Классификация воздушной извести. Виды, сырье для производства, свойства, применение

Воздушная известь (ГОСТ 9179-77) – воздушное вяжущее вещество, полученное умеренным обжигом (не до спекания) при 1000-1200°С известняков, мела и других кальциево-карбонатных пород, содержащих до 6% глинистых примесей.

Виды воздушной извести:

· негашеная комовая;

· негашеная молотая (CaO);

· гашеная известь гидратная «пушонка» (CaOH)₂.

Сырьем для производства являются калъциево-магниевые горные породы: известняк, мел, доломитизированные и мергелистые известняки, доломиты. Независимо от вида сырья в его химический состав входят карбонат кальция СаСО₃ (не менее 85%), карбонат магния MgCO₃ (не более 7%) и глинистые вещества SiO 2+ А1₂O₃ +Fе₂О₃ (не более 6%).

Технология производства. Обжиг сырья производят в шахтних (рис. 1) или вращающихся печах (куски сырья обжигают размером от 40 до 120 мм в поперечнике шахтной печи, обжиг мелких фракций ведут во вращающихся печах).

При обжиге происходит разложение (диссоциация) известняка и получается известь по реакции: СаСО₃ →СaO + CO₂ ­

Карбонат магния, присутствующий в известняке, также разлагается:

MgCO₃ → MgO + CO₂ ­

В процессе обжига удаляется углекислый газ, составляющий 44% массы известняка. Оставшиеся после обжига оксиды кальция и магния (СаО + MgO) являются активными составляющими полученного вяжущего вещества в виде пористых кусков белого цвета, называемого комовой негашеной известью. Обожженная известь выходит из печи в виде кусков(комовая известь) пористой структуры – полуфабрикат, который можно измельчить (превратить в порошок) не только путем помола, но и гашеним (действием на куски извести водой), при котором происходит взаимодействие активных окислов с водой, в результате которого образуются гидраты окислов и выделяется определенное количество тепла. Куски извести при этом рассыпаются в мельчайший порошок, как бы распушиваются («пушонка»).

Негашеная или молотая известь получается в результате тонкого помола комовой извести на шаровых мельницах.

Неравномерность обжига приводит к образованию в извести недожога или пережога. Недожог получается при низкой температуре обжига, что снижает качество извести из-за отсутствия вяжущих свойств. Пережог получается при очень высокой температуре обжига(зерна гасятся очень медленно и могут продолжать гаситься в затвердевшем растворе, вызывая растрескивание и разрушение материала). Негашеная комовая известь имеет плотность 900-1100 кг/м3 и является полупродуктом. Для получения товарной продукции известь гасят или тонко измельчают.

Гашение извести. Реакция соединения извести с водой протекает очень энергично: выделяется тепло, резко повышается температура извести и воды, которая может закипеть, поэтому негашеную известь называют «кипелкой»: CaO +H₂O = Ca(OH)₂ + Q(реакция гидратации). При гашении куски комовой извести увеличиваются в объеме и распадаются на мельчайшие (до 0,001 мм) частицы.

В зависимости от количества взятой для гашения воды получают:

· гидратную известь («пушонку»);

· известковое тесто или известковое молоко.

Гидратная известь – «пушистый» белый порошок, состоящий из частиц гидроксида кальция. Для гашения берут 50...70% воды от массы извести. Плотность гидратной извести в рыхлом состоянии 400...450, в уплотненном – 500…700 кг/м3.

Известковое тесто – пластическая масса белого цвета плотностью 1400 кг/м3. Для гашения воды берут в три-четыре раза больше, чем извести. Объем теста в 2-3,5 раза превышает объем исходной извести-кипелки. Если объем извести увеличивается не менее чем в три раза, известь называют жирной, если не менее чем в 2,5 раза – тощей.

Известковое молоко. Для гашения в молоко берут большое количество воды – в 8...10 раз превышающее теоретически необходимое.

Свойства воздушной извести:

· активность - процентное содержание оксидов (СаО +MgО);

· количество непогасившихся зерен (недожог и пережог)

· время гашения.

Согласно ГОСТ 9179-77 комовую известь в зависимости от содержания активных СаО + MgО и количества непогасившихся зерен подразделяют на три сорта:

· I сорт содержит активных оксидов не менее 90%, непогасившихся зерен до 7%;

· II сорт - соответственно не менее 80 и до 11%;

· III сорт - не менее 70 и до 14%.

По скорости гашения комовая известь бывает:

· быстрогасящаяся — время гашения до 8 мин.;

· среднегасящаяся — время гашения до 25 мин.;

· медленно гасящаяся — время гашения более 25 мин.

Чем выше активность извести, тем быстрее она гасится и тем больше выход известкового теста.

Степень измельчения (тонкость помола) — одна из основных характеристик вяжущего. Тонкость помола извести характеризуется остатками на ситах № 02 и № 008, которые должны составлять соответственно 1,5 и 15% от массы просеиваемой пробы.

Прочность воздушной извести стандартом не нормируется, однако не учитывать ее нельзя. Молотая негашеная известь через 28 суток твердения обеспечивает прочность 5 МПа, а пушонка и известковое тесто — 0,5-1 МПа.

Применение – в качестве связующего при изготовлении известковых красок, простых и сложных штукатурных и кладочных растворов с добавкой цемента, для получения силикатного кирпича, камней, блоков и смешанных цементов (известково-шлаковых, известково-пуццолановых), для кладки наземных сооружений и штукатурки.

При перевозке, хранении и применении воздушной извести необходимо выполнять правила техники безопасности, так как известь — довольно сильная щелочь: известковая пыль раздражающе действует на органы дыхания и влажную кожу.

Рис.3.1. Шахтная печь для обжига извести:1 — шахта; 2 — загрузочное устройство; 3 — зона подогрева; 4 — зона обжига;5 — зона охлаждения; 6 — гребень для подачи воздуха; 7 — механизм выгрузки обожженной извести.