Известь воздушная строительная. Что такое воздушная известь

Водоэмульсионка хороша, а пушонка дешевле и для дезинфекции лучше. Это связано с тем, что известь помимо красящей способности обладает антисептическим свойством, поэтому препятствует образованию грибка и появлению плесени на любых поверхностях. В статье речь пойдет о приготовлении извести.

Состав извести

• Известью принято называть материалы после обжига и специальной технологии переработки таких природных материалов, как мел, ракушечник, известняк и прочие карбонатные породы. Термически обработанные в печах разного типа при +1000 - 1200 градусах глыбы горных пород превращаются в куски различной формы.

• Для дальнейшего использования они подвергаются специальной переработке без каких-либо химических компонентов и катализаторов. Поэтому получается 100% натуральный материал, в составе которого допускается небольшое содержание минеральных добавок и глиняных примесей.
• Чаще известь применяется в строительстве. И не только. Широко используются специальные марки извести в черной металлургии, пищевой, целлюлозно-бумажной, кожевенной, химической, текстильной и сахарной промышленностях. Также известью пользуются работники сельского хозяйства и экологи для нейтрализации дымовых газов или водных стоков.

Популярность извести

История не сохранила имени того, кто первым додумался использовать уникальные возможности извести. Вполне возможно, что это был один из первых отделочных материалов для декорирования жилищ наших предков. Получение патентов и авторские права на инновации появились уже во времена новейшей истории. Теперь бы он был в числе самых богатых олигархов мира.

Ведь по оценкам экспертов, в мире производится ежегодно примерно 300 млн. тонн извести. Из них 120 млн. тонн реализуется на рынке. Россия в числе лидеров производителей этого отделочного материала. Ежегодно в стране выпускается порядка 10 млн. тонн извести. Из них 4 млн. тонн для строительства.

• Дольше всех декоративных материалов и чаще известь применяется для побелки. Использование ее не требует специальных навыков и физических усилий. Она надежна и не слишком обременительна для семейного кошелька.

• Побелка раствором извести деревянных конструкций или стен домов - средство, используемое и проверенное веками. Ее делали не только с декоративной целью, но и для предотвращения гниения древесины, огнезащиты.
• Сегодня в мегаполисах практически никто не покрывает стены комнат известкой. Однако в сельской глубинке по-прежнему предпочитают использовать ее для покрытия скрытых балок, невидимых стропил или внутренних прогонов.

Разновидности извести

Силикаты наделяют известь гидравлические свойства. В зависимости от степени их содержания известь считается воздушной или гидравлической. Гидравлическая известь обладает способностью усиливать процесс затвердевания и сохранения прочности растворов и на воздухе, и в водной среде. В зависимости от содержания клинкерных минералов она может быть слабо гидравлической или сильно гидравлической.

Воздушная известь предназначена для обеспечения затвердения используемых в строительстве растворов и сохранения ими прочности при нормальном уровне влажности.

• кальциевую;
• магнезиальную;
• доломитовую.

По виду обработки известь бывает:

• комковой, так называемой, кипелкой;
• молотой в виде порошка, полученного путем измельчения обожженных комков;
• пушонкой, представляющей собой гашеный материал, получаемый после гашения комков водой;
• известковым тестом — продуктом гашения комкового сырья;
• известковым молоком — белой суспензией.

Кроме того, известь подразделяется на:

• быстро гасящуюся в течение не более 8 минут;
• средне гасящуюся - не больше, чем за 25 минут;
• медленно гасящуюся в течение не менее 25 минут.

Известь в виде порошка выпускается с добавками или без них. Самый известный вид - негашеная известь. Она широко используется при изготовлении бетона, строительных, отделочных, связывающих и антисептических растворов. С ее помощью производится искусственный камень.

При использовании разных технологических параметров обжига горных породполучаются комки извести с разной степень прочности:

• твердо обожженные;
• мягко обожженные;
• промежуточного варианта.

Как материал для строительных работ чаще используют мягко обожженную известь, у которой:

• наименьший размер зерна;
• меньшая плотность;
• минимальное время гашения.

Во время процесса гашения происходит выделение тепла. Если не соблюдать технику безопасности, возникает риск получения сильного ожога.

Из сертификата соответствия качества извести можно узнать о сорте и состоянии извести, процентном соотношении примесей. Этот документ выдается только организациям, соблюдающим ГОСТ при изготовлении материала.

Из чего делают известь

Вид и марка извести определяет основную сферу ее использования.

• Известь для строительных работ изготавливается из пород, содержащих большой процент кальция и магния. Его используют как пластификатор в бетонные смеси и связывающие растворы. Такая марка реализуется известковым тестом или в комках и пушонкой.
• Для изготовления гидравлической извести путем обжига используются известняки с 6-20% содержанием глиняных примесей. Эта марка применяется для выпуска бетона низких видов, потому что у нее низкая пластичность, в отличие от высокого уровня прочности. Гидравлическую известь чаще используют при строительстве конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности.
• Комковую известь используют как полуфабрикат для приготовления порошков или растворов. Хранят ее на закрытых складах, чтобы уберечь от влажности. Реализуется чаще всего для приготовления побелочных растворов.
• Садовую известь применяют с целью обогащения кальцием кислой почвы. Без его достаточного количества растения плохо растут и развиваются. Гашеная и негашеная извести добавляются в почву в дождливую весеннюю или осеннюю погоду. Осадки способствуют лучшему растворению известняка.

• Пористая белая масса натровой извести представляет собой едкий натр, смешанный с гашеной известью. Еще одна сфера применения - производство противогазов и барокамер, снаряжения для водолазов.
• В составе хлорной извести свободный хлор и гидроксид кальция. Она обладает мощной дезинфицирующей силой и свойством отбеливания.

Свойства извести

• Низкая стоимость . В рейтинге материалов известка в комках оценивается довольно высоко. Найти материал для отделочных работ с таким же сочетанием цена - качество практически невозможно.
• Дезинфекция . Бактерии, которые попадают на пленку, образованную известью, гибнут.

• Влагоустойчивость .
• Отсутствие неприятного запаха .
• Универсальность . Возможность использования, как на старой побелке, так и на новых поверхностях.
• Стойкость к ультрафиолету.
• Дружелюбное отношение к красителям .

Два основных недостатка извести:

• Риск появления разводов и полос, пузырей , если не соблюдены правила процентного соотношения приготовления раствора для побелки или бетона. Очень жидкая консистенция не окрасит поверхность до требуемой насыщенности, а густой раствор побелки, высыхая, будет превращаться в пузыри и сыпаться.
• Из-за едкости во время работы с известью требуется предельная осторожность .

Известь своими руками

Известь для побелки используют на фасадах после штукатурки, поверхностях стен и потолков в подвалах и помещениях с повышенной влажностью или сухих, кухнях, туалетах. Известковый состав стойко равнодушен к влиянию воды и перепадам температуры. Например, потолки белятся известковым молоком, а ровные стены после штукатурки окрашиваются красками на основе извести.

• Используется известь для грунтовочных растворов и красок на водной основе для отделки поверхностей внутри и снаружи не только как краска, но и как связующий элемент. Однако для колеровки известковых смесей с щелочным характером применяются только щелочно стойкие пигменты. Например, на 1 кг извести добавляется не более 100 г сажи или окиси хрома, мумии или умбры. Разводятся эти красящие вещества водой до густой каши. Через 5 часов выдержки, энергично помешивая, добавляют колер к пушонке, которую разбавляют до консистенции молока.
• Покупать рациональнее сухую известь. Она достаточно долго сохраняется. Приготовление к использованию не займет много времени.
• Перед тем, как разводить известь, комки большого размера нужно измельчить и загасить. В зависимости от того, как раствор будет использоваться, приготавливается пушонка (порошкообразный раствор) или тесто. Для этого необходимо брать разное количество жидкости.
• Чтобы приготовить пушонку для побелки поверхности площадью 2,5 квадрата, надо взять достаточно глубокую емкость обязательно без ржавчины. Это необходимо, потому что во время гашения извести водой объем увеличивается в 2-3 раза.
• Положить в посуду 1 кг известковых комков. Налить 0,75 - 1 л прохладной воды. Неплотно прикрыть крышкой, чтобы у пара осталась возможность для выхода. Если для гашения извести взять мало воды, она способна «перегореть». Если воды слишком много, комки извести могут «задохнуться».

• Процедуру следует проводить с предельной осторожностью, потому что раствор нагревается примерно до 140-150 градусов. Кипящая смесь шипит и брызгается, поэтому лучше подстраховаться и перед тем, как гасить известь надеть защитные очки и перчатки.
• В течение 8-30 минутного кипения следует тщательно перемешивать бурлящую массу деревянной палкой.
• Когда процесс гашения завершится, надо закрыть емкость крышкой и поставить ее в погреб на 15-30 дней. Только после такой выдержки материал приобретает максимально эффективные, дезинфицирующие и надежные свойства.

• В день побелки нужно развести пушонку водой. Побелку стен или потолков делают известковым молоком, получаемым от тщательного перемешивания 3 частей воды с 1 частью свежегашеной известки. Добавлять жидкость следует столько, чтобы на палке, которой помешивается раствор, оставалась идеально белого цвета известь в виде плотной и ровной пленки.
• Для приготовления известкового теста алгоритм работы будет таким же. Кроме количества жидкости, которой потребуется значительно меньше.

• Для увеличения прочности покрытия и предотвращения набухания слоя штукатурки в известковое молоко добавляется 10-15% краски с латексной основой или обойного клея.
• Для более плотного приставания известкового молочного раствора в ½ ведра побелочного раствора добавляется зеленое мыло (1 столовая ложка).
• Для придания декоративной побелке дополнительной стойкости добавляется в этот объем олифа (1/3 полной столовой ложки) и поваренная соль (примерно 5 г). Все тщательно перемешивается, а затем процеживается через мелкое сито, чтобы удалить не растворившиеся комки и крупицы.
• Легкий голубоватый оттенок, выгодно оттеняющий поверхность потолка при дневном освещении можно получить, добавив синьку (20 г).
• Покраску известковыми красящими составами следует проводить в холодные или влажные дни.

Расход извести

• Побелка поверхности стен, потолка или других конструкций здания считается самой недорогой отделкой. Расход зависит от выбранной технологии нанесения и гладкости поверхности. При использовании кисти требуется больше побелки. На идеально выровненные стены уйдет меньше известкового молока, чем на покраску кирпичных поверхностей. Приблизительный расход на 1 м² ровных стен - 0,5 л готового раствора для побелки.
• Обычно профессиональные мастера побелку 1 м2 стен одним слоем оценивают в 50 рублей и выше. Цена зависит от необходимости очистки от грязи или краски, структуры поверхности, количества слоев.

Расход извести при побелке

По стоимости использовать известь выгоднее, чем окрашивать стены водоэмульсионными красками или декорировать другими материалов. Да и по качественным характеристикам и антисептическим свойствам она превосходит многие из них.

Самым древним вяжущим материалом, который широко используется как в строительной индустрии, так и в промышленной, является воздушная известь. Что это такое? Это материал, который добывают посредством обжига кальция и кальциево-магниевых пород до тех пор, пока из них не удалится углекислый газ. Конечный результат этих процессов - белый порошок, который и называют негашеная комовая известь или кипелка.

А что вы знаете об этом материале? Как его производят? Какие существуют виды? В чем положительные свойства воздушной извести? Все это и многое другое вы сможете узнать, прочитав этот материал.

Производство материала

Начнем с самого начала - как же получается воздушная известь? Производят продукт из горных осадочных пород:

• известняка;
• доломита;
• мела;
• доломитизированного известняка, в котором содержится не больше 8% глины.

Основной материал, преобладающий во всех этих породах - карбонат кальция, который имеет формулу СаСО 3 . Кроме того, присутствует немного карбоната магния (МgСОз) и прочие добавки. Все эти породы обжигаются во вращающейся или шахтной печи, работающие при температурном показателе от 900 до 1200 ˚C. Формула воздушной извести выглядит так:

СаСОз = СаО + СО 2 ;
МgСО 3 = МgО+СО 2 .

После этой обработки получается комовая известь (мелкопористые части 5-10 см в размере). Сразу же на производстве ее могут гасить водой. Как результат - гашеная известь, со своей формулой:

СаО + Н 2 О= Са(ОН) 2

Если смочить известь водой, получается бурная реакция, при которой выделяется тепло, при котором вода может нагреться до температуры кипения. В этом и заключается процесс гашения извести. Вот почему изначально, известь называют кипелкой. При этом если воды добавить мало, то образуется тонкий порошок, а если жидкости преизбыток, то итоговый результат - тесто с повышенной пластичностью. При гашении комовая известь становится больше в размере и распадается на очень мелкие частички.

Что касается затрат на время гашения, то оно разное. Ориентируясь на него, существуют 3 разновидности извести:

1. Быстрогасящаяся (за 8 минут).
2. Среднегасящаяся (за 25 минут).
3. Медленногасящаяся (за 25 минут и больше).

Кроме того, если учитывать число добавляемой жидкости, используемой для погашения, то выходит воздушная гидратная известь или, как ее еще называют - пушонка. В ней наличие жидкости равно 50-65% от веса извести. Такое число жидкости нужно для должной реакции гидратации. Когда жидкости на три или четыре раза выше, чем сырья, то получается известняковое тесто. А для получения известнякового молока, жидкости понадобится в 8-10 раз больше, чем самой извести.

Какие есть виды материала

Если брать во внимание число оксида магния и кальция, которые входят в состав воздушной извести, то можно определить несколько ее разновидностей:

Известь строительная воздушная может быть доставлена на объект в разных видах:

• комовая кипелка негашеная;
• в виде порошка, негашеная молотая;
• гидратная известь пушонка;
• известняковое тесто и молоко.

Комовая кипелка - продукт, получившийся в результате обжига, состоящий из частей разной величины. Из нее можно получить: молотую известь, гидратную известь, известняковое тесто и молоко. Доставляют материал насыпью в закрытых вагонах и грузовиках. Что касается хранения, то это нужно делать на складе, который полностью сухой и имеет деревянный пол.

Обратите внимание ! Ее нельзя ставить на пол. Важно приподнять ее над уровнем земли на 30 см.

Почему так? Потому что если она соприкоснется с водой, то будет самостоятельно разогреваться до температуры 300 ˚C. А учитывая то, что на складе могут быть быстровоспламеняющиеся материалы, все может обернуться пожаром.

Порошкообразная молотая известь получается в результате помола комового материала в специальных шаровых мельницах. В состав добавляют золу и шлак. Без добавок этот вид делится на 3 сорта, а с добавками на 2. Достоинство порошка в том, что при добавлении жидкости она подобна гипсу: сначала получается пластичное тесто, а через полчаса все начинает схватываться.

Гидратная известь или пушонка - это материал, прошедший процесс гашения на заводе. Он тоже выглядит как белый порошок. При этом показатели влажности должны быть не больше 5%, плотность - 400-4500 кг/м 3 . Готовый материал делят на два сорта. Хранение происходит в бункере, яме, или каком-то резервуаре. Транспортируют насыпью, посредством цементовоза, контейнеров или мешков из бумаги.

Если говорить об известняковом тесте, то оно похоже на пасту, плотность которой 1300-1400 кг/м 3 . Она получается путем гашения комового материала, при избытке жидкости. Хорошо погашенный материал, который увеличился в размере не меньше 3 раз, называют жирным. Тот же, который увеличился не меньше 2,5 раза, именуется тощим. Что касается транспортировки теста и молока, то это происходит в автоцистерне.

Твердение

В составе теста - вода и мельчайшие частички извести, которые не растворились. По мере того как из него испарятся вода, получается раствор Ca(OH) 2 . В результате кристаллы, которые скрепляли все части в одну монолитную структуру, удаляются. Вот почему защищенное от потери воды тесто, будет неограниченно сохранять свою пластичность (не схватываться, не затвердевать).

Твердение воздушной извести - процесс очень долгий. Это занимает от 15 мин до часа. Но, процесс можно ускорить, если просушись смесь или добавить гипс/цемент. Стоит отметить, что при повторном добавлении жидкости в затвердевшую известь, она снова становится пластичной. На открытом воздухе материал вступает в реакцию с углекислым газом, при котором образовывается карбонат кальция. Он не растворяется в воде. Этот процесс назван карбонизацией, при которой выделяется жидкость. В связи с этим штукатурку или кладку из кирпича на раствор из известняка сушат.

Обратите внимание ! Чтобы получить материал, который будет стойким к воде, в него вводят золу, ТЭС, молотую пемзу и доменный шлак.

При затвердевании воздушной извести получается так, что уменьшается ее объем, и образуется усадка. Поэтому важно добавить в смесь заполнитель - песок.

Характеристики материала

Первое, что хочется отметить - это средняя плотность. У каждого вида она разная. Комовая негашеная имеет показатели от 1,6 г/см 3 до 2,9 г/м 3 . Все зависит от температуры и длительности обжига. Если она составляет 800 ˚C, то получится 1,6 г/см 3 , а при длительном обжоге с 1300 ˚C, выйдет 2,9 г/см 3 . Если говорить о насыпной плотности остальных видов, то показатели (кг/м 3) будут такими:

1. Молотая негашеная (рыхлая) - 900-1100.
2. Молотая негашеная (уплотненная) - 100-800.
3. Гидратная пушонка (рыхло-насыпная) - 400-500.
4. Гидратная пушонка, которая уплотнена - 600-700.
5. Известняковое тесто - 1300-1400.

Пластичность

Если говорить о пластичности, то это достоинство материала. Пластичность - свойство вяжущего придать раствору нужную консистенцию, для дальнейшего удобства обработки поверхности. За счет способности материала удерживать воду, пластичность раствора получается на высшем уровне. С ним легко работать, он просто и равномерно распределяется по поверхности тонким слоем, создавая отличную адгезию. Даже если наносить его на кирпич или другое пористое основание, то жидкость будет хорошо удерживаться в известняковом растворе.

Способность удерживать воду и водопотребность

Эти показатели довольно высоки и напрямую зависят от того, какой именно это вид, и какова дисперсность частиц материала. Гашеная известь как порошок или тесто, обладает очень высокими показателями. А вот молотая негашеная - низкими.

Воздушная известь - прочность

А что сказать о прочности раствора? Все зависит от условия затвердевания. При обычной температуре раствор из гашеного сырья твердеет медленно, и спустя месяц, имеет небольшой показатель - 0,5-1,5 МПа. При гидратном затвердевании состава с негашеной известью, уже после 28 дней можно получить показатель в 2-3 МПа. В случае автоклавного твердения получается плотный бетон, с показателем 30-30 МПа и больше.

Стойкость к морозу и воде

Растворы из известняка - обладают хорошей стойкостью к воздуху. Идеальные условия для упрочнения раствора именно в воздушно-сухой среде. Все благодаря процессу карбонизации, о котором мы говорили выше. Чем они активнее, тем больше морозо- и водостойкость материала. Раствор, который затвердел при обычной температуре, будет терять свою прочность при сильной влаге. Особенно при частой заморозке и оттаивании жидкости.

Заключение

Известь - универсальный материал, который используется в разных областях нашей жизни. Она нашла применение даже в садоводстве. Не зря материал использовали еще наши прародители. Только если вы будете работать с известью, помните: это сильная щелочь! При работе с ней защищайте кожу, лицо и дыхательные пути. И тогда вам не страшны ее влияния.

Строительная известь это продукт которого используют в строительном деле в качестве вяжущего. Строительная известь и в наши дни остается очень востребованным вяжущим материалом, благодаря своей доступности и полезных в строительном деле свойств.

Известь, которую используют в строительном деле называют строительной известью и получают путем обжига горных пород (мел, мергелистые известняки, известняк, доломит и другие) до удаления углекислоты. Количество алюмоферитов кальция и силикатов содержащиеся в извести определяют ее важные гидравлические свойства. В зависимости от гидравлических свойств строительной извести различают:

1. Воздушную известь.

2. Гидравлическую.

В зависимости от характера и последующей обработки обожженного продукта воздушная известь делится на:

1. Негашенная известь (комовая и молотая).

2. Гидратная известь (пушонка и тесто).

Негашенная известь (называется еще кипелкой) состоит из CaO, а гидратная известь состоит из Ca(OH)2. При этом наряду с содержанием Ca(OH)2 известковое тесто содержит избыток несвязной воды в значительном количестве, придающей ему пластичность. В зависимости от пластичности получаемого продукта связанной с содержанием примесей различают:

1. Жирную и

2. Тощую извести.

Если имеем дело с жирной известью, необходимо знать, что такая известь быстро гасится. В процессе гашения выделяется большое количество теплоты а известковое тесто получается пластичным и жирным на ощупь.

Тощая известь выделяет тепло в процессе гашения намного меньше, а известковое тесто получается менее жирным и пластичным. В таком тесте прощупываются мелкие зерна. Чем больше песчаных и глинистых примесей содержит известняк, тем более тощей получается изготовленная из него известь.

Жирная известь, по сравнению с тощей позволяет получить наиболее удобообрабатываемые и качественные известковые растворы. Такие растворы способны сохранить высокую пластичность даже после добавления большого количества песка. В зависимости от скорости протекания процессов во время гашения, различают:

1. Быстрогасящуюся известь , (скорость гашения не более 8 мин).

2.Среднегасящуюся известь (скорость гашения не более 25 мин).

3. Медленногасящуюся известь (скорость гашения не менее 25 мин).

Требования ГОСТ 9179-77 к различным видам извести для наглядности приведены в таблицу №1.

Таблица №1. Технические требования к извести

Для улучшения строительных свойств в негашеную и гашенную известь вводят молотые добавки минерального происхождения.В качестве добавок могут служить различные шлаки (доменные или топливные), туфы и пеплы, вулканические туфы, трепел, кварцевые пески и другие.

Известь в строительном деле широко используют при производстве штукатурных растворов, при производстве силикатного кирпича, известково-зольного кирпича, известково-шлакового кирпича, при производстве силикатного бетона и других видах строительных материалов.

Воздушная известь

Строительную воздушную известь получают из кальциевомагниевых карбонатных пород. Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка в карьерах, его подготовки (дробления и сортировки) и обжига. После обжига производят помол комовой извести, получая молотую негашеную известь, или гашение комовой извести водой, получая гашеную известь.

Основным процессом при производстве извести является обжиг, при котором известняк декарбонизуется и превращается в известь по реакции СаСО3↔ СаО + СО2. Диссоциация карбонатных пород сопровождается поглощением теплоты (1г-моль СаСО3 требует для разложения примерно 190 кДж). Реакция разложения углекислого кальция обратима и зависит от температуры и парциального давления углекислого газа. Диссоциация углекислого кальция достигает заметной величины при температуре свыше 600°С.

Теоретически нормальной температурой диссоциации считают 900°С. В заводских условиях температура обжига известняка зависит от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов и составляет обычно 1100…1200°С. При обжиге из известняка удаляется углекислый газ, составляющий до 44% его массы, объем же продукта уменьшается примерно на 10%, поэтому куски комовой извести имеют пористую структуру. Обжиг известняка производят в различных печах: шахтных, вращающихся, в «кипящем слое», во взвешенном состоянии и т. д.

Рисунок-1.Шахтная печь для обжига извести:

1-шахта; 2-загрузочный механизм; 3-дымосос; 4-гребень для подачи воздуха; 5-разгрузочный механизм.

Наибольшее распространение получили экономичные по расходу топлива шахтные пересыпные известеобжигательные печи, однако известь в них оказывается загрязненной золой топлива. Шахтная печь (рис. 1) состоит из шахты, загрузочного и выгрузочного устройства, воздухоподводящей и газоотводящей аппаратуры.

Известняк в шахтную печь загружают периодически или непрерывно сверху. Материал по мере выгрузки извести опускается вниз, и навстречу обжигаемому материалу просачиваются горячие дымовые газы. По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают зоны подогрева, обжига и охлаждения.

В зоне подогрева в верхней части печи с температурой печного пространства не выше 900°С известняк подсушивается, подогревается и в нем выгорают органические примеси. В средней части печи - в зоне обжига, где температура достигает 900…1200°С, - происходит разложение СаСО3 и выделение углекислого газа. В нижней части печи - зоне охлаждения - известь охлаждается поступающим снизу воздухом с 900 до
50…100°С.

Рисунок-2. Схема установки для обжига извести в «кипящем слое»:

1 - подача сжатого воздуха; 2 - воздушная коробка с непровальной решеткой; 3 -горелки; 4 - загрузка известняка; 5 - отвод отходящих газов на очистку; 6 - решетчатый свод;7 - переливная труба; 8 - выгрузка обожженной извести

Газовые печи позволяют получить «чистую» известь, они проще в эксплуатации, процесс обжига в них можно механизировать и автоматизировать.
Во вращающихся печах получают известь высокого качества, но при этом расходуется много топлива.Имеют применение высокопроизводительные агрегаты с обжигом в «кипящем слое». Обжиг в «кипящем слое» (рис.2) производят в реакторе, представляющем собой металлическую шахту, отфутерованную внутри и разделенную по высоте решетчатыми сводами на 3…5 зон.

Передача материала из зоны в зону производится через трубки, имеющие ограничитель. Высота «кипящего слоя» определяется от обреза переливной трубки до решетки. По периферии реактора имеются горелки для газа или мазута. Многозонность реактора позволяет получать известь высокого качества при небольшом расходе топлива. Полученный при обжиге карбонатных пород полупродукт носит название комовой извести-кипелки.В дальнейшем она поступает на помол или гашение.

Молотая негашенная известь

Молотая негашеная известь с добавками производится 1-го и 2-го сортов и гидратная (гашеная) без добавок и с добавками двух сортов:1-го и 2-го.Воздушная известь должна удовлетворять требованиям(смотри таблицу-2). В соответствии с требованиями ГОСТ 9179-77 негашеную известь следует измельчать до тонкости, при которой остаток при просеивании пробы через сита № 02 и № 008 должен быть соответственно не более 1,5 и 15%.

Таблица-2. Технические требования к воздушной извести

Обычно заводы выпускают известь, характеризующуюся остатками на сите № 008 до 2…7%, что примерно соответствует удельной поверхности 3500…
5000 см²/г. Молотую негашеную известь транспортируют в герметически закрытых металлических контейнерах или в бумажных битуминизированных мешках. Хранить молотую известь до употребления можно не более 10…15 сут в сухих складах.

При работах с известью необходимо соблюдать требования по охране труда. Попадание частиц молотой извести в легкие, а также на слизистые оболочки, особенно глаз, опасно. Молотую негашеную известь применяют без ее предварительного гашения, что имеет ряд преимуществ: исключаются отходы в виде непогасившихся зерен, используется тепло, которое выделяется при гидратации извести, что ускоряет процессы твердения извести.

Изделия из этой извести имеют и большую плотность, прочность и водостойкость. Для ускорения твердения растворных и бетонных смесей на молотой негашеной извести в их состав вводят хлористый кальций, а для замедления твердения в начальный период (схватывания) добавляют гипс, серную кислоту и сульфитно-спиртовую барду. Добавка гипса и хлористого кальция, кроме того, повышает прочность растворов и бетонов, а добавки замедлителей твердения предупреждают образование трещин, что возможно при отсутствии определенных условий твердения.

Гидратная известь

Известь воздушная отличается от других вяжущих веществ тем, что может превращаться в порошок не только при помоле, но и путем гашения - действие воды на куски комовой извести с выделением значительного количества тепла по реакции СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 65,5 кДж.
1 г-моль СаО выделяет 65,5 кДж тепла, 1 кг извести-кипелки- 1160 кДж.

Стехиометрически для гашения извести в пушонку необходимо 32% воды от массы СаО. Практически в зависимости от состава извести, степени ее обжига и способа гашения количество воды берут в 2, а иногда и в 3 раза больше, так как в результате выделения тепла при гашении происходит парообразование и часть воды удаляется с паром. На скорость гашения извести оказывают влияние температура и размеры кусков комовой извести. С повышением температуры ускоряется процесс гашения. Особенно быстро процесс гашения протекает при гашении паром при повышенном давлении в закрытых барабанах.

В зависимости от скорости гашения различают строительную негашеную известь: быстрогасящуюся со скоростью гашения не более 8 мин; среднегасящуюся со скоростью гашения до 25 мин и медленногасящуюся со скоростью гашения не менее 25 мин. Содержание активных CaO + MgO для гидратной извести должно быть не менее 70%, а влажность - не более 4%.

Гашение извести в пушонку производят в специальных машинах - гидраторах. Для гашения извести-кипелкив известковое тесто применяют известегаситель ЮЗ, в котором комовая известь одновременно размалывается, перемешивается с водой до образования известкового молока и сливается в сепаратор отстойник. После отстаивания известкового молока образуется известковое тесто.

Нельзя применять известковое тесто с большим содержанием непогасившихся зерен извести, так как гашение этих зерен может произойти в кладке, что приведет к растрескиванию затвердевшего известкового раствора. Измельчение извести в гасителе ЮЗ способствует практически полному гашению извести, тогда как в других машинах количество непогасившихся зерен (отходов) может достигать 30%. Твердение извести может происходить только в воздушно-сухих условиях.

Испарение воды (что имеет место при этом) вызывает слипание мельчайших частиц Са(ОН)2 в более крупные и их кристаллизацию. Кристаллы Са(ОН)2 срастаются друг с другом, образуя каркас, окружающий частицы песка. Наряду с этим происходит карбонизация гидрата оксида кальция за счет поглощения углекислоты воздуха по реакции:

Са (ОН) 2 + СО2 +nН2О = СаСО3 +(n + 1) Н2О

Таким образом, твердение известковых растворов есть следствие их высыхания и образования кристаллического сростка Са(ОН)2, а также процесса образования углекислого кальция на поверхности изделия. Твердеет гашеная известь медленно, и прочность известковых растворов невысокая. Это объясняется тем, что кристаллизация гидрата оксида кальция происходит не интенсивно и кристаллы слабо связаны друг с другом.

Кроме того, образовавшаяся на поверхности корка СаСО3 препятствует прониканию воздуха внутрь известкового раствора и тормозит дальнейшее развитие процесса карбонизации. Гидрат оксида кальция кристаллизуется тем быстрее, чем интенсивнее испаряется вода, поэтому для твердения извести необходима положительная температура.

Воздушную известь широко применяют для приготовления строительных растворов в производстве известково-пуццолано-вых вяжущих, для изготовления искусственных каменных материалов - силикатного кирпича, силикатных и пеносиликатных изделий, шлакобетонных блоков, а также в качестве покрасочных составов.

Транспортируют комовую известь навалом, защищая от увлажнения и загрязнения, а молотую - в специальных бумажных мешках или металлических закрытых контейнерах. Известковое тесто перевозят в специально для этого приспособленных кузовах самосвалов. Известь негашеная должна храниться в закрытых складах, защищенных от попадания влаги. Гидратную известь можно хранить непродолжительное время в мешках и сухих складах. Молотую известь не следует хранить более 30 сут, так как она постепенно гасится влагой воздуха и теряет активность.

Гидравлическая известь

Широко используется в строительном деле. Получают гидравлическую известь путем умеренного обжига при температуре 900-1100 °С мергелистых известняков которые содержат от 6 до 20 % глинистых примесей.В процессе обжига мергелистых известняков углекислый кальций содержащийся в породе разлагается а часть образовавшегося CaO в твердом состоянии соединяется с оксидами SiO2, Al2O3, Fe2O3, содержащимися в минералах глины.В результате и образуются силикаты (2CaO SiO2), алюминаты (CaO Al2O3) и ферриты кальция (2CaO Fe2O3), способные твердеть на воздухе и в воде.

Для характеристики химического состава сырья (глина и известняк) а также готового вяжущего вещества пользуются гидравлическим или основным модулем составляющим для гидравлической извести 1,7-9:

m= (%CaO) : %(SiO2+Al2O3 +Fe2O3)
Гидравлическую известь различают двух видов:

1. Слабогидравлическую с модулем 4,5…9,

2. Сильногидравлическую с модулем 1,7 … 4,5 МПа.

Затворенная водой гидравлическая известь после предварительного твердения на воздухе продолжает твердеть и в воде при этом физико-химические процессы воздушного твердения продолжают сочетаются с гидравлическими. При испарении влаги происходит постепенная кристаллизация гидроксида кальция а под действием углекислого газа подвергается карбонизации.

Гидравлическое твердение затворенной водой извести происходит путем гидратации силикатов, ферритов кальция и алюминатов (также как и в портландцементе).При этом предел прочности испытуемых образцов через 28 суток твердения должен составлять для слабогидравлической извести при изгибе не менее 0,4 МПа.

Для сильногидравлической извести не менее 1,0 МПа

При сжатии для слабогидравлической извести не менее 1,7 МПа

Для сильногидравлической извести 5,0 МПа

Также как и обычная известь используется для изготовления кирпичей, различных стеновых блоков из силикатных бетонов а также и других строительных изделий.Такая известь отличается от извести описанной выше тем, что после того как ее затворили водой продолжает и способна твердеть в воде.

Сфера использования извести многообразна:

Черная металлургия,
- химическая промышленность,
- сахарная промышленность,
- строительство,
- сельское хозяйство,
- в быту.

Сферой использования определяется и разнообразие извести

Используют в приготовлении:

Строительных растворов,
- термоизоляционных материалов,
- силикатного кирпича,
- шлакоблоков,
- газобетона,
- сухих строительных смесей,
- штукатурных и клеевых составов,
- растворов для кладки,
- шпаклевки.

Использование строительной извести.

Благодаря отсутствию отходов и полного применения всех компонентов измельченной извести (силикатов, карбоната кальция, ферритов) в процессе отвердения, известь используется при производстве растворов и бетона. Изделия получаются высокопрочные, плотные и водостойкие. Все эти свойства особенно важны при производстве:

Силикатного кирпича,
- стабилизирующих и укрепляющих дорожных растворов.

Как дезинфицирующее средство, негашеная известь нашла широкое применение на птицеводческих комплексах и в рыболовстве.

В сельском хозяйстве при помощи извести обрабатываются и очищаются сточные воды и восстанавливается плодородный слой почвы.

Фактически негашеная известь является полуфабрикатом. Чаще всего известь перед применением гасится водой. В результате химической реакции оксиды магния и кальция преобразовываются в их гидраты и получается тестообразная, мягкая масса. При этом большие куски извести распадаются на мелкие частицы размером не более 20мкм.

Пластичность известковой массы и его строительные свойства тем выше, чем мельче эти частицы. Называется такая известь «пушонкой» и используется при производстве:

Сухих строительных смесей,
- минеральных удобрений,
-для нейтрализации опасных отходов различных предприятий (металлургических, мусороперерабатывающих).

При использовании гашеной извести повышается:

Качество штукатурных растворов и
- строительных сухих смесей;
- вязкость и
- водостойкость бетона и других вяжущих материалов.

Сферы применения строительной извести

Широко используется гашеная известь в:

1. химической промышленности при производстве:
- искусственного волокна,
- кальцинированной соды,
- карбида кальция,
- хлорной извести,
- синтетического каучука и т.п.

2. пищевой промышленности:
- при производстве сахара для очистки сока сахарной свеклы,
- для смягчения и дезинфекции питьевой воды.

3. кожевенной промышленности:
- в качестве средства от сырости.

4. металлургической промышленности при производстве:
- чугуна в доменных печах - для удаления лишних примесей (серы, фосфора),
- стали (для дальнейшего её облагораживания).

5. стекольной промышленности используется:
- смесь извести с кварцем, «поташем» и содой при изготовлении особо прочного стекла.

6. для охраны природы:
- нейтрализует вредные кислоты,
- ускоряет разложение опасных веществ,
- связывает тяжелые металлы.

Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их при температуре 900-1250°С до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция и магния.

CaCO3 = CaO+CO2 MgCO3 = MgO+CO2

Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. п. (Аl2О3, SiO2, Fe2O3) в карбонатных породах не должно превышать 6-8%. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь. При температуре 1200 0С эти окислы взаимодействуют с оксидами кальция и магния и образуют 2СаОSiO2,СаО Аl2О3 и 2СаО Fe2O3, которые при гидратации с водой образуют нерастворимые соли.

Различают следующие виды воздушной извести:

1) Известь негашёная комовая;

2) Известь негашёная молотая;

3) Известь гидратная (пушонка);

4) Известковое тесто.

Известь негашёная комовая представляет собой продукт обжига в виде кусков различной величины. По химическому составу она почти полностью состоит из свободных оксидов кальция и магния с преимущественным содержанием СаО. В небольшом количестве в ней могут присутствовать неразложившиеся карбонат кальция, а также силикаты, алюминаты и ферриты кальция и магния, образовавшиеся во время обжига при взаимодействии глины и кварцевого песка с оксидами кальция и магния.

Известь негашёная молотая — порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Гидратная известь — это продукт в виде высокодисперсного сухого порошка, получаемый гашением комовой или молотой негашёной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим переход оксидов кальция и магния в их гидраты Влажность гидратной извести не должна быть более 5%. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОН)2 и небольшого количества примесей (как правило, карбоната кальция).

СаО+Н2О=Са(ОН)2

MgО+Н2О=Mg(ОН)2

Известковое тесто — продукт, получаемый гашением комовой или молотой негашёной извести водой в количестве, обеспечивающем переход оксидов кальция и магния в их гидраты Са(ОН)2 и Mg(ОН)2 и образование пластичной тестообразной массы издержанное тесто содержит обычно 50-55% гидроксидов кальция и магния и 50-45% механически адсорбционно-cвязанной воды:

В зависимости от содержания оксида магния различают слeдующие виды воздушной извести:

1) Кальциевую: MgO не более 5%;

2) Магнезиальную: MgO от 5 до 20%;

3) Доломитовую: MgO от 20 до 40%.

Качество воздушной извести оценивается по разным показателям, основным из которых является содержание в ней свободных оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их содержание, тем выше качество извести.

По ГОСТ 9179-77 в зависимости от суммарного количества оксидов кальция и магния известь делят на три сорта. В негашёной кальциевой извести 1-го сорта активных оксицов кальция и магния должно быть не менее 90%, 2-го сорта не менее 80%, 3-го сорта не менее 70%. В магнезиальной и доломитовой извести количество свободных оксидов кальция и магния должно быть в 1-м сорте не менее 85%, во 2-м сорте не менее 75% и в 3-м сорте не менее 65%.

Известь для автоклавного твердения не должна содержать более 5% MgО. Одним из важнейших свойств воздушной строительной извести является Выход теста — это количество известкового теста (в л), получаемого при гидратации 1кг комовой или молотой негашёной извести. Если обжиг производится при температуре 9000С, то известь называется мягкообжиговая. Чем выше выход теста, тем оно пластичнее и тем больше его пескоёмкость, т. е. тем больше песка оно может принять при изготовлении удобообрабатываемых пластичных растворов. Высококачественные сорта извести при правильном гашении характеризуются выходом теста в 2,5-3,5л и больше. Такие извести называются Жирными. Известь с меньшим выходом теста считают тощей.

Кроме того, в соответствии с ГОСТ 9179-77 извести различают по скорости гашения:

1) Быстрогасящаяся — со скоростью гашения не более 8 мин.;

2) Среднегасяшаяся — со скоростью гашения не более 25мин.;

3)Медленногасящаяся — со скоростью гашения более 25 мин.

За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры в начале её снижения.

К молотой негашёной извести предъявляют требования не только по суммарному содержанию свободных оксидов кальция и магния, но и по тонкости измельчения.

Основным показателем гидратной извести (пушонки), а также известкового теста является содержание в них активных оксидов кальция и магния. По этому признаку эти виды извести делят на два сорта, минимально допустимое содержание активных СаО и MgO в высушенном продукте 1-го сорта — 67%; 2-го сорта — 60%.

В молотую негашёную известна также в гидратную известь допускается вводить тонко измельчённые добавки (доменные и топливные шлаки, золы, вулканические породы, кварцевые пески, трепел и т. п.) в таком количестве, чтобы содержание CaCО+MgO и кальциевой негашёной извести 1-го сорта было не менее 65%, а 2-го сорта-55%. При введении тех же добавок в гидратную известь активность должна быть не менее 50%(1сорт) и 40% (2сорт).

Исходными материалами для производства воздушной извести являются:

1)Мелкозернистый кристаллический известняк-мрамор, из-за высоких декоративных свойств почти не применяется для производства извести;

2) Плотные известняки, преимущественно составляют до 90% СаСОз и небольшого количества MgСOз, примесей глины, чернозема, гипса и др.

3)Известковый туф — это рыхлое ноздреватое вещество, которое применяется при производстве воздушной строительной извести. Также можно получить воздушную строительную известь из известняка — ракушечника;

4)Доломитизированный известняк, состоящий из: СаСОз+СаСОз-MgCОз

5)Чистые известняки имеют объёмн. вес:2400-2800кг/м, влажность 15-25%.

Свойства воздушной извести.

Истинная плотность негашёной извести колеблется в пределах 3,1-3,3г/см и зависит, главным образом, от температуры обжига, наличия примесей, зёрен недожога и пережога Истинная плотность гидроксида кальция зависит от степени её кристаллизации и равна для Са(ОН)2, кристаллизованной в форме гексагональных пластинок, 2,23 и аморфной 2,08г/см.

Средняя плотность комовой негашёной извести в куске зависит в большей мере от температуры обжига и возрастает с 1,6 (известь, обожжённая при t=800»C) до 2,9г/см3 (длительный обжиг при t= 13000C).

Насыпная плотность для извести других типов следующая:

Для Молотой негашёной В рыхлом состоянии — 900-1100кг/м?

В уплотнённом состоянии — 100-800кг/м^;

Для гидратной извести (пушонки) в рыхло насыпном состоянии — 400-500кг/м5;

В уплотнённом состоянии — 600-700кг/м3;

Для известкового теста — 1300-1400кг/м3.

Пластичность , обуславливающая способность вяжущего придавать растворам и бетонам удобообрабатываемость - важнейшее свойство извести. Пластичность извести связана с её высокой водоудерживающей способностью. Тонкодисперсные частички гидроксида кальция, адсорбционно удерживая на своей поверхности значительное количество воды, создают своеобразную маску для зёрен заполнителей в растворной или бетонной смеси, уменьшая трение между ними. Вследствие этого известковые растворы обладают высокой удобообрабатываемостью, легко и равномерно распределяются тонким слоем на поверхности кирпича или бетона, хорошо сцепляются с ними, отличаются водоудерживающей способностью даже при нанесении на кирпичные или другие пористые основания.

Чем активнее известь и полнее она гасится, тем больше выход известкового теста из 1кг комовой извести; чем выше дисперсность частичек извести, тем больше её пластичность.

Водопотребность и водоудерживающая способность строительной извести высоки и зависят от вида извести и дисперсности её частиц. Повышенной водопотребностью и водоудерживающей способностью обладает гашёная известь в виде порошка или теста, пониженной — молотая негашёная.

Сроки схватывания . Растворы из гашеной извести схватываются очень медленно. Процесс схватывания несколько ускоряется при сушке образцов. Растворы из молотой негашёной извести схватываются через 15-60 мин. 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 объемные изменения, в основном трех видов:

1. Неравномерное изменение объёма, обусловленное замедленной гидратацией частичек пережога;

2. Усадка и набухание;

З. Температурные коэффициенты.

Неравномерное изменение объёмов весьма опасно для сохранности растворов и бетонов или изделий из них, так как пережжённые частицы СаО и MgО 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. ГОСТ 9179-77 ограничивает содержание в извести негасящихся зёрен, среди которых присутствуют и частицы пережога. При значительном содержании в извести негасящихся зерен её целесообразно перед употреблением тонко измельчить.

При испарении воды уплотняется известковый раствор, что даёт усадку. 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 из извести теряют прочность.

Температурные деформации в начальный период схватывания и твердения наиболее характерны для бетонов и растворов на молотой негашеной извести. При её взаимодействии с водой происходит интесивное тепловыделение, в результате которого в ряде случаев изделия разогреваются до 60-70 °С 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 поверхостнью слои изделия оказываются в растянутом состоянии, что сопровождается зачастую появлением трещин.

Интенсивность тепловыделения и температурных деформаций возрастает с увеличением тонкости помола извести, снижением водо-известкового 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 (10-20 °С) и через месяц приобретают небольшую прочность (0,5-1,5МПа) растворы на гашёной извести. Гидратное твердение растворов на молотой негашёной извести даёт возможность через 28 суток воздушного твердения достичь прочности при сжатии до 2-ЗМпа. При автоклавном твердении можно легко изготовлять плотные известково-песчаные бетоны с прочностью при сжатии до 30-40Мпа и более. Прочность растворов и бетонов на строительной извести возрастает также с увеличением её активности и уменьшением до некоторого предела водо-известкового 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 Чем активнее в растворах и бетонах прошли процессы карбонизации извести, тем они водостойки и морозостойки (так же и для изделий автоклавного твердения). Изделия, отвердевшие в обычных температурных условиях теряют прочность во влажных условиях, особенно быстро при попеременном замораживании и оттаивании.

Область применения .

Из строительной воздушной извести изготавливают растворы, предназначенные для наземной кладки частей здания и штукатурок, работающих в воздушно-сухих условиях: бетоны низких марок для конструкций, эксплуатируемых в воздушно-сухих условиях, плотные ячеистые и силикатные (автоклавные) изделия, в том числе крупные блоки и панели, легкобетонные камни, теплоизоляционные и другие материалы автоклавного твердения, смешанные и гидравлические вяжущие (известково-шлаковые и известково-пуццолановые цементы), известковые красочно составы

За счет пониженной водопотребности и водоудерживающей способности из молотой негашенной извести делают растворы и бетоны с пониженым водосодержанием, более высокой плотностью, и следовательно прочностью.