18. Воздушная известь. Сырье. Применение.
Строительной воздушной известью называют вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом (не до спекания) кальциево-магниевых карбонатных пород (известняка, мела, доломитов и пр.), содержащих не более 6% глинистых примесей.
Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка в карьерах, его подготовки (дробления, сортировки) и обжига (в шахтных, вращающихся и других печах или в «кипящем слое», во взвешенном состоянии).
При обжиге (при температуре 1000-12000С) углекислый кальций и магний декарбанизируется и превращается в известь по реакции:
СаСО3 СаО +СО2;
МgСО3 МgО + СО2
В результате обжига получают продукт в виде кусков белого цвета, называемой негашеной комовой известью (кипелкой) – СаО. Из нее путем помола или гашения получают:
- известь негашеную молотую – СаО;
- гашеную гидратную известь-пушенку Са(ОН)2, содержащую 32% воды;
- известковое тесто – Са(ОН)2, содержащее 50% воды;
- известковое молоко – Са(ОН)2, содержащее в 3-4 раза больше воды.
По содержанию оксидов кальция и магния воздушную известь классифицируют на кальциевую (МgO 5%), магнезиальную (5% МgO 20%) и доломитовую (МgO = 20…40%).
При взаимодействии комовой негашеной извести с водой происходит гидратация оксида кальция (гашение извести) с выделением значительного количества тепла
СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q
Воздушную известь широко применяют для приготовления строительных растворов, в производстве известково-пуццолановых, известково-шлаковых вяжущих, для изготовления искусственных каменных материалов – силикатного кирпича, силикатных и пеносиликатных материалов и изделий, шлакобетонных блоков, а так же в качестве известковых красочных составов.
19. Воздушная известь. Свойства.
1. Активность. Активность извести характеризуется содержанием свободных оксидов СаО+МgО. Суммарное содержание активных CaO и MgO в извести определяют путем титрования известкового раствора 1-нормальным раствором соляной кислоты (HCl). CaO и MgO в воде переходят в Ca(OН)2 и Mg(OН)2. Известковый раствор (щелочная среда) при добавлении фенолфталеина окрашивается в малиновый цвет. Добавление соляной кислоты нейтрализует раствор, переводя щелочи в соли CaCl2 и MgCl2. Полное обеспечивание раствора указывает на создание нейтральной среды
Ca(OH)2 + HCl CaCl2 + H2O
Mg(OH)2 + HCl MgCl2 + H2O
Содержание СаО+MgO в процентах по массе для комовой, молотой и карбонатной извести определяют по формуле:
где: V – количество соляной кислоты, объем 1-нормального раствора HCl, мл; 2,804 – количество оксида кальция, соответствующее 1 мл 1-нормального раствора HCl , умноженное на 100; К – поправка к титру 1-нормального раствора HCl; G – навеска извести, г (G = 1г).
Содержание СаО+MgO в процентах по массе для гидратной извести (пушонки) определяют по формуле:
где: W – влажность гидратной извести, %.
2. Количество непогасившихся зерен (недожог, пережог). Качество комовой извести снижается, если в ней содержатся зерна, не способные гаситься (недожог) или зерна, гасящиеся медленно (пережог). Если неразложившийся СаСО3 (недожог) только инертен, то остеклованный оксид кальция СаО (пережог) может гаситься в растворе кладки или в изделии, что приводит к растрескиванию камня.
Содержание непогасившихся зерен в извести выражают в процентах:
где Нз – содержание непогасившихся зерен, %; g – высушенный остаток на сите №063, г; Gт – навеска известкового теста, г (200 г); W – содержание воды в навеске теста, г.
3. Температура и скорость гашения извести. Скорость гашения извести является важной характеристикой ее качества, она устанавливается по температуре и времени гашения.
При взаимодействии негашеной извести с водой происходит гидратация оксида кальция по реакции
СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q
Этот процесс называется гашением. Скорость гашения извести - кипелки зависит от состава исходного сырья, температуры обжига и условий гашения.
Под скоростью гашения понимают время, прошедшее с момента затворения извести водой до момента достижения образовавшимся известковым тестом максимальной температуры.
Скорость гашения определяют в приборе-термосе, состоящем из двух фарфоровых стаканов, пространство между стенками и дном которых заполняют теплоизоляционным материалом (рис).
Рис. Прибор для определения скорости гашения:
1 – термометр;
2 – пробка;
3 – внутренний цилиндр;
4 - фарфоровый сосуд;
5 – изоляционный слой;
6 – известь;