Воздушной извести и где в строительстве она применяется

Строительная известь – что это и область применения
История использования гашеной извести насчитывает далеко не один десяток лет. Такой материал прочно занял свое место во всевозможных областях человеческой жизни.

Изделие обладает множеством полезнейших характеристик, причем сырье само по себе является очень доступным, а технология изготовления весьма простая.

На данный момент в России каждый год производится больше 1 млн тонн извести. Она представляет собой основной компонент смесей для строительства, а еще используется в медицине, садоводстве и бытовых целях.

Разновидности

Выделяют несколько основных видов материала: Воздушная негашеная известь комовая является продуктом обжига известковых пород и имеет внешний вид сформированных кусков разных размеров. Она состоит из оксида кальция и магния, могут содержаться примеси карбоната кальция, силиката, алюмината, феррита кальция и магния, которые не разложились при температурной обработке. Известь негашеная молотая представляет собой измельченную до состояния порошка комовую известь. Их химический состав идентичен.

Раствор гашеной извести испытания как строительной и кладочной смеси

Воздушная гидратная известь — это высокодисперсный порошок, который получается путем гашения комовой или молотой негашеной извести. Процедура производится при помощи распыления жидкой или парообразной воды. Целью методики является преобразование оксидов кальция и магния в их гидраты. Влажность готового продукта не должна превышать 5 %. Известковое тесто – продукт гашения комовой или молотой извести большим количеством воды.

В результате получается пластичная масса, которая имеет в своем составе до 50 % жидкости. В зависимости от концентрации оксида магния различаются такие виды извести: магнезиальная; кальциевая; доломитовая. Активность извести определяется по количеству содержания в ней активных оксидов кальция и магния. Соответственно, чем их количество выше — тем материал является качественнее.

Также, согласно нормам, известь различается по скорости гашения: быстрогасящаяся имеет скорость гашения около 8 минут; среднегасящаяся — не более 25 минут; медленногасящаяся — более 25 минут. Скорость гашения определяется с момента добавления жидкости до того, как температура массы начнет снижаться.

Порядок производственных работ

Производственный процесс изготовления извести предполагает несколько этапов:

• добыча известняковой породы;
• ее последующее дробление;
• обжиг.

Для получения качественной извести фрагменты используемого сырья должны иметь максимально одинаковые размеры. В противном случае обжиг будет осуществляться неравномерно. Как следствие происходит пережигание мелких частей, а материал становится неактивным. Фрагменты крупного размера обжигаются недостаточным образом, в результате чего часть сырья так и не переходит в оксид кальция.

Известь комовая негашеная производится путем перемалывания сырья в шаровых мельницах, где в процессе работы необходимые размеры частиц выделяются сепаратором.

Производство воздушной извести

В качестве сырья для производства воздушной извести используют известняки, мел, доломитизированные известняки и др., состоящие в основном из углекислого кальция CaCO3, а также небольшого количества примесей — доломита, гипса, кварца и глины.

Технологический процесс производства воздушной извести состоит из добычи в карьере карбонатной породы (известняка или мела), дробления и сортировки ее и последующего обжига в шахтных или вращающихся печах, где за счет горения топлива температура повышается до 1000 — 1200оC и происходит разложение (диссоциация) известняка: СаСО3 = СаО+СО2. Присутствующий в известняках углекислый магний МgСО3 в процессе обжига также разлагается: MgCO3 = МgO+CO2.

При дальнейшем опускании в зону охлаждения обожженная известь охлаждается воздухом, а затем выгружается в нижней печи специальным механизмом.

Применяя вращающиеся печи, можно получать известь из любых карбонатных пород, в том числе мелкой известковой щебенки и рыхлого влажного мела, которые не могут быть обожжены в шахтных печах.

Комовую известь высокого качества можно получить при равномерном обжиге известняка до полного удаления из него СО2. Оставшиеся после обжига оксиды кальция и магния (CaO+MgO) являются активными составляющими извести; их количество определяет качество полученного материала как вяжущего вещества.

Кроме того, в комовой извести обычно содержится некоторое количество недожога и пережога. Недожог — неразложившийся углекислый кальций получается при загрузке в печь слишком больших кусков известняка или недостаточно высокой температуры обжига. Недожог почти не обладает вяжущими свойствами и поэтому является балластом. Пережог получается в результате сплавления оксида кальция с примесями — кремнеземом, глиноземом и оксидом железа — под действием слишком высокой температуры. Зерна пережога гасятся очень медленно. Наличие в извести пережога опасно, так как непогасившиеся частицы могут начать гаситься в затвердевшем известковом растворе и вызвать трещины в штукатурке, силикатных изделиях и т. д.

Негашеная комовая известь состоит из пористых кусков плотностью 900 — 1100 кг/м3 и является полупродуктом, который затем измельчают или гасят для превращения в товарную продукцию.

При помоле в шаровых мельницах предварительно дробленых кусков комовой извести-кипелки получат негашеную молотую известь, которая в отличие от гашеной извести обладает способностью быстро схватываться и твердеть. В процессе помола комовой извести-кипелки можно вводить различные добавки: шлаки, золы, песок, пемзу, известняк, которые улучшают ее свойства и снижают стоимость. Таким способом, например, получают карбонатную известь, состоящую из 30 — 40% негашеной извести и 70 — 60% необожженного известняка. Эту известь используют для приготовления саморазогревающихся строительных растворов, применяемых в зимних условиях.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛА

Первое, что хочется отметить – это средняя плотность. У каждого вида она разная. Комовая негашеная имеет показатели от 1,6 г/см3 до 2,9 г/м3. Все зависит от температуры и длительности обжига. Если она составляет 800 ˚C, то получится 1,6 г/см3, а при длительном обжоге с 1300 ˚C, выйдет 2,9 г/см3. Если говорить о насыпной плотности остальных видов, то показатели (кг/м3) будут такими:

1. Молотая негашеная (рыхлая) – 900–1100.
2. Молотая негашеная (уплотненная) – 100–800.
3. Гидратная пушонка (рыхло-насыпная) – 400–500.
4. Гидратная пушонка, которая уплотнена – 600–700.
5. Известняковое тесто – 1300–1400.

ПЛАСТИЧНОСТЬ

Если говорить о пластичности, то это достоинство материала. Пластичность – свойство вяжущего придать раствору нужную консистенцию, для дальнейшего удобства обработки поверхности. За счет способности материала удерживать воду, пластичность раствора получается на высшем уровне. С ним легко работать, он просто и равномерно распределяется по поверхности тонким слоем, создавая отличную адгезию. Даже если наносить его на кирпич или другое пористое основание, то жидкость будет хорошо удерживаться в известняковом растворе.

СПОСОБНОСТЬ УДЕРЖИВАТЬ ВОДУ И ВОДОПОТРЕБНОСТЬ

Эти показатели довольно высоки и напрямую зависят от того, какой именно это вид, и какова дисперсность частиц материала. Гашеная известь как порошок или тесто, обладает очень высокими показателями. А вот молотая негашеная – низкими.

ВОЗДУШНАЯ ИЗВЕСТЬ – ПРОЧНОСТЬ

А что сказать о прочности раствора? Все зависит от условия затвердевания. При обычной температуре раствор из гашеного сырья твердеет медленно, и спустя месяц, имеет небольшой показатель – 0,5–1,5 МПа. При гидратном затвердевании состава с негашеной известью, уже после 28 дней можно получить показатель в 2–3 МПа. В случае автоклавного твердения получается плотный бетон, с показателем 30–30 МПа и больше.

СТОЙКОСТЬ К МОРОЗУ И ВОДЕ

Растворы из известняка – обладают хорошей стойкостью к воздуху. Идеальные условия для упрочнения раствора именно в воздушно-сухой среде. Все благодаря процессу карбонизации, о котором мы говорили выше. Чем они активнее, тем больше морозо- и водостойкость материала. Раствор, который затвердел при обычной температуре, будет терять свою прочность при сильной влаге.

Особенно при частой заморозке и оттаивании жидкости.

Долговечность

известковых растворов и бетонов зависит от вида извести и условий её твердения.

Известковые растворы и бетоны — вполне воздухостойкие материалы. В воздушно-сухих условиях создаются наиболее благоприятные условия для их упрочнения вследствие карбонизации гидроксида кальция углекислотой воздуха Чем активнее в растворах и бетонах прошли процессы карбонизации извести, тем они водостойки и морозостойки (так же и для изделий автоклавного твердения). Изделия, отвердевшие в обычных температурных условиях теряют прочность во влажных условиях, особенно быстро при попеременном замораживании и оттаивании.

Достоинства комового известкового продукта

Известь комовая технологическая имеет следующие преимущества:

1. В отличие от гашеной извести, комовая разновидность представляет собой практически безотходный продукт. Это обеспечивается благодаря максимально тонкому измельчению смеси.
2. Также данный материал требует меньше затрат воды. Данная особенность положительно отражается на показателях прочности бетонного состава при его затвердевании. Твердея, негашеная известь выделяет тепло в значительном количестве. Это способствует лучшему сцеплению составов в условиях пониженной температуры.
3. Большая прочность достигается путем быстрого отвода тепла. Благодаря данным свойствам комовая известь получила широкое применение в строительной сфере.

Область применения

Из строительной воздушной извести изготавливают растворы, предназначенные для наземной кладки частей здания и штукатурок, работающих в воздушно-сухих условиях: бетоны низких марок для конструкций, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях, плотные ячеистые и силикатные (автоклавные) изделия, в том числе крупные блоки и панели, легкобетонные камни, теплоизоляционные и другие материалы автоклавного твердения, смешанные и гидравлические вяжущие (известково-шлаковые и известково-пуццолановые цементы), известковые красочно составы

Технические требования к воздушной извести

Показатели	Нормы содержания для извести 1 — 3-го сортов, % по массе
	кальциевой			магнезиальной и доломитовой			гидратной
	1-го	2-го	3-го	1 -го	2-го	3-го	1-го	2-го
Содержание активных СаО + МgО, не более:
без добавок	90	80	70	85	75	65	67	60
с добавками	65	55	—	60	50	_	50	40
Содержание МgО, не более	5	5	5	20 (40)	20 (40)	20 (40)	—	—
Содержание углекислоты (СОг), не более: без добавок	3	5	7	5	8	11	3	5
с добавками	4	6	—	6	9	—	2	4
Содержание непогасившихся зерен, не более	7	11	14	10	15	20

Раствор извести для побелки стволов деревьев

Применение всех перечисленных ниже компонентов строго обязательно – только такой состав защитит кору деревьев в полной мере!

Состав

• Негашёная известь – 1 кг
• Вода – до 10 литров
• Сухой коровяк – 1 кг
• Медный купорос – 200г
• Просеянная глина – 300 г

Этапы приготовления

1. Известь залить холодной водой. Холодной это важно: тёплая или горячая вызовут неправильную реакцию гашения. Через час-полтора процесс гашения с нагревом массы завершится.
2. Всыпать коровяк, тщательно размешать
3. Всыпать сухой порошок медного купороса
4. Просеянную глину замесить на небольшой количестве предварительно отлитой массы гашёной извести, замесить весёлкой до консистенции сметаны, вылить в общую ёмкость
5. Оставить смесь для набухания на 2-3 часа
6. После этого можно пользоваться.

Перед нанесением известкового состава на стволы, если обработка производится весной, пройдитесь по коре жёсткой пропиленовой мочалкой или мягкой металлической сеткой для отмывки сильно загрязнённой посуды. Тем самым вы счистите старые, отмершие или плохо держащиеся чешуйки коры, под которыми обязательно таится какой-нибудь вредитель сада, доступ к которому извести был бы затруднён этой чешуйкой.

Счищенные чешуйки обязательно соберите и сожгите – на них могут быть не только взрослые насекомые, но и совершенно микроскопические яйца таких вредителей, как щитовка запятовидная, зелёная яблочная тля, яблонная медяница, яблонный красный клещ и другие опасные паразиты.

Преимущества материала

Воздушная известь обладает следующими достоинствами: гигроскопичность — материал устойчив к условиям повышенной влажности, при этом его качественные характеристики не изменяются; дезинфекция поверхностей, на которые наносится раствор, при этом уничтожаются все вредоносные бактерии и плесневые грибки; материал имеет нейтральный запах; универсальность — равная степень эффективности при использовании как на старом покрытии, так и на зачищенном. К тому же производство воздушной извести не является слишком затратным, поэтому и стоимость конечного материала получается весьма доступной для потребителей.

Сферы использования

Известь нашла применение во многих областях промышленности и хозяйства:

1. В химической промышленности вещество используется в таких ее отраслях, как: лакокрасочная, парфюмерная, нефтехимическая, кабельная, электротехническая, фармацевтическая, резинотехническая отрасли.
2. В металлургии посредством этого продукта осуществляется обогащение железистых и полиметаллических руд. Известь также применяется в таких сферах, как перерабатывающая и горнодобывающая.
3. В пищевой промышленности известковый продукт служит для омыления жиров. А в текстильном производстве с помощью извести осуществляют процедуру крашения.
4. Известь также широко используется в строительстве. Она является обязательным компонентом в строительных растворах и в материалах термоизоляции.
5. В аграрном секторе материал нейтрализует кислотность в почве, которая негативно влияет на сельскохозяйственные культуры. Помимо этого благодаря извести происходит обогащение грунта кальцием, показатели обрабатываемости почвы улучшаются. Также существенно снижается необходимость в обогащении почвы азотными удобрениями.
6. Помимо земледелия известь применяется и животноводческой сфере. С ее помощью дезинфицируют фермы и помещения бытового назначения. А дополнение известью рациона животных помогает устранить недостаток кальция.

Также следует отметить значительную роль известкового продукта в стабилизации экологической ситуации. Посредством извести устраняют оксид серы из дымовых газов. Помимо этого материал улучшает качественные характеристики воды. Наличие известкового компонента в воде способствует осаждению органических элементов, что делает воду более мягкой.

Недостатки

Как и у всех строительных материалов, у воздушной извести могут быть минусы: возможность появления пузырей или трещин при застывании смеси в том случае, если раствор был изготовлен с ошибками; при работе с известью необходимо придерживаться некоторой техники безопасности — использовать перчатки, защитную маску и респиратор, так как материал слишком едкий. Для того чтобы получить идеальную смесь, важно руководствоваться инструкцией, которая указана на индивидуальной упаковке с материалом.

Разница между гашеной и негашеной известью

Такие разновидности материалов – вещества, которые отличаются по своему химическому составу. Негашеная известь представляет собой оксид кальция, а гашеная гидроксидом, и получается при гашении водой. к слову, при хранении негашеный состав начинает постепенно впитывать влагу из воздуха и медленно становится гашеной. Отличается и область применения, и негашеная известь представляет собой компонент строительных смесей в сухом виде, а еще применяется при производстве силикатных кирпичей. Гашеную известь используют для окрашивания и оштукатуривания в роли вяжущего компонента.

У негашеной есть такие преимущества:

• Широкая область использования.
• Высокая степень прочности.
• Можно эксплуатировать при отрицательной температуре.
• Невысокий уровень впитываемости жидкости.
• Не создает при работе отходов.

Вместе с преимуществами, у негашеной извести есть и ощутимый минус – она вредна для здоровья, является едкой и может привести к ожогу кожного покрова, а также слизистой оболочки. Работа с ней должна быть осторожной, а помещение должно проветриваться, а еще будет целесообразно применять респиратор, защитные очки и перчатки. Как определить, какая у вас известь (гашеная или негашеная)?

1. Такую информацию обязательно прописывают на упаковке.
2. Смеси можно отличать на ощупь – при прикосновении к негашеному материалу почувствуется тепло, а гашеная известь обладает нормальной температурой.
3. Негашеная известь – обычно это комочки и камешки, а гашеная смеси продается в виде порошка.
4. Проверить состав водой – при попадании жидкости на негашеную известь сразу начнется реакция, газ и тепло будет интенсивно выделяться, а еще начнут летать брызги во все стороны.

Теперь об использовании

Полезные советы

В зависимости от целей применения, известь разводится в разных пропорциях: для побелки стен и потолков необходимо взять 1 кг порошка и 2 л воды; для обработки стволов деревьев берется 1 кг материала на 4 л жидкости. При выполнении строительных работ специалисты рекомендуют придерживаться таких моментов: При использовании в качестве смеси для штукатурки необходимо добавить небольшое количество обойного клея.

Он сделает смесь более прочной. В декоративную побелку можно добавить натуральную олифу (1/3 ч. л. на 1 литр состава) для стойкости покрытия к неблагоприятным внешним условиям. Кроме того, известковые составы при необходимости можно окрасить. Для этих целей используется синька или краска на латексной основе.

Процесс твердения

Состав теста известкового продукта представлен насыщенным раствором воды и мелких фрагментов извести, которые не смогли раствориться. Когда вода из данного вещества испаряется, оно приобретает состояние пересыщенного раствора. Твердеющая субстанция подвергается усадке, которая в отдельных случаях образует трещины в материале. Такой результат, например, может быть заметен при сцеплении извести на жестком штукатурном слое. Во избежание подобных последствий применение извести осуществляется с вяжущими составляющими, которые обеспечивают пластичность материала.

Если известковую массу поместить в условия препятствующие высыханию, она будет сохранять свои пластичные свойства неограниченное количество времени. Это обусловлено отсутствием у такого известкового продукта возможности схватывания. Если известковую массу увлажнить после ее затвердения, она снова приобретет прежние пластичные качества, поскольку извести не свойственна стойкость к влаге.

Однако при определенных условиях известь строительная комовая может приобрести относительную влагостойкость. На протяжении довольно длительного процесса твердения, который может продолжаться несколько десятилетий, происходит определенный химический процесс. На открытом воздухе известковый состав и углекислый газ вступают в реакцию, что в итоге становится причиной образования карбоната кальция. Данный элемент отличается хорошей прочностью и нерастворимостью в результате воздействия воды.

Техника безопасности

Известь является довольно едким материалом, поэтому при контакте с ней нужно придерживаться некоторых правил: смешивание составов или гашение необходимо осуществлять исключительно в металлических емкостях; не следует пренебрегать использованием защитной экипировки — перчаток, маски, респиратора; при гашении извести выделяется большое количество тепла и газа, поэтому во время активной фазы нежелательно наклоняться над посудиной; важно проводить гашение на свежем воздухе, так как в процессе выделяется токсичный для человека газ. Также нельзя замешивать составы руками, даже если они в защитных перчатках.

Применение извести для раскисления почвы

Владельцы крестьянских подворий, садов и огородных участков хорошо знают о ситуациях, когда в почву внесены все удобрения, проделаны вроде бы все мыслимые и немыслимые агротехнические процедуры – а урожай, по равнению с предыдущими годами, упал. И это несмотря на благоприятные погодные условия.

И только тогда фермер/огородник/садовод спохватывается: а давно ли я замерял кислотность почвы? Потому что это такой показатель, который со временем начинает только расти. И часто во многом благодаря внесению год из года одних и тех же удобрений. И самый простой способ её понизить – внести в почву определённое количество извести. Или, иначе, провести известкование.

Или – раскислить её известью, которая имеет щелочную реакцию.

Но не всё так просто. Кислотность почвы – это не наличие в ней какой-то кислоты. Кислотность определяется показателем pH, то есть числом водородных ионов. Если этот индекс ниже семи – почва кислая, с понижением числового значения вырастает и кислотность. Если выше этого числового значения – почва щелочная.

На закисленном участке многие культуры в итоге кислотных реакций не могут полноценно вырастать, потому что образуются вещества, которые растения «не видят».

Дождевые и навозные черви – отличные поставщики ценного удобрения – гумуса. Они плохо выживают и непродуктивно работают в закисленных почвах, но если почву произвестковать – уже на следующий год популяция червей резко увеличивается, а показатели наличия гумуса возрастают до 2 раз! Единственное условие – применять для известкования гашёную известь-пушонку или гажу (озёрную известь). Негашёный СаО способен не только нанести червям ожоги, но и уничтожить их.

Так что основная причина применения извести на участках – приведение в норму рН и приведение к оптимуму структуры почвы. А ещё одно её замечательное свойство – при побелке стволов полностью блокировать путь наверх, к кроне, многочисленным вредителям, которые ранней весной выползают из земли и стремятся поближе к нежным лиственным и цветочным почкам плодовых деревьев. Ну, а те, кого малярная кисть с мелом или известью-пушонкой застала в трещинах, останутся там навсегда.

Правила хранения

Существует небольшой свод рекомендаций касательно хранения известняка: хранение негашеного продукта должно происходить в сухом помещении в непромокаемом пакете или контейнере, так как даже незначительная влажность может запустить процесс гашения; при сбережении материала в бумажном мешке его срок годности при вскрытии уменьшается до месяца, так как известь быстро теряет свои свойства; помещение, в котором производится хранение, должно быть оборудовано деревянными полами, которые подняты над уровнем земли на 30 см. Нарушение рекомендаций по хранению чревато не только ухудшением качеств материала, но и вероятностью возгорания, если известь находится вблизи с электроприборами. Также запрещено использовать воду для тушения известняков, допускаются только порошковые огнетушители.

Меры безопасности при взаимодействии с известью

Известь – это сильный щелочной компонент. Поэтому прежде чем приступать к работе с этим продуктом, необходимо позаботиться о мерах предосторожности:

Источник: lesprom-08.ru

СВОЙСТВА СТРОИТЕЛЬНОЙ ВОЗДУШНОЙ ИЗВЕСТИ

1 и 2 сортов не менее 67 и 60%, а для гашеной извести с добавками — не менее 50 и 40% соответственно.

Негашеная известь размалывается достаточно легко. Остаток на ситах №02 и №008 соответственно не более 1 и 10%. Обычно заводы выпускают продукт с остатком на сите №008 от 2 до 7%, что соответствует удельной поверхности 350—500 м 2 /к:г.

Известь — самое пластичное вяжущее, что объясняется способностью частиц СаО удерживать на своей поверхности адсорбционные слои воды, уменьшающие трение между ними. Поэтому известковый раствор обладает высокой удобоукладываемостью, он легко и равномерно распределяется тонким слоем на поверхности кирпича или бетона и хорошо сцепляется с ними, а также заполняет все трещины и каверны. Это свойство известкового теста позволяет использовать его в качестве пластификатора, например, в цементных растворах.

Известковые растворы должны обладать равномерностью изменения объема при твердении. Гашение пережженных частиц в уже упрочнившемся тесте происходит медленно, и это может привести к образованию трещин.

Известковые растворы вполне воздухостойкие материалы. При воздушно-сухом режиме создаются благоприятные условия для их упрочнения за счет испарения влаги, а также карбонизации. Во влажных условиях известковые растворы размокают.

Прочность воздушной извести не нормируется стандартом. Прочность гидратной извести-пушонки, а также известкового теста обычно невелика и составляет примерно 0,5—1,0 МПа через 28 суток твердения. Молотая негашеная известь отличается более высокой прочностью — 1,0—5,0 МПа через 28 суток.

Молотая негашеная известь заметно отличается от гашеной извести и по ряду других свойств. Строительные растворы на негашеной молотой извести становятся удобоукладываемыми при значительно меньшем количестве воды, чем растворы на гашеной извести-пушонке или известковом тесте. Они обладают также более высокой прочностью.

Строительные растворы на обычном известковом тесте схватываются в течение нескольких суток, а на молотой негашеной извести — за 30—60 мин. При затворении водой молотой негашеной извести в короткие сроки выделяется много теплоты, что может привести к возникновению в ней высоких температурных напряжений и разрушению изделия. Поэтому из молотой негашеной извести легче получить изделия высокой прочности при условии, что окружающая обстановка способствует быстрому отводу теплоты, например на морозе. Молотая негашеная известь химически связывает воду значительно быстрее и в большем количестве, чем другие вяжущие. Изделия из нее отличаются большей плотностью и поэтому более водостойки.

Производство воздушной извести очень распространено. Она является местным вяжущим веществом, так как сырьевые материалы и топливо имеются почти во всех регионах, а процесс ее изготовления не требует сложного оборудования. Значительная ее часть расходуется на получение строительных растворов (смесь извести и песка), применяемых для кладочных и штукатурных работ, при этом в качестве добавок может использоваться цемент. Бездобавочные растворы предназначены для эксплуатации только в сухих условиях, то есть их применяют в основном для внутренних работ.

Как составная часть известь входит в состав многих смешанных вяжущих: известково-шлаковых, известково-гипсовых, известково- пуццолановых и т. д. Она находит также применение в производстве легкобетонных камней, шлакобетона, бетонов низких марок, рассчитанных на службу в воздушно-сухих условиях, теплоизоляционных и звукоизоляционных материалов, известковых окрасочных составов. Основная часть строительной извести расходуется на получение автоклавных силикатных строительных материалов.

В настоящее время для строительных целей используют лишь около 50% всей выпускаемой извести. Остальную часть потребляют керамическая, стекольная, металлургическая промышленность, сельское хозяйство и другие отрасли.

Источник: studref.com

Строительная Воздушная Известь

Строительную известь в зависимости от условий твердения подразделяют на воздушную и гидравлическую. Воздушная известь обеспечивает твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности в воздушно-сухих условиях. Гидравлическая известь обеспечивает твердение строительных растворов и бетонов и сохранение ими прочности, как на воздухе, так и во влажных условиях.

Гидравлическая известь тоже является продуктом умеренного обжига мергелистых известняков, но содержащих от 8 до 20 % глинистых примесей, и поэтому она содержит в своем составе клинкерные минералы (силикаты и алюмоферриты кальция) от 25 до 90%. В воздушной извести силикаты и алюмоферриты кальция составляют обычно 4. 12%, в отдельных случаях до 20%. При содержании в извести клинкерных минералов 25. 40% она проявляет слабогидравлические свойства и называется слабогидравлической.

Спекание – это частичное плавление. При спекании часть материала находится в жидком, а часть – в твердом состоянии.

При обжиге карбонатных пород происходит их декарбонизация (от лат. de – от и carbo, carbonis – уголь), т. е. удаление из них углекислого газа. Углекислый кальций и углекислый магний разлагаются соответственно на оксид кальция СаО, оксид магния MgO и углекислый газ CO2, который удаляется из печи вместе с воздухом и остальными газообразными продуктами горения

CaCO3 → CaO + CO2↑

Углекислого газа выделяется до 44% по массе (молекулярная масса СаСО3 равна 100, а продукта обжига СаО – 56). Следовательно, продукт обжига имеет пористую структуру плотностью 900. 1000 кг/м3 и носит технологическое название комовой извести, которая сама по себе не является вяжущим. Она может отгружаться потребителю или подвергаться дальнейшей переработке до порошкообразного состояния.

Следовательно, по фракционному составу ее подразделяют на комовую и в случае дробления или помола – соответственно на гранулированную (2. 7 мм) и порошкообразную (молотую) негашеную известь (рис. 1).

Рис. 1. Схема получения строительной извести

Обжиг сырья для получения извести ведут в печах различных конструкций: шахтных, вращающихся и др. Наиболее распространены шахтные печи по пересыпному способу или с выносимыми топками (рис. 2). Высота их достигает 25 м. Они считаются наиболее экономичными.

Рис. 2. Печи и завод по производству извести

Длина вращающихся печей составляет 30. 150 м при диаметре 1,8. 3 м., а производительность и качество получаемого продукта – выше, чем у шахтных. В странах СНГ наиболее распространены печи диаметром 3,6 м и длиной 75 м. При обжиге известняка какая-то часть обжигаемого материала может оказаться недожженной (недожог) или пережженной (пережог).

Недожог, представляющий собой неразложившийся углекислый кальций CaCO3, получается в тех случаях, когда в печь загружаются куски известняка слишком больших размеров или при недостаточной температуре обжига. Наличие недожога несколько ухудшает качество извести. Не обладая вяжущими свойствами и являясь практически балластом, недожог уменьшает выход известкового теста и его пластичность. Однако существенного влияния на качественные характеристики извести недожог не оказывает.

Комовая негашеная известь является полуфабрикатом, из которого в зависимости от принятой схемы (помол или гашение) получают соответственно:

• порошкообразную (молотую), в т. ч. дробленую – оксид кальция СаО, т. е путем помола или дробления комовой;
• гашеную известь (гидратную) – гидроксид кальция Са(ОН)2 (рис. 3).

Рис. 3. Комовая негашеная известь и известь-пушонка (гашеная известь)

Для облегчения помола комовую известь предварительно дробят до размера 15. 20 мм. Помол осуществляется в мельницах различной конструкции:

• шаровых (одно- и двухкамерных);
• валковых;
• роликовых;
• вибромельницах и др.

Молотая негашеная известь обладает определенными преимуществами по сравнению с гидратной. При гидратации СаО химически связывает сравнительно много воды, что уменьшает количество свободной (испаряющейся) воды и пористость, образующуюся при испарении. Снижение пористости приводит к увеличению прочности изделий. Растворные смеси быстрее схватываются и твердеют. При твердении негашеной извести выделяется значительное количества тепла, что способствует быстрому набору прочности изделий и возможности использования для производства работ при отрицательных температурах воздуха.

При помоле комовой извести для повышения водостойкости и улучшения других свойств в ее состав могут вводиться различные добавки (шлаки, золы, песок, пемзу, известняк и др.). Они, как правило, улучшают качество смешанного известкового вяжущего. Поэтому различают порошкообразную известь с добавками и без добавок. Однако указанные преимущества могут дать положительные результаты только при строгом соблюдении технологии производства работ и ряда других условий.

Гашение извести

Воздушная известь отличается от всех других вяжущих тем, что может превращаться в тонкодисперсное состояние (порошок) не только при помоле, но и самопроизвольно или при гашении водой, т. е. химическим путем. Гашением извести называют обработку продукта обжига известняка (комовой, дробленой или молотой извести) определенным количеством воды (рис. 4). При этом процесс гашения сопровождается выделением большого количества тепла и значительным увеличением продукта гашения в объеме (в 2,5. 3 раза) и протекает по реакции:

СаО + Н2О = Са(ОН)2 + q↑,

где q – количество теплоты, равное 1160 кДж на 1 кг оксида кальция. Поэтому негашеную известь называют еще «кипелка» из-за бурной химической реакции с водой, которая может закипеть.

Рис. 4. Схема гашения извести

В ХIХ веке и ранее комовую известь называли еще жженой, едкой, жгучей, живой известью. Едкой известь называли потому, что при неосторожном обращении она разъедает руки, одежду и т.д. Живой известь называли не только из-за бурной химической реакции с водой, которая может закипеть, но и в силу того, что температура может повышаться до 300. 450°С, что бывало достаточно при благоприятных условиях для воспламенения дерева и возникновения пожаров.

Различают два способа гашения извести:

• мокрый (называют гашением в известковое тесто – сметанообразную массу);
• сухой (в известь-пушонку или гидратный порошок). На ощупь пушонка – сухой порошок размером зерен до 0,01 мм.

И в том и в другом случае получается гашеная известь – гидроксид кальция Са(ОН)

«Пушонка» применяется, главным образом, для получения сухих смесей, широко распространенных в настоящее время. Если гашеная известь долго не используется, то происходит обратный процесс, т. е. раствор поглощает углекислый газ и твердеет.

Теоретически для гашения извести необходимо немногим более 32% воды от массы извести-кипелки. Практически для гашения извести воды берут 70. 75% (до 100%, так как значительная ее часть испаряется) и получают тонкий рыхлый порошок со значительным увеличением в объеме (в 2,5. 3 раза), называемый «известь- пушонка». При этом часть воды испаряется, а некоторое ее количество (3.

5 %) расходуется на смачивание образующегося порошка CaO.

При недостаточном количестве воды при гашении извести, которое способно вызвать лишь начало реакции, но не является достаточным для завершения всего процесса гашения, происходит т. н. «сгорание» извести – переход ее в более плотную модификацию оксида кальция CaO. Называют такую известь «мертвой» и она уже не будет гаситься при дальнейшем добавлении воды. Ее нужно обжигать повторно. «Сгорание» извести при ее гашении объясняется уплотнением частиц, как следствие воздействия высокой температуры, развивающейся при гашении, и недостаточным количеством воды на гидроксид кальция Са(ОН)2.

При избытке воды (в 3. 4 раза больше, чем извести) продукт гашения переходит в «известковое тесто», состоящее из гашеной извести и воды (≈ 50%). Если воды берут в 5. 7 раз больше (до 10) – получают «известковое молоко или прыск» ‒ водную известковую суспензию. При этом качество гашеной извести по мокрому способу получается выше.

В древности известь подвергалась гашению в течение очень длительного времени (2. 3 лет) с периодическим интенсивным перемешиванием, разминанием и другими операциями. Известно также, что для получения определенного эффекта известь гасили не водой, а вином.

У древних строителей существовали специальные правительственные постановления, запрещающие употреблять для штукатурки известь, гашеную менее, чем за три года до начала строительства. Известь, гасившуюся длительное время называли «морянкой». 2. Известковое молоко или прыск – так называли в старину цементное в т. ч. известковое молоко (суспензию), где твердое вещество распределено в виде мельчайших частиц в жидком веществе во взвешенном (не осевшем) состоянии.

В производственных условиях процесс гашения извести занимает от 30. 40 мин. до нескольких часов. Гашение извести может производиться как в условиях строительного объекта, так и централизованно – с помощью известегасильных установок периодического и непрерывного действия (рис. 5). В последнем случае гашение совмещается с мокрым помолом непогасившихся зерен.

Это увеличивает выход извести, улучшает ее качество и сокращает продолжительность гашения. По окончанию гашения жидкое известковое тесто через сетку сливают в известехранилище, где выдерживают не менее 2-х недель, пока не завершится процесс гашения. Однако употреблять известковое тесто можно и сразу после гашения, при условии, что размер непогасившихся зерен не превышает 0,6 мм.

Гашеная известь Са(ОН)2 или известковое тесто имеет, как правило, очень мелкие частички размером в несколько микрон, а, следовательно, обладает большой удельной поверхностью, гидрофильностью, пластичностью и большой водоудерживающей способностью.

После отстаивания известковое тесто содержит примерно по 50% твердых частиц и воды, которая играет роль своеобразной смазки. Это и обеспечивает высокую пластичность известковому тесту и композиционным смесям с ее использованием.

Рис. 5. Известегасильные установки

Известковое тесто

В зависимости от последующей технологии обработки продукта обжига различают следующие виды воздушной извести:

• негашеная комовая (в кусках) известь-кипелка, состоящая из оксида кальция (и некоторого количества МgО);
• негашеная молотая известь того же состава – порошкообразный продукт помола комовой извести;
• гашеная (гидратная) известь: известь-пушонка в виде молекулярно-тонкого порошка, состоящего в основном из Са(ОН)2 – сухой гидроксид кальция с размером частичек не более 5. 20 мкм; известковое тесто, состоящее из гашеной извести и механически примешанной воды (≈50%); известковое молоко – белая водная суспензия, состоящая из гашеной извести и большего содержания воды, чем в известковом тесте (гидроксид кальция находится частично в растворенном, а частично во взвешенном состоянии).

Гашеную известь называют еще мертвая, морянка (которая гасилась длительное время). Гашеную известь можно хранить много лет. От продолжительности хранения свойства извести могут даже улучшиться.

Мировой выпуск извести составляет ≈350 млн. т, из которых на долю Китая приходится >60% (62%). Затем США, Индия, Россия. В России выпускается немногим более 10 млн. т (11,1 млн. т).

Основными техническими характеристиками извести являются активность, скорость гашения, количество непогасившихся зерен, выход известкового теста, тонкость измельчения, прочность и другие показатели.

Активность извести

Все нетвердеющие, в т. ч. непогасившиеся частицы CaO, вещества или вредные или бесполезные.

В зависимости от качественных характеристик, в т. ч. и от содержания активных CaO и MgO и других показателей, воздушная кальциевая известь без добавок делится на три сорта:

• I сорт – CaO + MgO должно быть не менее 90 %;
• II сорт – не менее 80 %;
• III сорт – не менее 70 %.

В зависимости от суммарного содержания СаО+МgО известь классифицируется на виды:

Тонкость помола извести

Тонкость помола извести (дисперсность) характеризуется остатком на ситах No02 и No08. Для всех сортов извести остаток на ситах с сетками №02 и №08 не должен превышать соответственно 1,0 и 15%. Дисперсность негашеной извести оказывает су- щественное влияние на ее свойства, особенно при наличии пережога.

Номер сетки – это номинальный размер ячейки в свету в миллиметрах.

Скорость гашения извести

За скорость гашения извести принимается время, прошедшее от момента приливания воды к извести до начала снижения максимальной температуры. В зависимости от скорости гашения различают известь:

• быстрогасящуюся (со скоростью гашения не более 8 минут);
• среднегасящуюся (до 25 минут);
• медленногасящуюся (не менее 25 минут).

Скорость гашения и качество полученной извести в значительной степени зависит от содержания CaO и степени обжига. Ускорить или замедлить процесс гашения извести можно введением добавок, в частности солей: хлористые соли ускоряют скорость гашения, сернокислые – замедляют.

Прочность строительной воздушной извести

Прочность строительной воздушной извести стандартами не нормируется, поскольку ее прочность (например, извести кипелки и пушонки) невелика и составляет через 28 суток твердения 0,5. 1,0 МПа, а молотой негашеной – несколько больше – до 1,0. 5,0 МПа. Прочность растворов и бетонов на воздушной извести зависит, прежде всего, от условий твердения. При обычных температурах твердения (10.

20°С) в течение месяца они приобретают относительно невысокую прочность – 0,5. 1,5 МПа, в тоже время при автоклавном твердении – 30. 40 МПа и более. Плотность извести. Истинная плотность негашеной извести составляет 3,1. 3,3 г/см3 в зависимости от температуры обжига, наличия примесей, недожога и пережога.

Истинная плотность гидроксида кальция – 2,08. 2,23 г/см3. Средняя плотность комовой негашеной извести в куске зависит от температуры обжига и находится в пределах от 1,6 г/см3 (tобж – 800°С) до 2,9 г/см3 (tобж – 1300°С). Насыпная плотность: молотой негашеной извести в рыхлом состоянии – 900. 1100 кг/м 3, в уплотненном – 1100. 1300 кг/м3, гидратной извести (пушонки) в рыхлом состоянии – 400.

500 кг/м3, в уплотненном – 600. 700 кг/м3, известкового теста – 1300. 1400 кг/м3.

Важным свойством извести является еще ее способность обеспечивать высокую пластичность смесей. Объясняется это наличием на поверхности погашенных зерен извести адсорбционных слоев воды, уменьшающих трение между ними. И чем активнее известь и чем полнее она погашена, тем пластичнее получается известковое тесто.

Воздушная негашеная известь без добавок подразделяется на три сорта (1, 2 и 3), негашеная порошкообразная с добавками и гидратная (гашеная) без добавок и с добавками – на два сорта (1 и 2).

Твердение извести

Различают три типа твердения извести: гидратное, карбонатное и гидросиликатное (в том числе автоклавное).

При гидратном твердении известковое тесто превращается в твердое состояние по мере испарения воды и кристаллизации гидроксида кальция. В результате потери влаги образуется перенасыщенный раствор Са(ОН)2, мельчайшие частички которого, сближаясь между собой, образуют кристаллы, сращиваются и превращаются в относительно прочный кристаллический сросток.

Кристаллизация гидроксида кальция Са(ОН)2 идет тем быстрее, чем интенсивнее испаряется влага. Поэтому для нормального процесса твердения извести необходимо обеспечить благоприятные условия – положительную температуру и низкую влажность окружающей среды. Гидратное твердение негашеной молотой извести из-за интенсивного выделения тепла в первые сроки твердения приводит к быстрому обезвоживанию известкового теста (раствора) и его более высокой прочности. В дальнейшем процесс твердения молотой негашеной извести развивается по той же схеме, что и гашеной.

Если на затвердевшее известковое тесто будет действовать влага, то оно вновь может перейти в пластичное состояние. Однако при длительном твердении (десятиле- тиями) известь приобретает довольно высокую прочность и удовлетворительную водостойкость, потому что наряду с кристаллизацией в твердеющем известковом тесте (растворе) происходит процесс карбонизации. Он заключается в соединении извести Са(ОН)2 в присутствии воды с углекислым газом, находящимся в воздухе, хотя и в небольших количествах (около 0,03%)

Са(ОН)2 + СО2 + nН2О = СаСО3 + (n+1)Н2О

В результате этой реакции образуется углекислый кальций СаСО3. Кристаллы образующегося СаСО3 срастаются друг с другом, с частичками Са(ОН)2 и песка и создают искусственный камень, т. е. обусловливают твердение. При этом объем твердой фазы увеличивается, что приводит к дополнительному уплотнению и упрочнению твердеющего раствора.

Кроме того, углекислый кальций намного прочнее кристаллов гидроксидов кальция. Прочность известкового теста или раствора на таком вяжущем увеличивается примерно в 5. 7 раз. Но процесс карбонизации происходит очень медленно, так как на поверхности карбонизированных зерен образуется плотный слой (корка) из углекислого кальция, затрудняющая проникновение углекислого газа СО2 внутрь зерен. Через год после начала твердения корочка углекислой извести СаСО3 не превышает 1. 2 мм. Этим объясняется медленное, длящееся десятками и сотнями лет, твердение известковых растворов, приводящее в итоге к высокой конечной прочности, что имеет место в кладочных растворах старинных зданий и сооружений.

Поскольку процесс твердения извести растягивается на годы и десятилетия, и в реальные сроки строительства прочность затвердевшей извести сравнительно низкая (не превышает 0,5. 5 МПа), то нормативными документами она, как правило, не нормируется. Тем не менее, прочность воздушной извести тоже является важной характеристикой и не учитывать ее нельзя.

Однако, как видно из реакции, одновременно с образованием СаСО3 выделяется и вода. Это является и отрицательным фактором в случае использования извести в строительных растворах. В этом случае в помещениях, построенных с помощью таких растворов, долгое время сохраняется повышенная влажность. Хотя в целом использование извести в строительных растворах дает положительный эффект.

Кроме того, при длительном контакте извести с кварцевым песком в присутствии влаги между ними происходит реакция с образованием контактного слоя из силикатов и гидросиликатов (гидросиликатное твердение)

Ca(OH)2 + SiO2 = CaSiO3 + H2O

CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2

Это тоже повышает прочность и водостойкость бетонов и растворов на извести, например, в кирпичной кладке, имеющей возраст более 200. 300 лет. В условиях же повышенной температуры и давления водяного пара в автоклавах гидросиликатное твердение значительно ускоряется. На гидросиликатном твердении извести основано получение силикатных материалов (бетонов и кирпича) с прочностью 30.

40 МПа и выше. Такое твердение называют еще «автоклавным».

Таким образом, прочность и другие свойства (водо- и морозостойкость) во многом зависят от характера и условий твердения изделий на основе извести. Наибольшее значение эти показатели имеют при гидросиликатном и наименьшее при карбонатном твердении. Через месяц твердения при обычной температуре (10. 20°С) растворы на гашеной извести приобретают прочность при сжатии 0,5.

1,5 МПа, на молотой негашеной – 2. 3 МПа и более. При гидросиликатном твердении возможно получение известково-песчаных (силикатных) бетонов прочностью при сжатии 30. 40 МПа и более.

Твердение известкового теста, прежде всего из-за большого содержания воды, сопровождается значительным уменьшением объема – усадкой с образованием трещин. Поэтому воздушная известь никогда не применяется без заполнителя – песка, который препятствует усадочным деформациям.

Транспортирование и хранение извести

При транспортировании и хранении, известь необходимо защищать от увлажнения и засорения. Особенно подвержена действию влаги порошкообразная известь-кипелка. Максимальный срок хранения молотой извести – 25 суток. Срок хранения извести в герметической таре (металлические барабаны) – не ограничен.

Попадание воды на известь (негашеную) при ее хранении недопустимо, так как это может вызвать ее разогрев и пожар. Тушить пожар водой на складах извести запрещается, поскольку это только усилит пожар. Кроме того, негашеная известь способна разъедать руки, одежду, обувь.

Транспортировать комовую известь можно навалом в закрытых вагонах и автомашинах. Порошкообразную известь-кипелку транспортируют и хранят затаренной в бумажных мешках. Кроме того, для порошкообразной извести-кипелки, пушонки и из- весткового теста применяют специальные автоцистерны.

При транспортировании и хранении извести следует помнить, что известь – это довольно сильная щелочь, и соблюдать правила техники безопасности. Известковая пыль раздражающе действует на органы дыхания и влажную кожу.

Применяется строительная известь для приготовления сухих строительных смесей, силикатных бетонов и строительных растворов (кладочных, штукатурных, реставрационных и др.), изготовления строительных материалов и изделий, таких как автоклавный ячеистый бетон, силикатный кирпич и др. Для получения сухих строительных смесей, широко распространенных в настоящее время, применяется преимущественно известь-пушонка.

Кроме того, известь также используется при производстве стекла, сахара, соды, очистке воздуха и сточных вод, в лакокрасочной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Если Вас интересует технология гиперпрессования и Вы хотите купить станки для лего кирпича, позвоните по телефону +7 (952) 043-14-60.

Источник: www.vgpress.ru