26.Воздушная известь (классификация, сырье технология, свойства, твердение, применение).

Строительной воздушной известью называют вяжущее, получаемое обжигом кальциево-магнезиальных карбонатных известняковых горных пород: CaCO₃,. MgCO₃ (известняк, мел, магнезит, доломит).

Классификация воздушной извести:

1. По внешнему виду: комовая негашеная, молотая негашеная (кипелка), известь-пушонка (воды 60-100% от массы извести, гидратная известь), известковое тесто (воды 200-300% от массы извести), известковое молоко (воды более 400% от массы извести)

2. В зависимости от температуры гашения различают высокоэкзотермическую (температура гашения более 70 ^оС) и низкоэкзотермическую (температура гашения менее 70 ^оС)

3. В зависимости от скорости гашения различают извести: быстрогасящуюся (время гашения менее 8 минут), среднегасящуюся (время гашения от 68минут до 25 минут), медленногасящуюся (время гашения более 25 минут).

4. По содержанию в ней оксида магния MgO: кальциевая (менее 5%), магнезиальная (5-20%), доломитовая (20-40%).

5. По содержанию активных веществ (CaO+MgO) делят на 3 сорта:

I – кальциевая (90%), магнезиальная, доломитовая (85%);

II – кальциевая (80%), магнезиальная, доломитовая (75%);

III – кальциевая (70%), магнезиальная, доломитовая (65%).

Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка в карьерах, его подготовки (дробления и классификации) и обжига. После обжига производят помол комовой извести, получая молотую негашеную известь, или гашение комовой извести водой, получая гашеную известь.

Основным процессом при производстве извести является обжиг, при котором известняк декарбонизуется и превращается в известь. Диссоциация карбонатных пород сопровождается поглощением теплоты. Реакция разложения углекислого кальция обратима и зависит от температуры и парциального давления углекислого газа. Диссоциация углекислого кальция достигает заметной величины при температуре свыше 600°С. Теоретически нормальной температурой диссоциации считают 900°С. В заводских условиях температура обжига известняка зависит от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов и составляет обычно 1100-1200°С. 

При обжиге из известняка удаляется углекислый газ, составляющий до 44% его массы, объем же продукта уменьшается примерно на 10%, поэтому куски комовой извести имеют пористую структуру.

Свойства:

Истинная плотность негашёной извести колеблется в пределах 3,1-3,3 г/см³ и зависит, главным образом, от температуры обжига, наличия примесей, недожога и пережога. Средняя плотность комовой негашеной извести в куске в большей мере зависит от температуры обжига и возрастает с 1,6 до 2,9 г/см³. Насыпная плотность для извести других видов следующая: для молотой негашёной в рыхлонасыпном состоянии – 900 – 1100, в уплотнённом – 1100 – 1300 кг/м³; для гидратной извести (пушонки) в рыхлонасыпном состоянии 400-500, а в уплотнённом – 600-700 кг/м³; для известкового теста – 1300-1400 кг/м³. Пластичность, обуславливающая способность вяжущего придавать строительным растворам и бетонам удобообрабатываемость, - важнейшее свойство извести. Пластичность извести связана с её высокой водоудерживающей способностью. Тонкодисперсные частички гидроксида кальция, адсорбционно удерживая на своей поверхности значительное количество воды, создают своеобразную смазку для зёрен заполнителей в растворной или бетонной смеси, уменьшая трение между ними. Вследствие этого известковые растворы обладают высокой удобообрабатываемостью, легко и равномерно распределяются тонким слоем на поверхности кирпича или бетона, хорошо сцепляются с ними, отличаются водоудерживающей способностью даже при нанесении на кирпичные и другие пористые основания.

Твердение. Известь применяется в строительстве в виде строительных растворов, т.е. с песком и другими заполнителями. На воздухе известковый раствор постепенно отвердевает под влиянием двух одновременно протекающих процессов: высыхание раствора, сближение кристаллов Са(ОН)₂ и их срастание; и карбонизация извести под действием углекислого газа, который в небольшом количестве содержится в воздухе:

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃+ Н₂О( со временем R_сж≤1,5 МПа).

Образующийся карбонат кальция срастается с кристаллами Са(ОН)₂ и упрочняет известковый раствор. При карбонизации выделяется вода, поэтому штукатурку и стены, в которых применены известковые растворы, подвергают сушке. Известковые растворы твердеют медленно, сушка ускоряет процесс их твердения. Через месяц прочность растворов и бетонов составляет 0,5-1 МПа, через десятки и сотни лет – 5-7 МПа.

1.Штукатурные растворы:

- портланди, R_сж 1 МПа (10 кг·с/см²)

2.Силикатный кирпич:

- гидросиликат кальция, R_сж≤30 МПа.

Применение: штукатурные растворы для внутренней отделки помещения, силикатные бетоны плотной и ячеистой структуры, при выплавке металлов, в производстве сахара, в химической промышленности, в с/х; для изготовления известково-пуццолановых и известково-шлаковых вяжущих.