Воздушную известь получают путем обжига известняка, основным компонентом которого является минерал кальцит - СаСО3.
Основной химической реакцией при обжиге является реакция разложения карбоната кальция:
СаСО3 = СаО + СО2↑
Обжиг известняка проводят при 900 - 1200°.
Продукт обжига называется негашеной известью (известью «кипел-кой») и состоит в основном из СаО,а также содержит примеси (до 5% MgO и до 10% силикатов и алюминатов кальция).
Негашеная известь не применяется непосредственно в качестве вяжущего вещества. Предварительно ее гасят, путем смешивания с водой:
СаО + Н2О = Са(ОН)2
Взависимости от количества свободной воды, содержащейся в продукте реакции гашения - гашеной извести, последний может представлять собой порошкообразное твердое вещество - пушонку (отсутствие избытка воды или небольшой избыток), пластичную массу - известковое тесто (2 - 4-х кратный избыток воды) или жидкую суспензию - известковое молоко (более значительный избыток воды). В строительстве воздушная известь применяется в виде известкового строительного раствора – смеси пушонки с песком и водой, либо смеси известкового теста с песком. В обоих случаях массовое соотношение песка к гашеной извести берется равным (2 - 3):1. Известковое молоко также имеет самостоятельное применение для грунтовок поверхностей и для побелки.
|
|
Воздушная известь является медленно твердеющим вяжущим веществом. В ходе твердения сначала происходит кристаллизация Са(ОН)2 из насыщенного водного раствора за счет постепенного испарения воды с последующим медленным (в течение месяцев) процессом карбонизации части Са(ОН)2, находящегося на поверхности, под действием углекислого газа, содержащегося в воздухе:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
Кроме того, очень медленно (на протяжении десятков и сотен лет) между известью и кристаллическим диоксидом кремния, составляющим основу песка, происходит реакция силикатизации с образованием различных нерастворимых и очень прочных кристаллов - гидросиликатов кальция, пронизывающих объем известкового изделия:
хСа(ОН)2 + ySiО2 H2О→ хСаО • ySiO2 • (x+n)H2О
Силикатизация приводит к значительному упрочнению камня и повышению его химической стойкости.
Для активизации процесса силикатизации изделия из известково-песчаного теста подвергают автоклавной обработке при 170-180° и давлении 9 -10 атм. При этом, в зависимости от условий производства, достаточно быстро образуются различные гидросиликаты кальция с молярным отношением CaO/Si02 от 2 до 0,67. В результате автоклавного процесса получают прочные материалы (например, белый силикатный кирпич), широко применяемые в строительстве.