ЛЕКЦИЯ 4

“ВОЗДУШНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА”

§4.1.Основные определения

§4.2. Воздушная известь

§4.3. Гипсовые вяжущие вещества

§4.4. Магнезиальные вяжущие вещества и жидкое стекло

§4.1. Основные определения

Определение: минеральными вяжущими называют порошкообразные вещества, которые при затворении водой дают пластичное тесто, способное в результате физико-химических процессов с течением времени затвердевать, т. е. переходить в камневидное состояние.

Вяжущие вещества применяют главным образом для изготовления строительных растворов и бетонов.

Минеральные вяжущие вещества подразделяют на:

● воздушные;

● гидравлические;

● автоклавного твердения.

Определение: воздушными вяжущими называют вещества, которые обладают способностью твердеть и длительно сохранять прочность только на воздухе.

К воздушным вяжущим относятся воздушная известь, гипсовые вяжущие, магнезиальные вяжущие и жидкое стекло.

Определение: гидравлическими вяжущими называют вещества, которые твердеют и длительно сохраняют прочность не только на воздухе, но и под водой.

К гидравлическим вяжущим относятся, например, гидравлическая известь, портландцемент и его разновидности. Номенклатура гидравлических вяжущих значительно шире вяжущих воздушного твердения, что связано с более широкой областью их применения.

Определение: вяжущие автоклавного твердения – вещества, способные затвердевать при повышенных температуре и давлении насыщенного пара, что обеспечивается в специальных аппаратах – автоклавах.

К ним относятся известково-кремнеземистый, известково-зольный, известково-шлаковый и нефелиновый цементы.

§4.2. Воздушная известь Получение воздушной извести

Воздушная известь  вяжущее вещество, применявшееся для приготовления строительных растворов и бетонов еще за несколько тысяч лет до нашей эры. Воздушная известь является продуктом умеренного обжига кальциево-магниевых горных пород  мела, известняков, доломитизированных известняков и доломитов, содержащих не более 6 % глины.

Технологический процесс получения воздушной извести состоит из добычи известняка в карьерах, подготовки его к обжигу (дробление и сортировка) и обжига, который производят преимущественно в шахтных печах. На рис. 4.1 показана современная пересыпная шахтная печь непрерывного действия. Печь имеет шахту круглого сечения, стены которой выложены из красного кирпича и внутри футерованы огнеупорным кирпичом (шамотом). Известняк и топливо загружаются сверху через специальное загрузочное устройство. Воздух для горения подается под давлением с помощью вентилятора в нижнюю часть печи, называемую зоной охлаждения. В этой зоне обожженная известь охлаждается воздухом, который, нагреваясь, поступает в среднюю часть печи  зону обжига, где происходит горение топлива. Максимальная температура в зоне обжига 1000-1200 °С. Здесь проходит термическая диссоциация СаСО₃ по уравнению:

СаСО₃ = СаО + СО₂  q, (4.1)

где -q – поглощение тепла в процессе экзотермической реакции.

Рис. 4.1. Схема пересыпной шахтной печи

1  Шахта; 2  загрузочное устройство; 3  зона подогрева; 4  зона обжига; 5  зона охлаждения; 6  выгрузочное устройство

Горячие дымовые газы, отсасываемые дымососом, проходят верхнюю часть печи  зону подогрева, где отдают тепло известняку и топливу, испаряя из них влагу и подогревая их. Известь выгружают в нижней части печи черезо устройство 6.

При обжиге известняка удаляется углекислый газ СО₂, составляющий до 44 % его массы, объем же продукта обжига при этом уменьшается не более чем на 14 %. Поэтому куски извести имеют пористую структуру. Такая известь называется комовой негашеной известью, или известью-кипелкой, и состоит в основном из окиси кальция СаО.