Гидратация извести

Взаимодействие СаО с водой проходит в две стадии: 1) гашение, 2) твердение.

Гашение извести

Воздушная известь может превращаться в порошок не только при помоле, но и при гашении (уникальное свойство). При взаимодействии СаО с водой происходит выделение тепла, которое превращает воду в пар. В результате парообразования и за счет его выделения происходит разрыхление комовой извести до порошкообразного состояния.

СаО + Н₂О  Са(ОН)₂ + Н₂О_(пар) + 1160 Дж/1 гр СаО

Са(ОН)₂ – гидроксид кальция (портландит)

Для гидратации достаточно порядка 33% воды от массы извести, но т.к. реакция происходи со значительным выделением тепла, а, следовательно, и пара, для процесса гашения требуется от 100 до 250% воды в зависимости от вида продукта (пушенка, известковое тесто, известковое молоко).

Если воды для гашения больше, чем необходимо, то выделяющегося тепла не хватит для превращения ее в пар, следовательно, гашение не произойдет.

Твердение извести

Различают три вида твердения

1. Гидратное

При гидратации извести Са(ОН)₂ переходит в раствор. При 25⁰С растворимость извести – 1,13 г/л воды, при 0⁰С – 1,3 г/л. При гашении извести выделяется тепло, следовательно, температура раствора увеличивается, а растворимость извести снижается. В результате раствор пересыщается по отношению к Са(ОН)₂, который кристаллизуется. Концентрация Са(ОН)₂ в растворе снижается, растворяется новая порция и т.д. Мелкие кристаллы портландита перекристаллизовываются в более крупные, кристаллы срастаются, образуя каркас. Процесс твердения протекает медленно.

2. Карбонатное

Происходит за счет поглощения углекислоты из воздуха:

Са(ОН)₂ + СО₂ + n(Н₂О) = СаСО₃ + (n+1)Н₂О. Процесс протекает интенсивно, но пленка образовавшегося карбоната затрудняет попадание СО₂ во внутренние слои и процесс приостанавливается.

3. Гидросиликатное Са(ОН)₂ + SiO₂ СаОSiO₂ nН₂О

Гидросиликатное твердение происходит при автоклавировании силикатного кирпича.

Схема производства известково-песчаных изделий

известь (8-12%)	кв. песок (88-92%)
	
	обогащение (отсев камней)
помол 	8-12%  

бункер вяжущего 	 76-84%
вода (В/И=1:1) → смешение 

выдержка, гашение

пресс → автоклав → склад

Гидравлическая известь продукт обжига известняков, содержащих 6-20% глинистых примесей. Обжиг производят в шахтных печах при температуре 800 – 1200 ⁰С. Температура зависит от количества примесей, чем больше примесей, тем ниже температура. Состав извести колеблется в широких пределах. СаО– 40-60%, С₂S+C₁₂A₇+C₂F 30-40%, MgO – 3-7%. Гидравлическая известь не теряет способности гаситься. Продукт гасят, отделяют непогасившиеся зерна, размалывают и добавляют к погасившемуся продукту. Водопотребность гидр. изв. – 150%. Прочность до 50 кг/см² (марка 50). Гидравлическая известь обладает слабогидравлическими свойствами, используется для приготовления строительных растворов и бетонов пониженной прочности, служащих для кладки, работающей в условиях периодического незначительного увлажнения. Производится в ограниченных количествах.

Романцемент продукт тонкого помола, обожженного мергеля. Состав С₂S+C₂F+С₁₂А₇ – 90-95%,СаО_св до 5%, MgO – до 7%. При помоле вводится до 5% гипса и разрешается до 15% аморфного кремнезема (трепел, опока), который при гидратации связывает свободный оксид кальция в гидросиликаты кальция. Водопотребность романцемента 30-45%, прочность до 150 кг/см² (марка 150), обладает гидравлической активностью. Применяется для приготовления строительных растворов, бетонов низких марок, изготовления бетонных и стеновых блоков. Может работать во влажной среде и под водой.