§ 4.1. Классификация минеральных вяжущих веществ. Известь строительная

Минеральными вяжущими называются порошкообразные вещества, которые при смешивании (затворении) с водой дают пластичное тесто, способное с течением времени под влиянием физико-химических процессов затвердевать и переходить в камневидное состояние. При способности твердеть минеральные вяжущие вещества классифицируют на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие. Они могут затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе. К ним относятся: воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие, а также жидкое стекло.

Гидравлические вяжущие. Они твердеют и сохраняют свою прочность как на воздухе, так и в воде. Однако начальный период твердения (процесс схватывания), как правило, должен протекать на воздухе или в среде, изолированной от воды. К гидравлическим вяжущим относятся все виды цементов, гидравлическая известь, гилсоцементно-пуццолановое вяжущее и др. Кроме указанных воздушных и гидравлических вяжущих веществ существуют кислотостойкие вяжущие вещества, а также вяжущие автоклавного твердения, твердеющие при температуре 170...200 °С и давлении 0,9... 1,2 МН/м , изготовляемые на основе извести.

Воздушная известь как вяжущее была известна человечеству за несколько тысяч лет до нашей эры. Ее получают умеренным обжигом известняков, мела, доломитизированных известняков и доломитов, содержащих не более 6 % глины. Технология получения воздушной извести состоит из добычи известняков в карьерах, их дробления, сортировки и обжига. Обжиг осуществляют, как правило, в шахтных печах при максимальной температуре в зоне обжига 1000...1200 °С. После обжига куски извести имеют пористую структуру вследствие удаления СОг из известняков. Такая известь называется комовой негашеной. Полученная после обжига комовая известь либо подвергается помолу для получения порошкообразной извести-кипелки (СаО), либо гасится водой для получения гашеной извести Са(ОНг). Воздушная известь по виду содержащегося в ней основного оксида разделяется на кальциевую, магнезиальную и доломитовую.

Строительная воздушная негашеная известь подразделяется на три сорта: 1, 2 и 3-й. Негашеная комовая или молотая известь должна соответствовать требованиям, указанным в табл. 4.1.

При действии воды на комовую известь происходит гидратация оксида кальция:

СаО + НгО - Са(ОН)2 + 65,50 кДж

Процесс гашения извести чрезвычайно экзотермичен, поэтому осуществляется в специальных известигасильных установках и машинах. При гашении большим количество воды, в 3...4 раза превышающим массу извести-кипелки, известь гасится в известковое тесто, ограниченным количеством воды (60...70 % от массы извести-кипелки) в известь-пушонку. Гашеная известь в виде теста имеет среднюю плотность до 1400 кг/м3.

Известковое тесто представляет собой сметанообразную массу белого цвета.

И з в е с т ь-п ушонка, или г ид ратная известь, представляет собой белый тонкодисперсный порошок. Средняя плотность ее в рыхлом состоянии доходит до 450 кг/м , в уплотненном — до 700 кг/м . Гидратную известь транспортируют затаренной в мешках или навалом, погрузку и разгрузку осуществляют в мешках автопогрузчиками, навалом — посредством различного рода пнев-моприспособлений. В табл. 4.2 приведены требования, предъявляемые к гидратной извести.

Комовая известь транспортируется навалом, молотая известь-кипелка аналогично гидратной — навалом или в мешках. При транспортировке, погрузке и разгрузке порошкообразной и комовой извести нужно соблюдать большую осторожность: известь, особенно негашеная, раздражающе действует на мокрую кожу, слизистые оболочки носа, глаз и дыхательный путей. Молотая известь при хранении гасится, забирая влагу из воздуха, при этом отчасти карбонизируется и теряет свои свойства. Воздушная известь широко применяется для приготовления известково-песчаных и смешанных растворов, используемых при штукатурных и каменных работах, а также в качестве связующего при производстве малярных работ. Воздушную известь нельзя применять во влажных помещениях. Условия ее применения ограничены не только незначительной влагостойкостью, но и длительностью твердения в естественных условиях. Процесс твердения обусловливается, главным образом, карбонизацией по реакции

Са(ОН)2 + СОг =- СаСОз + НгО

Применяется известь также в производстве силикатного кирпича и изделий из силикатных бетонов. Заводы-изготовители извести должны гарантировать свойства извести и сопровождать каждую партию соответствующим паспортом.

Гидравлическая известь — продукт умеренного обжига мергелистых известняков, содержащих 6...20 % глинистых примесей. При обжиге (Т = 900...1000 °С) после разложения углекислого кальция (СаСОз) часть образующегося оксида кальция (СаО) соединяется с окислами SiO2, AI2O3 и БегОз, содержащимися в минералах глины, образуя силикаты, алюминаты и ферриты кальция по реакциям

Эти соединения кальция придают способность гидравлической извести твердеть как на воздухе, так и в воде.

Гидравлическая известь вследствие большого содержания в ее составе свободного оксида кальция при действии на него воды подвергается гашению. Чем больше в гидравлической извести свободных оксида кальция и магния, тем меньше ее способность к гидравлическому твердению. В зависимости от содержания активных СаО и MgO в пересчете на сухое вещество гидравлическая известь подразделяется на слабогидравлическую (содержание свободных СаО + MgO не менее 40 % и не более 65 %) и сильногидравлическую (содержание свободных СаО + MgO не менее 5 % и не более 40 %). Процесс получения гидравлической извести состоит из добычи сырья, его обжига и помола или гашения.

К гидравлической извести предъявляются следующие требования: по тонкости помола — на сите № 008 не должно оставаться более 10 %, по прочности контрольных образцов на сжатие —для сильногидравлической через 28 сут — не менее 5,0 МПа, для слабогидравлической — не менее 1,7 МПа.

Используют гидравлическую известь при приготовлении расгворов для каменной кладки и штукатурки, а также при приготовлении низкомарочных бетонов. Растворы и бетоны, изготовленные на гидравлической извести, некоторое время должны твердеть на воздухе.