Гидратная известь

Всё это благоприятно отражается на производительности труда при кладочных  и штукатурных работах, на их качестве, а также на долговечности кладки и штукатурки. Известь до сих пор является одним из основных материалов для изготовления чисто известковых и сложных строительных растворов.

Чем активнее известь и полнее она  гасится, чем больше выход известкового теста из 1 кг комовой извести, чем  дисперснее частички извести, тем больше её пластичность.

Водопотребность и водоудерживающая способность строительной извести  высоки и зависят от вида извести  и дисперсности её частиц. Расход воды 300-350 л и более на 1 м3 кладочного известкового раствора. Повышенной водопотребностью и водоудерживающей способностью обладает гашёная известь в виде порошка или теста, пониженной – молотая негашёная, поэтому из негашёной молотой извести можно приготовлять растворы и бетоны с пониженным водосодержанием, более высокой плотностью и, следовательно, прочностью. Удобообрабатываемость же растворимых смесей на молотой негашёной извести меньше, чем на гашёной.

Скорость схватывания. Растворы на гашёной извести схватываются очень  медленно. Образцы размером 7,07 х 7,07 х 7,07 см из раствора на этом виде извести приходится выдерживать в формах в течение 5-7 суток до приобретения ими некоторой прочности, позволяющей их расформовывать. Схватывание несколько ускоряется при сушке образцов. Растворы на молотой негашёной извести схватываются через 15-60 минут после затворения. Скорость их схватывания зависит от скорости гидратации оксида кальция и условий твердения.

Объёмные изменения. При твердении  растворов и бетонов, изготовленных  на строительной воздушной извести, возможны объёмные изменения в основном трёх видов: неравномерное изменение объёма, обусловленное замедленной гидратацией частичек пережога, усадка и набухание, температурные деформации.

Неравномерные изменения объёма весьма опасны для сохранности растворов, бетонов или изделий из них, так  как пережжённые частицы СаО и MgO гидратируются с увеличением объёма в уже затвердевшем известковом камне. Возникающие при этом напряжения достигают критических значений и вызывают растрескивание изделий, деформацию кладки и т. п. При значительном содержании в извести негасящихся зёрен её целесообразно перед употреблением тонко измельчать, а при гашении применять наиболее совершенные способы и аппараты или гасить известь в барабанах под давлением пара.

При твердении на воздухе известковые  растворы и бетоны, особенно изготовленные на гашёной извести, дают значительную усадку. Это объясняется тем, что при испарении воды уплотняется известковый раствор: в нём образуются сетка пор и тончайшие капилляры, частично заполненные водой, в которых возникают силы капиллярного давления, стягивающее частички вяжущего вещества и заполнителей. Чем выше содержание вяжущего и воды в растворах и бетонах, тем больше их усадка при высыхании во время твердения в воздушной среде. При длительном действии воды растворы и бетоны на извести теряют прочность.

Температурные деформации в начальный  период схватывания и твердения  наиболее характерны для бетонов  и растворов на молотой негашёной  извести. При её взаимодействии с  водой происходит интенсивное тепловыделение, в результате которого в ряде случаев изделия разогреваются до 60-70оС и более. Так как при этом условия для рассеивания теплоты на наружных поверхностях почти всегда лучше, чем внутри, то в изделии неизбежно возникают перепады температуры, а следовательно, и неравномерные температурные деформации. В результате более холодные поверхностные слои изделия оказываются в растянутом состоянии, что сопровождается зачастую появлением трещин.

Интенсивность тепловыделения и температурных  деформаций возрастает с увеличением  тонкости помола извести, снижением водоизвесткового отношения и, наоборот, уменьшается при введении в смесь добавок, замедляющих скорость гидратации оксида кальция.

При твердении извести зимой  желательно интенсивное тепловыделение. Высокая экзотермичность молотой  негашёной извести предотвращает быстрое замерзание растворов и бетонов и ускоряет их высыхание.

Прочность растворов и бетонов  на строительной воздушной извести  прежде всего зависит от условий  её твердения. Медленно твердеют при  обычных температурах и через  месяц приобретают небольшую прочность растворы на гашёной извести. Гидратное твердение растворов на молотой негашёной извести даёт возможность через 28 суток воздушного твердения достичь прочности при сжатии до 2-3 МПа. При автоклавном твердении можно легко изготовлять плотные известково-песчаные бетоны с прочностью при сжатии до 30-40 МПа и более. Прочность растворов и бетонов на строительной извести возрастает также с увеличением её активности и уменьшением до некоторого предела водоизвесткового отношения.

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. Во влажных условиях известковые строительные растворы и бетоны, отвердевшие в обычных температурных условиях, постепенно теряют прочность и разрушаются. Разрушение при этом наступает особенно быстро, если бетоны то замерзают, то оттаивают. Чем активнее в растворах и бетонах прошли процессы карбонизации извести, тем они более водостойки и морозостойки.

Известково-песчаные бетоны и изделия  автоклавного твердения, особенно изготовленные  на молотой негашёной извести, характеризуются высокой водо – и морозостойкостью. В этом отношении они практически равноценны изделиям из бетонов на цементах.

Из строительной воздушной извести  изготовляют растворы, предназначенные  для наземной кладки частей зданий и штукатурок, работающих в воздушно-сухих условиях. Широкое применение извести в строительстве обусловлено тем, что она является местным вяжущим веществом. Сырьё и топливо для её получения имеются почти повсюду, а организация производства связана с относительно невысокими капиталовложениями.

ИЗВЕСТЬ, вяжущий материал, получаемый обжигом и послед. переработкой известняка, мела и др. известково-магнезиальных горных пород. Чистая И. - бесцв. продукт; плохо раств. в воде (ок. 0,1% при 20 °С); плотн. ок. 3,4 г/см3. В зависимости от хим. состава и условий твердения И. подразделяют на воздушную, твердеющую в воздушно-сухих условиях, и гидравлическую, к-рая твердеет на воздухе и в воде. Воздушную И. получают обжигом гл. обр. известняка с малым содержанием глины (до 8%) при 1100-1300 °С в шахтных или вращающихся обжиговых печах. При этом карбонаты, входящие в состав породы, разлагаются, напр.: СаСО3 : СаО + СО2. В зависимости от содержания в породе MgO различают след. виды И.: кальциевую (содержит до 5% по массе MgO), магнезиальную (5-20%) и доломитовую (20-40%). В зависимости от способа обработки обожженного продукта получают негашеную комовую (кипелка), негашеную молотую и гашеную (гидратную) И., или пушонку, а также известковое тесто. Первая представляет собой смесь кусков разл. величины, образующихся после грубого помола продукта обжига. По хим. составу она состоит из СаО и MgO с небольшой примесью неразложившегося при обжиге СаСО3, а также из силикатов, алюминатов и ферратов Са. Негашеная молотая И. - продукт тонкого помола комовой извести. Гашеная И. - высокодисперсный сухой порошок, получаемый взаимод. комовой или молотой негашеной И. с небольшим кол-вом воды или пара (гашением); состоит преим. из Са(ОН)2 и Mg(OH)2 с примесью СаСО3. При гашении И. большим кол-вом воды образуется пластичная тестообразная масса, т. наз. известковое тесто. Активность воздушной И. как вяжущего материала определяется общим содержанием оксидов Са и Mg. Наиб. активностью обладает кальциевая И., содержащая 93-97% оксидов. Высококачеств. сорта И. ("жирная известь") характеризуются большим выходом известкового теста (больше 3,5 л на 1 кг негашеной И.); чем выше выход теста, тем оно пластичнее и может принять большее кол-во песка при приготовлении строит. р-ров. И. с низким выходом известкового теста наз. "тощей". По скорости гашения различают быстрогасящуюся (длительность процесса не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся И. (более 25 мин). За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка И. с водой до момента достижения макс. т-ры смеси. Твердение воздушной И. происходит в результате испарения воды и кристаллизации Са(ОН)2 из насыш. водного р-ра, а также при взаимод. с СО2 воздуха с образованием кристаллов СаСО3. Воздушную И. применяют для изготовления вяжущих строит. р-ров, предназначенных для наземной кладки кирпича, искусств. камней и штукатурки, а также при получении известково-шлаковых, известково-пуццолановых и др. смешанных вяжущих (см. Цементы). В смеси с красителями И. используется в качестве декоративного материала. См. Вяжущие материалы, Гидравлическая И. - тонкомолотый порошок, получаемый обжигом при 900-1100 °С мергелистых известняков, содержащих 6-20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Образующиеся при этом силикаты (2СаО.SiO2), алюминаты (СаО.Аl2О3.5СаО + 3Аl2О3) и ферраты (2CaO.Fe2O3) кальция придают этой И. способность длительно сохранять прочность в воде после предварит. твердения на воздухе. По содержанию своб. оксидов Са и Mg гидравлич. И. подразделяют на слабогидравлическую (15-60% оксидов) и сильногидравлическую (1-15%). Гидравлич. И., в отличие от воздушной, характеризуется большей прочностью при меньшей пластичности. Гидравлич. И. используют для изготовления штукатурных и кладочных р-ров, пригодных для эксплуатации в сухих и влажных средах, легких и тяжелых бетонов низких марок, фундаментов и сооружений, подвергающихся действию воды. Все виды И. применяют также в хим. пром-сти (для получения хлорной извести, соды, нейтрализации к-т и кислых газов в пром. сбросах и др.), металлургии (флюсы при выплавлении чугуна из железных руд), сахарном произ-ве (для очистки свекловичных соков), с. х-ве (для известкования почв, см. Известковые удобрения) и др. Кроме того, И. широко используется для произ-ва силикатного кирпича и силикатных автоклавных изделий.

===

Исп. литература для статьи «ИЗВЕСТЬ»: Монастырев А. В., Производство извести, 3 изд., М., 1978; Монастырев А. В., Александров А. В., Печи для производства извести. Справочник, М., 1979. См. также лит. при ст. Вяжущие  материалы. Т. В. Кузнецова.

Страница «ИЗВЕСТЬ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.