Лабараторные работы(практикум)

Удельная поверхность (Sуд) такого порошка достигает очень вы-

сокой величины порядка 100000…300000 см2/г (для сравнения: у

портландцемента Sуд = 3000 см2/г). Такая громадная удельная по-

верхность частиц обусловливает большую водоудерживающую спо-

собность и пластичность известкового теста.

При гашении извести в пушонку (сухой порошок) теоретически

требуется 32,13 % воды, но практически ее берется в 2 раза больше,

т. к. часть испаряется. При расходе воды примерно 2,5 л на 1 кг из-

вести образуется известковое тесто, которое содержит около 50 %

Са (ОН)2

в твердой фазе и 50 % воды.

Н

Строительные растворы на гашеной извести обладают высокимиУ

формовочными свойствами, легко укладываются и не расслаивают-

Б

ся, к ним можно добавлять значительное количество пескаТ.

На реакционную способность СаО оказывает влияние темпера-

тура обжига. Если нормально обожженная известь гасится за мину-

й

ты, то в случае пережога до спекания частицы Са (ОН)2 уплотняют-

ся на поверхности, и скорость гашения замедляется (время гашения

и

растягивается на месяцы и годы), что может привести в затвердев-

ших готовых строительных издел ях к появлению трещин и даже

темпер

разрушению (т.н. «дутик»). Поэтому для снижения опасности пере-

жога на практике обычно п именяют молотую негашеную известь.

1) испарен я воды;одновр

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих, по-

тому что при обычных

ату ах и без добавок она твердеет

т

лишь в воздушной среде, а в в де растворяется (1,3 г/л).

Твердение гашен й извести на воздухе идет очень медленно (го-

и

еменно протекающих процессов:

ды) под вл ян ем двух

2) кристалл ац

Са (ОН)2;

карбон

ац

под действием углекислого газа воздуха:

3)

тве

зСа (ОН)2+ СО2 + Н2О= Са СО3 + 2Н2О.

(6.4)

В роизводстве силикатных бетонов применяется другой метод

Р

рдения (в среде водяного пара при давлении не менее 0,8 МПа и

птемпературе 175 С), заключающийся во взаимодействии извести с

кристаллическим кремнеземом (тонкомолотым кварцевым песком):

Са (ОН)2 + SiО2 + nН2О = СаO SiО2 mН2О.

(6.5)

141

Термообработка длится 8…12 часов. Гидросиликат кальция (СаO SiО2 mН2О) обеспечивает высокую прочность, водостойкость и долговечность полученных изделий.

При транспортировке и хранении известь должна быть защищена от воздействия влаги.

1)кладочные и штукатурные растворы и бетоны, работающиеТвУ воздушно-сухих условиях; Н

2)плотные и ячеистые силикатные (автоклавные) изделия;

3)смешанные гидравлические вяжущие веществаБ(известковошлаковые и известково-пуццолановые цементы);

4)дешевые красочные составы.

рйоКачество извести должно соответствовать техническим услови-

		2.	Стеклянная воронка.
		3.		шт
			Стеклянные бусы		ли оплавленные стеклянные палочки дли-
	ной 5…7 мм (15…20				.).
		4.	Аппарат для нагрева колбы с водой типа электроплитки.
		5.		со
			Соляная к слота по ГОСТ 3118 (1н-раствор).
		6.	Фен лфталеин(индикатор) по ГОСТ 5850 (1 %-ный раствор).
		7.	Бюретказштативом.
		8.	Фарф р вая или агатовая ступка.
	е
		9.	Весы технические с разновесами.
	Р	10. Цилиндр для отмеривания воды.
		11.пДистиллированная вода.
	142

Методика испытаний

В соответствии с ГОСТ 22688, для определения содержания СаО + МgО в непогашенной извести используется метод титрования, основанный на реакции нейтрализации гашеной извести соляной кислотой:

СаО + 2НCl + Н2О= СаСl2 + 2Н2О.

(6.6)

От пробы извести отбирают 4…5 г и растирают в фарфоровой

Н

ступке в мелкий порошок (до отсутствия крупинок). НавескуУиз-

мельченной извести, равную 1

г, помещают в коническую колбу

Б

вместимостью 250 мл, наливают 150 мл дистиллированнойТводы,

закрывают стеклянной воронкой и нагревают 5…7 мин, не доводя

до кипения. Раствор охлаждают, стенки колбы и воронку смывают

й

дистиллированной водой, добавляют 2…3 капли 1 %-ного раствора

фенолфталеина. Раствор в колбе приобретает малиновый цвет. В

и

бюретку заливают однонормальный (1н) раствор соляной кислоты.

Один литр 1 н раствора содерж

т 1 грамм-эквивалент растворенно-

го вещества (НCl).

р

Соляную кислоту добавляют (т т уют) в колбу при постоянном

до

взбалтывании раствора его полного обесцвечивания. Титрование

считается законченным, если по истечении 8 мин содержимое кол-

т

бы останется бесцве ным.

Метод титрования. С держание активных СаО + МgО (в про-

центах) по массе (А) вычисляется по формуле

з

о

и

A VHCl

THCl CaO 100% ,

(6.7)

п

где

VHCl – к личество 1 н НCl, израсходованное на титрование, мл;

е

THCl CaO – титр НCl по СаО,

т. е. количество СаО в г,

которое

Р

н йтрализуется 1 мл 1 н НCl;

mизв = масса извести, mизв = 1 г.

143

Определение THCl CaO . Вещества взаимодействуют в эквива-

лентных соотношениях, поэтому в нашем случае 1 г-э НCl взаимодействует с 1 г-э СаО, то есть 1 г-э СаО нейтрализуется 1 л 1 н НCl. Для определения 1 г-э СаО необходимо грамм-молекулярную массу СаО разделить на валентность металла. Таким образом, 1 г-э

СаО = 56, 08/2 = 28,04 г. Отсюда THCl CaO = 28,04/1000 = 0,02804 г.

У

Если соляная кислота приготавливается не из фиксанала (строго опре-

деленное количество НCl, запаянной в стеклянную емкость), ее точная

концентрация устанавливается всоответствиисГОСТ22688 (п. 2.1.1).

Расчет титра:

Н

Б

Т

СаО + 2НCl + Н2О= СаСl2 + 2Н2О;

56 = 2 г-э;

(6.8)

28 = 1 г-э или 1000 мл 1 н НCl;

и

0,028 1 мл 1 н НСl.

р

Результаты спытанй

Результаты испытаний вычисляют по формуле (6.7) и оформля-

т

ют в произвольной форме:

V =

А = ______ %;

HCl

о

з

m изв = 1 г.

о

иЗаключение

п

Пр анализир вать полученные результаты.

е

Вывод: содержанию активных СаО +МgО известь относится

к

сорту.

Р

144

Задание 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НЕПОГАСИВШИХСЯ ЗЕРЕН В ИЗВЕСТИ

	В извести, кроме активных зерен СаО + МgО, могут оказаться
	негасящиеся частицы.
	Непогасившиеся зерна представляют собой:
	1) различные примеси пустой породы, присутствующие в исход-
	ном сырье (например, кварцевый песок, глина, оксиды железа);
	2) продукты горения твердого топлива (зола, топливо);
	3) куски неразложившегося в процессе обжига СаСО3								(недож-
	женные зерна);						Н			У
	4) оплавленные в процессе обжига зерна СаО (пережженная из-
	весть).							Т
	Чем меньше таких частиц, тем выше сорт извести.
	Наиболее нежелательно в составе извести присутствие пере-
							й
	жженных зерен, которое может привести к неравномерному изме-
	нению объема и растрескиванию готового изделия в связи с тем, что
						и
	они будут медленно гидратироваться с увеличениемБв объеме в уже
	затвердевшем изделии (кладка					ли штукатурка в готовых строи-
	тельных объектах).				р
			Прибо			материалы
		т			ы
	1. Металлический с суд цилиндрической формы вместимостью
	8…10 л с крышкой.			с разновесами.
	6. Весы технические
	2. Сито с сеткой № 063 (144 отв./см2).
	з
	3. Стеклянная палочка с резиновым наконечником.
	4. Фарфоровая чашка.
	о
	5. Суш льный шкаф.
			Методика испытаний
Р	Для о ределения содержания непогасившихся зерен в металли-
	пч ский сосуд наливают 3…3,5 л горячей воды и всыпают 1 кг извес-
	ти, непрерывно перемешивая смесь до окончания интенсивного вы-
еделения пара. Тесто выдерживают 2 часа, затем разбавляют холод-

ной водой до консистенции известкового молока и промывают на

145

сите № 063 слабой непрерывной струей воды, слегка растирая мелкие кусочки стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Остаток на сите высушивают до постоянной массы.

Затем исследуют внешний вид непогасившихся зерен, их возможный минералогический состав. Для этого на зерна капают раствор соляной кислоты; вскипание отдельных кусочков свидетельствует о том, что эти зерна являются недожогом.

	Результаты испытаний									У
	Содержание непогасившихся зерен вычисляют по формуле (6.9)
и записывают в табл. 6.1.									Т
	НЗ = m1/ m 100 % = ______ %.
									(6.9)
								Н
							Т а б л и ц а 6.1
							Б
	Показатели				й			Ед.	Коли-
								изме-	чест-
								рения	во
	Масса негашеной извести m =			и				кг
						=		кг
	Масса остатка после пр мывания и сушки m1
	Содержание непогасившихся			по массе НЗ				%
			зерен
		оЗаключение
	т
	По результатам спытан я сделать вывод: известь по содержа-
нию непогасившихся ерен относится к _________ сорту.
	и
	внешнийзвиднепогасившихсязерениих отношениек НCl:
_______________________________________________________
__________________________________________________________о
__________________________________________________________
__________________________________________________________Описать
__________________________________________________________
е
Р
146

Задание 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ИЗВЕСТКОВОГО ТЕСТА

Приборы и материалы

1.Стандартный металлический мерный сосуд цилиндрической формы вместимостью 1 л. У

2.Весы технические.

3.Известковое тесто. ТН

ного мерного металлического сосуда цилиндрической формы вме-

стимостью 1 л.

й

Перед определением плотности определяют массу сосуда, за-

полняют его известковым тестом вровень с краями и снова опреде-

ляют массу.

иV

Б

Плотность известкового теста ρо рассч

тывают по формуле

m

2 m1

3

, кг/ м ,

(6.10)

о

т

р

где m1 масса сосуда, кг;

и

m2 масса сосуда с известк вым тестом, кг;

V вмест

3

мос ь сосуда, м .

з

Результаты испытаний

о

Результаты и мерения и вычислений заносят в табл. 6.2.

Т а б л и ц а 6.2

Р

п

Показатели

Ед. изме-

Количест-

рения

во

е

1

2

3

Вместимость сосуда V

л (м3)

Масса сосуда m1

кг

147

Окончание табл. 6.2

1

2

3

Масса сосуда с известковым тестом m2

кг

Масса известкового теста m

кг

Плотность известкового теста ρо

кг/ м3

У

Заключение

Сравнить плотность известкового теста с плотностью исходного

сырья (известняка); сделать выводы.

Н

Б

Задание 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ Т

В ИЗВЕСТКОВОМ ТЕСТЕ

й

Приборы и материалы

и

1. Бюкс с крышкой для известкового теста и бюкс для натронной

извести.

р

звести с едким натром,

2. Натронная известь – смесь гашеной

сильно поглощающая воду и диокс д угле ода (СО2) из воздуха.

одика

3. Стакан для взвешивания.

4. Весы технические с разн весами.

т

5. Сушильный шкаф.

и

испытаний

Ме

трольные взвешивания производят через 2 часа сушки и охлаждения

Для определен

я содержания воды в известковом тесте использу-

В сушильном

шкафу должен быть бюкс с натронной известью

ют предварительно высушенный бюкс, в который помещают около

10 г теста, в вешивают, сушат при температуре 105…110 С. Кон-

в эксикат ре с интервалом 30 мин до достижения постоянной массы.

для улавливания СО2 воздуха.

Р

Содпржание воды в известковом тесте W вычисляют по формуле

е

W

m m1

100% ,

(6.11)

m

148

где m масса известкового теста, г;

m1 масса материала после высушивания, г.

Результаты испытаний

Результаты испытаний записывают в табл. 6.3.

Т а б л и ц а 6.3

Ед. изме-

Т

Показатели

Количе-

Н

рения

ствоУ

Масса известкового теста m

г

Масса материала после высушивания m1

Б

г

Содержание воды в известковом тесте W

%

й

Задание 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВРЕМЕНИ

ГАШЕНИЯ ИЗВЕСТИ

Приборы матер алы

1. Двустенный сосуд с тепло золяц онной прокладкой и проб-

до

кой вместимостью 150…500 мл.и

2. Термометр со шкал й

150 С и удлиненной до 100…150 мм

нижней частью.

т

р

или

ага

вая ступка.

3. Фарфоровая

4. Весы техн ческ

е с разновесами.

з

5. Мерный ц л ндр на 25…100 мл.

6. Секундомер.

п

Методика испытаний

Реакция гашения извести СаО + Н2О Са(ОН)2 сопровождается

е

выдолением тепла 1160 кДж на 1 кг реагирующей извести, которое

Р

овышает температуру гасящейся массы до определенного макси-

мума. Следовательно, момент начала снижения температуры реаги-

рующей смеси можно считать признаком прекращения реакции гашения извести.

149

Строительную негашеную известь по времени гашения разделяют на:

1)быстрогасящуюся – не более 8 мин;

2)среднегасящуюся – не более 25 мин;

3)медленногасящуюся – более 25 мин.

Для определения температуры и времени гашения извести может

У

быть использован бытовой термос вместимостью 250…500 мл. При

отсутствии термоса можно воспользоваться прибором простой кон-

струкции. Стеклянную колбу емкостью 150 мл закрывают пробкой

со вставленным термометром и помещают в фарфоровый стакан.

Н

Пространство между сосудами заполняют теплоизоляционным ма-

териалом (пенопластом, асбестом и др.).

Б

Известь предварительно измельчают в фарфоровой ступке. Т

Массу навески извести m в граммах рассчитывают по формуле

m

1000

,

(6.12)

A

звести

гдеА– содержаниеактивныхСаО+МgОв%(см. результатзадания1).

Навеску m тонкоизмельченной

йпомещают в термос или

термосную колбу собранной установки, вл вают 25 мл воды при

температуре 20 С, засекают в емя, быст о перемешивают смесь,

счет

закрывают пробкой с пл

вставленным термометром и оставля-

ют в покое. Ртутный шарик

ермметра должен быть погружен в

и

емпературы смеси ведут через каж-

реагирующую смесь. О

дую минуту до макс мальнойтноемпературы и начала ее падения.

з

За время гашен я пр н мают время с момента добавления воды

к извести начала пер ода,

когда рост температуры не превышает

0,25 С в минуту.

п

Одн временно можно провести испытания с различным количе-

ством в ды (например, 20 мл и 30 мл).

е

до Результаты испытаний

Р

зультаты испытаний заносят в табл. 6.4. Масса навески негашеной извести m = ________ г.

150