1. Определение воздушных вяжущих веществ. Строительная известь: виды, процессы при твердении.

Главным качественным показателем вяжущих является отношение затвердевших вяжущих к воздействию воды. По этому признаку их делят на воздушные и гидравлические.

Воздушные вяжущие способны затвердевать и длительно сохранять прочность только на воздухе.

Воздушная строительная известь

Получают путем обжига кальциево-магниевых карбонатных горных пород (1300°С). Происходит процесс декарбонизации( выделение CO₂)

MgCO₃=MgO+CO₂ (650-750°С); CaCO₃=CaO+CO₂ (1000-1300°С);

В сырье необходимо содержание и магния и кальция. Общепринято, что известь – оксид кальция. При производстве обожженной извести выходит кусками (комьями)

Виды строительной извести.

Различают негашеную (состоящую в основном из оксидов кальция и магния) и гашеную (состоящую из соответствующих гидроксидов) известь. Непосредственно после обжига получают негашеную комовую известь. Комовую известь превращают в порошкообразное вяжущее двумя путями: механическим – размолом в мельницах (молотая негашеная известь) или путем гашения водой (гашеная известь). Молотая негашеная известь по химическому составу такая же как исходная комовая известь. При ее помоле разрешается вводить тонкомолотые

Гашение извести – получение тонкоизмельченного Ca(OH)₂, используемого в качестве вяжущего материала.

СаО+Н₂О=Са(ОН)₂ +Q и

MgO+Н₂О=Mg(OH)₂ +Q.

При гашении 1 кг извести–кипелки выделяет 1160 кДж тепла. При гашении идет самопроизвольный распад кусков извести на мельчайшие частицы.

В зависимости от количества воды, взятой при гашении, можно получить гидратную известь (пушонку), известковое тесто или известковое молоко. Известь–пушонка представляет собой тонкий белый порошок, объем которого в 2–3 раза превышает объем исходной извести–кипелки. Выдержанное известковое тесто получают в виде пастообразной концентрированной водной суспензии (ρ~1400 кг/см³), которая содержит около 50 % воды. Известковое молоко имеет вид жидкости плотностью менее 1300 кг/м .

Гидратная известь(пушонка) используется как пластифицирующая добавка в бетоны и растворы.

Известковое тесто используется для пластификации растворов.

Известковое молоко - используется для производства сахара и приготовления смесей для борьбы с болезнями растений, побелки стволов.

В зависимости от содержания оксида магния различают виды воздушной извести: кальциевую (содержание MgO не более 5 %), магнезиальную (MgO от 5 до 20 %), доломитовую (MgO от 20 до 40 %).

По скорости гашения воздушная известь бывает: быстрогасящаяся со временем гашения менее 8 мин, среднегасящаяся – от 8 до 25 мин и мед–ленногасящаяся – более 25 мин. В зависимости от температуры, развивающейся при гашении, различают низкоэкзотермичную (температура гашения ниже 70°С) и высокоэкзотермичную (температура гашения выше 70°С) известь.

В зависимости от содержания свободных СаО и MgO, определяющих активность извести, содержания СО₂, а также непогасившихся зерен негашеная известь делится на три, а гашеная на два сорта.

Виды твердения воздушной строительной извести.

Два процесса твердения извести: 1) карбонатное твердение; 2) гидратное твердение. Карбонатное твердение характерно для растворов и бетонов на гашеной извести и заключается в 2–х параллельно протекающих процессах (по времени):

а) Кристаллизация коллоидного раствора гидроксида кальция и испарение влаги Са(ОН)₂ б) Карбонизация Са(ОН)₂ с помощью СО₂ с образованием СаСО₃

Са(ОН)₂+СО₂+nН₂О=СаСО₃+(n+1)Н₂О.

Процесс твердения идет очень медленно, так как структура из кристаллов Са(ОН)₂ малопрочная, а карбонизация недостаточно эффективна из–за малой концентрации углекислого газа в атмосфере.

Гидратное твердение характерно для молотой негашеной извести. Оно заключается во взаимодействии негашеной извести с водой:

СаО+Н₂О=Са(ОН)₂.

Условия гидратного твердения: а) тонкий помол извести; б) отвод излишнего тепла за счет применения холодной воды; химических добавок, замедляющих гашение и др.; в) прекращение перемешивания на определенном этапе; г) оптимальное количество воды затворения (в пределах от 10 до 15 %; если воды будет меньше 10 %, то произойдет гашение в пушонку; если больше 15 % — гашение в тесто). Эти условия позволяют кристаллам Са(ОН)₂ быстро срастаться друг с другом с образованием твердеющей структуры.