Анализ существующих технологий производства вяжущего. Номенклатура и характеристика

Известь, вяжущий материал, получаемый обжигом и последующей переработкой известняка, мела и других известково-магнезиальных горных пород. Чистая известь плохо растворима в воде (около 0,1% при 20 °С); плотностью около 3,4 г/см3. В зависимости от содержания в породе MgO различают следующие виды извести: кальциевую (содержит до 5% по массе MgO), магнезиальную (5 – 20%) и доломитовую (20 – 40%). В зависимости от химического состава и условий твердения известь подразделяют на воздушную которая твердеет в воздушно-сухих условиях и гидравлическую, которая твердеет на воздухе и в воде. Воздушную известь получают обжигом главным образом 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, например: СаСО3 на СаО + СО2. В зависимости от способа обработки обожженного продукта получают негашеную комовую (кипелка), негашеную молотую и гашеную известь (гидратную, или пушонку), а также известковое тесто. Первая представляет собой смесь кусков различной 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 известь – продукт тонкого помола комовой извести. Гашеная известь – высокодисперсный сухой порошок, получаемый взаимодействия комовой или молотой негашеной извести с небольшим количеством воды или пара (процесс гашения), состоит преимущественно из Са(ОН)2 и Mg(OH)2 с примесью СаСО3. При гашении известь большим количеством воды образуется пластичная тестообразная масса, так называемое известковое тесто.

Активность воздушной извести как вяжущего материала определяется общим содержанием оксидов Са и Mg. Наибольшей активностью обладает кальциевая известь, содержащая 93 – 97 % оксидов. Высококачественные сорта извести ("жирная известь") характеризуются большим выходом известкового теста (больше 3,5 л на 1 кг негашеной извести), чем выше выход теста, тем оно пластичнее и может принять большее кол-во песка при приготовлении строительных растворов. Известь с низким выходом известкового теста называется "тощей". По скорости гашения различают быстрогасящуюся (длительность процесса не более 8 мин), среднегасящуюся (не более 25 мин) и медленногасящуюся известь (более 25 мин). За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры известковой смеси. Твердение воздушной извести происходит в результате испарения воды и кристаллизации Са(ОН)2 из насыщенного водного раствора, а также при взаимодействии с СО2 воздуха с образованием кристаллов СаСО3.

Воздушную известь применяют для изготовления вяжущих строительных растворов, предназначенных для кладки кирпича, искусственных камней и штукатурки, а также для получения известково-шлаковых, известково-пуццолановых и др. смешанных вяжущих. В смеси с красителями известь используется в качестве декоративного материала. Большое применение воздушная известь имеет при производстве строительных материалов, в химической промышленности и сельском хозяйстве. Гидравлическая известь – тонкомолотый порошок, получаемый обжигом при 900 – 1100 °С мергелистых известняков, содержащих 6 – 20% глинистых и тонкодисперсных песчаных примесей. Образующиеся при этом силикаты, алюминаты и ферраты кальция придают этой извести способность длительно сохранять прочность в воде после предварительного твердения на воздухе. По содержанию свободных оксидов Са и Mg гидравлическая известь подразделяют на слабогидравлическую (15 – 60% оксидов) и сильногидравлическую (1 – 15% оксидов). Гидравлическая известь, в отличие от воздушной извести, характеризуется большей прочностью при меньшей пластичности. Гидравлическая известь используют для изготовления штукатурных и кладочных растворов, пригодных для эксплуатации в сухих и влажных средах, легких и тяжелых бетонов, низких марок, фундаментов и сооружений, подвергающихся действию воды.