме и распадаются на мельчайшие (до 1 мкм) частицы.

Воздушная известь – единственное вяжущее, которое превращается в тонкий порошок не только размолом, но и путем гашения водой.

Гашение извести производят в гидраторах. На небольших стройках известь предварительно гасят в творилах (гасильных ящиках).

Надо полностью погасить известь, иначе непогасившиеся частицы CaO приведут к их запоздалому гашению в строительном растворе и его растрескиванию. Поэтому гашение совмещается с мокрым помолом непогасившихся частиц, что увеличивает выход извести и улучшает ее качество.

В ящик загружают комовую известь не более чем на 1/3 его высоты (толщина слоя обычно около 100 мм), поскольку при гашении известь увеличивается в объеме в 2,5-3,5 раза. Потом окончательно выдерживают не менее двух недель в гасильных ямах.

Количество воды и пропорции

Быстрогасящуюся известь заливают сразу большим количеством воды, чтобы не допустить перегрева и кипения воды, медленногасящуюся – небольшими порциями, следя за тем, чтобы известь не охладилась. Из 1 кг извести в зависимости от её качества получается 2-2,5 л известкового теста. Этот показатель называют “выход теста”.

Известь строительная: свойства и применение

Содержание воды в известковом тесте не нормируется. Обычно в хорошо выдержанном тесте соотношение воды и извести около 1:1.

Колоссальная удельная поверхность частиц Са(ОН)2 и их гидрофильность обусловливает большую водоудерживающую способность. Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль своеобразной смазки, что обеспечивает высокую пластичность известкового теста и смесей с использованием извести.

После отстаивания

После отстаивания известковое тесто содержит около 50% твердых частиц и 50% воды. Жидкое известковое тесто через сетку сливают в известкохранилище, где его выдерживают до тех пор, пока полностью не завершится процесс гашения (обычно не менее двух недель).

Известковое тесто с размером непогасившихся зерен менее 0,6 мм можно применять сразу. Крупные непогасившиеся зерна опасны тем, что среди них могут быть пережженные зерна (пережог).

Известь строительная: свойства и применение

• негашёная, содержащая CaO (молотая, комовая);

• гидратная, содержащая Ca(OH)2 (пушонка, тесто).

Показатель пластичности продукта, определяемый содержанием примесей, подразделяет известь на жирную и тощую.

— быстро гасится;

— во время гашения выделяется большое количество тепла;

— состав получается пластичным и жирным;

— тесто добавляется в различные растворы для увеличения пластичности и удобства работы.

— процесс гашения отличается более длительным периодом;

— во время гашения тепла выделяется значительно меньше;

Известь строительная: свойства и применение

— состав получается неоднородный, прощупываются зерна;

— пластичность теста низкая.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

В прошлом для образования извести выполняли тепловую обработку известняка. В последние годы данный метод используется все реже, поскольку в результате реакции выделяется диоксид углерода. Альтернативным методом является термическое разложение кальциевых солей, содержащих кислород.

Первый этап – добыча известняка, которая проводится в карьере. Вначале порода дробится, сортируется, а потом обжигается. Обжиг производят в обжигательных печах, которые могут быть вращающимися, шахтными, напольными или кольцевыми.

В большинстве случаев применяются печи шахтного типа, которые функционируют на газе, пересыпным способом или с выносными топками. Наибольшую экономию дают устройства, которые работают пересыпным способом на антраците или тощем каменном угле. Объем производства с помощью таких печей – в районе 100 т в сутки. Их недостатком является высокая степень загрязнения топливной золой.

Получить более чистую известь можно в устройстве с выносной топкой, которое работает на дровах, буром угле или торфе, или в газовом устройстве. Однако мощность подобных печей значительно ниже.Высшее качество у вещества, обработанного во вращающейся печи, но такие механизмы используются довольно редко. Печи кольцевого и напольного типа имеют невысокую мощность и требуют больших объемов топлива, поэтому на новых предприятиях их не устанавливают.

Виды воздушной извести

По содержанию оксидов кальция и магния воздушная известь бывает:

  • кальциевая – MgO не более 5 %;
  • магнезиальная – MgO {amp}gt; 5…20 %;
  • доломитовая – MgO {amp}gt; 20…40 %.

В зависимости от количества взятой для гашения воды получают:

  • гидратная известь – пушонка (35-40 % воды от массы извести, т. е. в количестве, необходимом для протекания реакции гидратации – процесса гашения);
  • известковое тесто (воды в 3-4 раза больше, чем извести),
  • известковое молоко (количество воды превышает теоретически необходимое в 8-10 раз).

Известь строительная: свойства и применение

По виду поставляемого на строительство продукта воздушную известь подразделяют на:

  • негашеную комовую (кипелку);
  • негашеную порошкообразную (молотую кипелку);
  • гидратную (гашеную, или пушонку).

Негашеная комовая известь представляет собой мелкопористые куски размером 5-10 см, получаемые обжигом известняка.

В зависимости от содержания, активных СаО MgO и количества негасящихся зерен комовую известь разделяют на три сорта.

Вид извести Время достижения максимальной температуры, мин
Быстрогасящаяся {amp}lt;8
Среднегасящаяся 8…25
Медленногасящаяся {amp}gt;25

Негашеную порошкообразную известь получают помолом комовой в шаровых мельницах в тонкий порошок. Часто в известь во время помола вводят активные добавки (гранулированные доменные шлаки, золы ТЭС и т. п.) в количестве 10-20 % от массы извести.

Порошкообразная известь, как и комовая, делится на три сорта.

Преимущество порошкообразной извести перед комовой состоит в том, что при затворении водой она ведет себя подобно гипсовым вяжущим: сначала образует пластичное тесто, а через 20-40 минут схватывается.

Известь строительная: свойства и применение

Это объясняется тем, что вода затворения, образующая тесто, частично расходуется на гашение извести.

При использовании порошкообразной извести воды берут 100-150 % от массы извести в зависимости от качества извести и количества активных добавок в ней. Определяют количество воды опытным путем.

Гидратная известь, которую обычно называют “гашеная известь” или “пушонка” – тончайший белый порошок, полученный гашением извести в результате взаимодействия комовой или молотой извести с водой, обычно в заводских условиях, небольшим количеством воды (несколько выше теоретически необходимого). При гашении в пушонку известь увеличивается в объеме в 2-2,5 раза. Насыпная плотность пушонки – 400-450 кг/м3; влажность – не более 5 %.

Гидратная известь представляет собой сухой порошок,. Итог такого процесса – превращение оксидов кальция и магния в гидраты, более инертные химически и обладающие другими физическими свойствами.

Гидратная известь предназначена для использования:

  • для отделки стен помещений;
  • для обработки деревянных стропил и заборов от гниения;
  • в производстве известковых удобрений;
  • для умягчения воды;
  • для приготовления строительных растворов;
  • в производстве хлорной извести;
  • в производстве силикатного бетона;
  • в дублении кож;
  • для получения органических кислот и нейтрализации кислот.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала белый
Цвет черты белый
Прозрачность полупрозрачный
Отдельность по {011}
Спайность совершенная по {001}
Твердость (шкала Мооса) 3,5
Плотность (измеренная) 3.345 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

Твердение

Известь твердеет на воздухе при одновременном протекании двух процессов: кристаллизации Ca(OH)2 из насыщенного водного раствора и карбонизации CaCO3. Процесс твердения извести можно ускорить сушкой.

на гашеной извести 0,5-1 МПа
на негашеной порошкообразной до 4-5 МПа
при автоклавном твердении 30-30 МПа и больше

Кристаллизация Ca(OH)2

Известковое тесто состоит из насыщенного водного раствора Са(ОН)2 и мельчайших не растворившихся частиц извести. По мере испарения из него воды образуется пересыщенный раствор Са(ОН)2, из которого выпадают кристаллы, увеличивающие содержание твердой фазы.

При этом происходит усадка твердеющей системы, которая в определенных условиях (например, при твердении известковой смеси на жестком основании – штукатурный слой) может вызвать растрескивание материала.

Поэтому известь всегда применяют с заполнителями (например, известково-песчаные растворы) или в смеси с другими вяжущими для придания материалу пластичности.

Известковое тесто, защищенное от высыхания, неограниченно долго сохраняет пластичность, т. е. у такой извести “отсутствует” процесс схватывания. Затвердевшее известковое тесто при увлажнении вновь переходит в пластичное состояние (известь – не водостойкий материал).

Карбонизация CaCO3

Однако при длительном твердении (десятилетия) известь приобретает довольно высокую прочность и относительную водостойкость (например, в кладке старых зданий). Это объясняется тем, что: на воздухе известь реагирует с углекислым газом, образуя нерастворимый в воде и довольно прочный карбонат кальция, т. е. как бы обратно переходит в известняк

Са(ОН)2 СО2 nH2O→ СаСО3 (n 1)Н2О

Процесс этот очень длительный, и полной карбонизации извести практически не происходит.

Реакция с силикатами

Существует мнение, что при длительном контакте извести с кварцевым песком в присутствии влаги между этими компонентами происходит взаимодействие с образованием контактного слоя из гидросиликатов.

Это так же повышает прочность и водостойкость бетонов и кирпичной кладки на извести, имеющих возраст более 200-300 лет.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип изотропный
Показатели преломления n=1.838
Максимальное двулучепреломление нет
Оптический рельеф низкий
Плеохроизм не плеохроирует
Рассеивание низкое
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении не флюоресцентный

Транспортировка

Негашеную известь, особенно порошкообразную, при транспортировании и хранении предохраняют от увлажнения. Порошкообразная известь – кипелка гасится даже влагой, содержащейся в воздухе.

Известь строительная: свойства и применение

Комовую известь транспортируют навалом в закрытых вагонах и автомашинах, порошкообразную – в бумажных мешках, а так же в специальных автоцистернах. В таких же цистернах перевозят пушонку и известковое тесто.

Советы по поддержанию в рабочем состоянии и хранению

Стоимость готовой пушонки не так уж и велика, и она постоянно есть в продаже. Но, тем не менее, если остаются запасы, или процесс ее применения несколько затянулся, следуя несложным правилам, всегда можно иметь доступ к этому материалу.

  • при изменении плотности за счет испарения влаги – просто добавьте воды;
  • в процессе использования необходимо постоянно перемешивать раствор;
  • добавлять воду необходимо ровно до тех пор, пока она впитывается;
  • для хранения в емкости, сверху досыпается песок (около 20 см);
  • при использовании больших объемов зимой и расположении на открытом грунте, чтобы не было замерзания – засыпать песком, а сверху утеплить обычной землей;
  • не применять в работах с крупными крупинками, комками, недогашеными, пережженными частицами, т.к. это приведет к нарушению целостности обрабатываемой поверхности;
  • перед использованием в растворах для кладки кирпичей, блоков – необходима выдержка на срок до 14 дней;
  • при штукатурных работах – 30 дней.

Хранят комовую известь в сараях с деревянным полом, поднятым над землей на 30 см. Недопустимо попадание на известь воды, так как это может вызвать ее разогрев и пожар.

На складах извести тушение пожара водой запрещается.

Максимальный срок хранения молотой извести в бумажных мешках 25 суток, в герметичной таре (металлические барабаны) – не ограничен.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector