Неорганические и органические теплоизоляционные материалы и изделия

Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлака, стекла, асбеста). К этой группе относят минеральную, стеклянную вату и изделия из них, некоторые виды легких бетонов на пористых заполнителях (вспученном перлите и вермикулите), ячеистые теплоизоляционные бетоны, пеностекло, асбестовые и асбестосодержащие материалы, керамические и др. Эти материалы используют как для утепления строительных конструкций, так и для изоляции горячих поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов.

Минеральная вата и изделия из нее по объему производства занимает первое место среди теплоизоляционных материалов. Этому способствует наличие сырьевых ресурсов для их получения в виде горных пород (доломита, известняка, мергелей, базальта и др.), шлаков и зол; простота технологического процесса; небольшие капиталовложения при организации производства, Минеральная вата состоит из искусственных минеральных волокон. Производство ее включает две основные технологические операции — получение расплава и превращение его в тончайшие волокна. Расплав получают, как правило, в шахтных плавильных печах — вагранках или ванных печах. Превращение расплава в минеральное волокно производят дутьевым или центробежным способом. При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелкие капельки струей пара или воздуха, которые вдуваются в специальную камеру и в полете сильно вытягиваются, превращаясь в тонкие волокна диаметром 2...20 мкм. При центробежном способе струя жидкого расплава поступает на быстровращающийся диск центрифуги и под действием большой окружной скорости сбрасывается с него и вытягивается в волокна.

Плотность минеральной ваты 75... 150 кг/м3, теплопроводность 0, 042...0, 046 Вт/(м-°С). Вата не горит, не гниет, ее не портят грызуны, она малогигроскопична, морозостойка и температуростойка. Минеральную вату применяют для теплоизоляции как холодных (до —200 °С), так и горячих (до +600 °С) поверхностей, чаще в виде изделий: войлока, матов, полужестких и жестких плит, скорлуп, сегментов. Иногда вату используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий, для чего ее гранулируют, т. е. превращают в рыхлые комочки в дырчатом барабане.

Минеральный войлок выпускают в виде листов и рулонов из минеральной ваты, слегка пропитанной дисперсиями синтетических смол и спрессованной (11.2)

Плотность войлока 100... 150 кг/м3, теплопроводность 0, 046...0, 052 Вт/(м-°С). Листы и полотнища минерального войлока применяют для утепления стен и перекрытий в кирпичных, бетонных и деревянных домах.

Минеральные маты представляют собой минераловатный ковер, заключенный между битуминизированной бумагой, стеклотканью или металлической сеткой, прошитый прочными нитями или тонкой проволокой. Длина матов до 500 см, ширина до 150 см, толщина до 10 см. Плотность матов 300...200 кг/м3, теплопроводность 0, 046...0, 058 Вт/(м-°С). Маты применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, их используют также для утепления свежеуложенных бетонов и растворов при строительстве в холодное время года.

Минераловатные полужесткие плиты изготовляют из минерального волокна путем распыления на него связующего (синтетических смол или битума) с последующим прессованием и термообработкой для сушки или полимеризации. Плотность плит в зависимости от вида связующего и уплотнения 75...300 кг/м3 и теплопроводность 0, 041...0, 07 Вт/(м-°С). Полужесткие изделия применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий и горячих поверхностей оборудования при температуре до 200...300°С, если изделия изготовлены на синтетическом связующем, и до 60 °С — на битумном связующем.

Минераловатные жесткие изделия получают смешиванием минеральной ваты с битумной эмульсией или синтетическими смолами с последующим формованием, прессованием и прогреванием отформованных изделий для их сушки или полимеризации. Минераловатные жесткие плиты изготовляют толщиной 4... 10 см, плотностью 100...400 кг/м3 и теплопроводностью 0, 051...0, 135 Вт/(мХ Х°С). Минераловатные жесткие плиты применяют для утепления стен, покрытий и перекрытий жилых и промышленных зданий и холодильников. Жесткие плиты и фасонные изделия — сегменты, скорлупы (11.2, 3) на синтетическом и бентонитоколлоидном связующих применяют для теплоизоляции горячих поверхностей.

Промышленность выпускает также Минераловатные плиты повышенной жесткости и твердые плиты на синтетических связующих, которые характеризуются более высокой прочностью и большими размерами, чем обычные жесткие плиты. Такие плиты размером 180X120 см, а при определенных параметрах уплотнения до 360X120 см экономически целесообразно применять для утепления стен, перекрытий и покрытий зданий. Например, 1 м2 покрытия с использованием твердых минераловатных плит (11.3) в 5...7 раз легче и на 25...40 % дешевле по сравнению с железобетонным покрытием, утепленным пенобетоном

Стеклянная вата является разновидностью искусственного минерального волокна. Для изготовления ваты используют стеклянный бой или те же сырьевые материалы, что и для оконного стекла; кварцевый песок, известняк или мел, соду или сульфат натрия. Тонкое стеклянное волокно для текстильных материалов получают вытягиванием из расплавленной стекломассы (фильерный и штабиковый способы). Более грубое волокно, применяемое для тепловой изоляции, изготовляют дутьевым или центробежным способом. Такое волокно называют стеклянной ватой. Плотность стеклянной ваты обычно не превышает 125кг/м3, а теплопроводность— 0, 052 Вт/(м-°С). Промышленность выпускает также супертонкое стекловолокно плотностью до 25 кг/м3 и теплопроводностью около 0, 03Вт/(м-°С). Стеклянная вата практически не дает усадки в конструкциях, волокна ее не разрушаются при длительных сотрясениях и вибрации. Она плохо проводит и хорошо поглощает звук, малогигроскопична, морозостойка. Слой стеклянной ваты толщиной 5 см соответствует термическому сопротивлению кирпичной стене толщиной в 1 м.

Стекловатные маты и полужесткие и жесткие плиты, а также фасонные изделия на связующих из синтетических смол применяют в качестве теплоизоляционного, акустического материала при температуре не выше 200 °С, а прошивные маты и полосы — при температуре до 450 °С.

Пеностекло (ячеистое стекло) выпускают в виде блоков или плит размером 50Х40Х(8...14) см путем спекания порошка стекольного боя или некоторых горных пород вулканического происхождения (трахиты, сиениты, нефелины, обсидианы и др.) с газообразователями, например с известняком или антрацитом. При температуре 800...900°С частицы стекольного боя начинают сплавляться, а выделяющиеся из газообразователя газы образуют большое количество пор (пористость 80...95 %). При этом в стекловидном материале межпоровых стенок содержатся мельчайшие микропоры. Двоякий характер пористости обеспечивает высокую теплоизоляционную способность пеностекла. Теплопроводность плит из пеностекла при плотности 150... 600 кг/м3 составляет 0, 06... 0, 14 Вт/(м-°С), а предел прочности при сжатии 2, 0...6, 0 МПа, при этом они хорошо обрабатываются (пилятся, сверлятся, шлифуются). Изделия из пеностекла обладают высокой водостойкостью, морозостойкостью и температуростойкостью. Для стекол обычного состава температуростойкость равна ЗОО...400°С, для бесщелочного стекла—до 1000 °С. Пеностекло применяют как утеплитель стен, перекрытий, полов, и кровель промышленных и гражданских зданий в конструкциях холодильников, а также для изоляции тепловых установок и сетей.

Стеклопор получают путем грануляции и вспучивания жидкого стекла с минеральными добавками (мелом, молотым песком, золой ТЭС и др.) Сначала производят гранулят — «стеклобисер», который затем вспучивают нагревом при температуре 32О...36О°С. Стеклопор выпускают трех марок: СЛ—-с рт = 15...4О кг/м3, %= = 0, 028...0, 035 Вт/(м-°С); Л и Т соответственно -~рт= = 40...80 и 80...120 кг/м3; X = 0.032...0.04 и 0, 038...0, 05 Вт/(м-°С). В сочетании с различными связующими стеклопор используют для изготовления штучной, мастичной и заливочной теплоизоляции.

Большинство органических теплоизоляционных материалов изготовляют в виде плит, обычно крупноразмерных, что упрощает и ускоряет производство работ и способствует удешевлению строительства.

Основным сырьем для их изготовления служит древесина, главным образом в виде отходов (опилки', стружка, горбыль, рейка), и другое растительное сырье волокнистого строения (камыш, солома, малоразложившийся верховой торф, костра льна и конопли). Большое количество теплоизоляционных изделий изготовляют на основе различных полимеров и синтетических смол (см. гл. 13).

Древесина сама по себе представляет пористый материал (пористость 60...70%). Кроме того, древесная стружка и древесные волокна расположены в некоторых теплоизоляционных изделиях (фибролитовых, древесностружечных плитах и т. п.) так, что тепловой поток в конструкции оказывается направленным не вдоль, а поперек волокон, а это создает дополнительное сопротивление прохождению теплоты. Вместе с тем стружка и волокна древесины или другого растительного сырья создают своеобразный арматурный каркас в теплоизоляционных изделиях. Наконец, использование древесных и других растительных отходов для массового производства теплоизоляционных материалов является экономически выгодным и способствует решению экологической проблемы, т. е. позволяет уменьшить возможное загрязнение окружающей среды.

Древесноволокнистые плиты изготовляют из неделовой древесины, отходов лесопильной и деревообрабатывающей промышленности, бумажной макулатуры, а также стеблей соломы, кукурузы, хлопчатника и некоторых других растений.

С целью увеличения прочности и долговечности древесноволокнистых изделий при их изготовлении применяют специальные добавки: водные эмульсии синтетических смол, эмульсии из парафина, канифоли, битума, антисептики и антипирены, а также асбест, глинозем, гипс и др.

Растительное сырье измельчают в различных агрегатах в присутствии большого количества воды, облегчающей разделение древесины на отдельные волокна, и смешивают со специальными добавками. Далее жидкотекучую волокнистую массу передают на отливочную машину, состоящую из бесконечной металлической сетки и вакуумной установки. Здесь масса обезвоживается, уплотняется и разрезается на отдельные плиты заданного размера, которые затем подпрессовы-вают и сушат.

Плотность древесноволокнистых изоляционных и изоляционно-отделочных плит 150...350 кг/см3, теплопроводность 0, 046...0, 093 Вт/(м-°С), прочность при изгибе не менее 0.4...2.0 МПа.

Достоинством плит являются их большие размеры [(длина до 3 м, ширина до 1, 6 м), так как это способствует индустриализации строительно-монтажных работ и уменьшению затрат труда.

Изоляционные плиты используют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и междуэтажных перекрытий, утепления кровель, акустической отделки специальных помещений (радиостудий, машинописных бюро, концертных залов и т'. п.).

Кроме изоляционных выпускают полутвердые, твердые и сверхтвердые древесноволокнистые плиты плотностью 400... 1100 кг/м3 и прочностью при изгибе не менее 15 МПа, используемые как отделочные и конструкционные материалы.

Древесностружечные плиты- получают горячим прессованием массы, содержащей около 90 % органического волокнистого сырья (чаще всего тонкая древесная стружка) и 8... 12 % синтетических смол (мочевинофор-мальдегидной, фенолформальдегидной и др.). Древесностружечные плиты выпускают одно- и многослойными. Например, у трехслойной плиты пористый средний слой состоит из относительно крупных стружек, а поверхностные слои выполняют из одинаковых по толщине плоских тонких стружек.

Для теплоизоляционных целей служат легкие плиты плотностью 250...500 кг/м3 и теплопроводностью 0, 046......0, 093 Вт/(м°С). Полутяжелые и тяжелые плиты плотностью соответственно 500...800 и 800... 1000 кг/м3 и прочностью при изгибе 5...35 МПа применяют как отделочный и конструкционный материал. Области применения древесностружечных плит в строительстве примерно те же, что и древесноволокнистых плит.

Фибролит — плитный материал, изготовляемый обычно из специальных древесных стружек (древесной шерсти) и неорганического вяжущего вещества. Древесную шерсть получают на специальных станках в виде тонких и узких лент. В качестве вяжущего чаще используют портландцемент, реже магнезиальное вяжущее.

Древесную шерсть сначала минерализуют раствором хлористого кальция, жидкого стекла или сернокислого глинозема, а затем смешивают с цементом и водой. Плиты формуют под давлением до 0, 5 МПа и направляют для твердения в пропарочные камеры. Затвердевшие плиты сушат до влажности не более 20 %.

Плиты обычно имеют длину 240 и 300 см, ширину 60 и 120 см, толщину 3...15 см. По плотности их делят на марки Ф-300 (теплоизоляционный вибролит) и Ф-400, Ф-500 кг/м3 (теплоизоляционно-конструкционный фибролит) с пределом прочности при изгибе соответственно не менее 0, 35; 0, 6 и 1, 0 МПа и теплопроводностью 0, 08...0, 1 Вт/(м-°С). Фибролит не горит открытым пламенем, а тлеет, легко обрабатывается — его можно пилить, сверлить, вбивать в него гвозди. Водопоглощение цементного фибролита не более 35...45 %; при влажности выше 35 % он может поражаться домовым грибом, поэтому его необходимо защищать от увлажнения, в частности, путем оштукатуривания. Шероховатая поверхность фибролита способствует хорошему сцеплению со штукатуркой. Теплоизоляционный фибролит применяют для утепления стен и покрытий; конструкционный— для перегородок, каркасных стен и перекрытий в сухих условиях. Стена из фибролитовых плит толщиной 15 см по термическому сопротивлению эквивалентна кирпичной стене в два кирпича.

Арболит представляет собой разновидность легкого бетона, изготовляемого из подобранной смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. Органические заполнители могут быть различного происхождения и с различной формой частиц (дробленые отходы древесных пород, сечка камыша, костра конопли или льна, подсолнечная лузга и т. п.). В качестве вяжущего чаще применяют портландцемент, реже другие неорганические вяжущие вещества. Технология изготовления изделий из арболита во многом приближается к технологии изделий из обычных бетонов.

Различают теплоизоляционный арболит (плотностью до 500 кг/м3) и конструкционно-теплоизоляционный (плотностью до 700 кг/м3). Прочность при сжатии колеблется от 0, 5 до 3, 5 МПа, на растяжение при изгибе — от 0, 4 до 1, 0 МПа. Теплопроводность арболита составляет 0, 1...0, 126 Вт/(м-°С). Арболит относится к категории труднопоражаемых грибами и трудносгораемых, материалов. Изделия из арболита применяют для возведения навесных и самонесущих стен и перегородок, а также в качестве теплоизоляционного материала в стенах, перегородках и покрытиях зданий различного назначения.

Камышит (камышитовые плиты) изготовляют (11.5) из тростника камыша осенне-зимней рубки. Производство камышита обычно организуют на передвижных установках, оборудованных прессами высокой производительности, на которых осуществляются прессование, прошивка проволокой и торцовка плит.

Плотность камышита в зависимости от степени прессования составляет 175...250 кг/м3, теплопроводность — 0, 046...0, 093 Вт/(м°С), предел прочности при изгибе — 0, 5..1, 0МПа. Камышит загнивает при увлажнении, не держит гвозди, способен возгораться, подвержен порче грызунами. Эти недостатки можно уменьшить путем пропитки плит антисептиками, оштукатуриванием плит.

Камышит применяют для заполнения стен каркасных зданий, устройства перегородок, утепления перекрытий и покрытий в малоэтажном строительстве. Для сельского строительства разработаны типовые проекты домов, в которых стены, перегородки и перекрытия выполняют из камышитовых панелей. Дома из таких панелей в 2 раза дешевле каменных.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготовляют в виде плит, скорлуп и сегментов. Сырьем для их производства является малоразложившийся торф из верхних слоев болот, имеющий волокнистое рыхлое строение. Изделия изготовляют путем прессования в металлических формах торфяной массы, в которую для улучшения свойств вводят добавки — антисептики, антипирены, гидрофобизаторы. Отформованные изделия подвергают тепловой обработке. Специальных вяжущих веществ здесь не требуется. При тепловой обработке из торфа выделяются смолистые вещества, склеивающие волокна.

Торфоплиты выпускают плотностью 170 и 220 кг/см3, теплопроводностью 0, 058...0, 064 Вт/(м-°С) и пределом прочности при изгибе не менее 0, 3 МПа. Торфяные теплоизоляционные изделия отличаются большой гигроскопичностью и водопоглощением.

Применяют торфяные изделия для утепления стен и перекрытий зданий, холодильников и трубопроводов при температуре от —60 до +100 °С.

Войлок строительный изготовляют из низших сортов шерсти животных с добавкой растительных волокон и крахмального клейстера. После валки войлок имеет вид пластин — полотнищ длиной и шириной до 200 см. Плотность войлока 150 кг/м3, теплопроводность около 0, 06 Вт/(м-°С). Чтобы предотвратить появление моли, войлок необходимо пропитывать 3 %-ным раствором фтористого натрия и перед применением высушивать. Используют войлок для тепловой и звуковой изоляции стен и потолков под штукатурку, утепления наружных углов в рубленых домах, оконных и дверных коробок.

28. Воздушные вяжущие: гипсовые, известковые, магнезиальные

Гипсовые вяжущие вещества

Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, для получения которых используют сырье, содержащее сернокислый кальций. Чаще это природные гипс CaSO4-2H2O и ангидрит CaSO4, реже — некоторые побочные, продукты химической промышленности (фосфогипс, борогипс).

Производство.

Создавая соответствующие условия дегидратации двуводного гипса, можно получить различные гипсовые вяжущие вещества, которые разделяют на две группы: низкообжиговые (собственно гипсовые) и высокообжиговые (ангидритовые) — ангидритовый цемент и высокообжиговый гипс.

При нагревании двуводного гипса до 180°С двуводный гипс превращается в полуводный:

CaSO4- 2Н2О = CaSO4- 0, 5H2O + 1, 5НаО

а при дальнейшем нагревании до 200 °С полностью обезвоживается, превращаясь в безводный растворимый ангидрит CaSO4.

Модификации полуводного и безводного растворимого гипса значительно отличаются по своим вяжущим свойствам (см. ниже).

При дальнейшем нагревании до 45О...75О°С безводный гипс медленно переходит в нерастворимый ангидрит, не обладающий вяжущими свойствами, но если его размолоть и ввести некоторые вещества — катализаторы, он приобретает способность медленно схватываться и твердеть.

При нагревании до 800...1000 °С нерастворимый ангидрит частично разлагается на оксид кальция, сернистый газ и кислород. Полученный продукт, размолотый в порошок, вследствие появления небольшого количества оксида кальция (3...5 %), выполняющего роль катализатора, вновь приобретает свойства схватываться и твердеть.

Термическую обработку природного гипса и помол осуществляют по различным схемам. По одной из схем гипсовый камень измельчают до обжига, по другой — после обжига, а по третьей — помол и обжиг совмещают в одном аппарате (обжиг во взвешенном состоянии).

Для получения гипсовых вяжущих сырье обжигают в печах (вращающихся, шахтных и др.) или в варочных котлах. При обжиге в открытых аппаратах, сообщающихся с атмосферой, вода из сырья удаляется в виде па-ра и гипсовое вяжущее преимущественно состоит из мелких кристаллов р-модификации CaSO4-0, 5H2O. При обжиге в герметических аппаратах (котлах-автоклавах), в которых обезвоживание природного гипса происходит в среде насыщенного пара под давлением выше атмосферного или в процессе кипячения в водных растворах некоторых солей при атмосферном давлении с последующей сушкой и измельчением, получают гипс, который состоит в основном из а-модификации CaSO4-0, 5H? O в виде крупных и плотных кристаллов, характеризующихся пониженной водопотребностью по сравнению с JJ-полугидратом. Это обусловливает более плотную структуру отвердевшего CaSO4-0, 5H2O и более высокую его прочность.

Твердение гипсовых вяжущих проходит по следующей схеме.

На первом этапе (подготовительном) частицы полуводного гипса, приходя в соприкосновение с водой, начинают растворяться с поверхности до образования насыщенного раствора. Одновременно начинается гидратация полуводного гипса по реакции

CaSCV 0, 5Н2О + 1, 5НаО = CaSO4-2H2O

Этот период характеризуется пластичным состоянием теста.

На втором этапе (коллоидации) наряду с гидратацией растворенного полугидрата и переходом его в двуводный гипс происходит прямое присоединение воды к твердому полуводному гипсу. Это приводит к возникновению двуводного гипса в виде высокодисперсных кристаллических частичек. Так как двуводный гипс обладает значительно меньшей растворимостью (примерно в 5 раз), чем полуводный, то насыщенный раствор по отношению к исходному полуводному гипсу является пересыщенным по отношению к образующемуся двуводному гипсу и тот, выделяясь из раствора, образует коллоидно-дисперсную массу в виде геля (студня), в которой кристаллики двугидрата связаны слабыми ван-дер-ваальсо-выми силами молекулярного сцепления. Этот период характеризуется загустеваннем теста (схватыванием).

На третьем этапе (кристаллизации) образовавшийся неустойчивый гель перекристаллизовывается в более крупные кристаллы, которые срастаются между собой в кристаллические сростки, что сопровождается твердением системы и ростом ее прочности.

Указанные этапы не следуют строго друг за другом, а налагаются один на другой и продолжаются до тех пор, пока весь полуводный гипс не перейдет в двуводный (практически через 20...40 мин после затвердения). К этому времени достигается максимальная прочность системы во влажном состоянии. Дальнейшее увеличение прочности гипсового камня происходит вследствие его высыхания. При этом из водного раствора выделяется частично оставшийся в нем двуводный гипс, упрочняющий контакты между кристаллическими сростками. При полном высыхании рост прочности прекращается. Сушка является необходимой операцией в технологии гипсовых изделий, но проводить ее надо осторожно (при температуре не выше 6О...7О°С), чтобы не допустить дегидратацию образовавшегося двугидрата сульфата кальция.

Разновидностями магнезиальных вяжущих веществ являются каустический магнезит и каустический доломит.

• Каустический магнезит получают при обжиге горной породы магнезита MgC03 в шахтных или вращающихся печах при 650... 850°С. В результате MgC03 разлагается по схеме MgC03 = = MgO + C02. Оставшееся твердое вещество (окись магния) измельчают в тонкий порошок.

• Каустический доломит MgO и СаСОз получают путем обжига природного доломита СаСОз *MgC03 с последующим измельчением его в тонкий порошок. При обжиге доломита СаСОз не разлагается и остается инертным как балласт, что снижает вяжущую активность каустического доломита по сравнению с каустическим магнезитом.

Магнезиальные вяжущие затворяют не водой, а водными растворами солей сернокислого или хлористого магния. Магнезиальные вяжущие, затворенные на растворе хлористого магния, дак большую прочность, чем на растворе сернокислого магния. Магнезиальные вяжущие, являясь воздушными, слабо сопротивляются действию воды. Их можно использовать только при затвердении на воздухе с относительной влажностью не более 60%. Каустический магнезит легко поглощает влагу и углекислоту из воздуха, в результате чего образуются гидрат оксида магния и углекислый магний. В связи с этим каустический магнезит хранят в плотной герметической таре. На основе магнезиальных вяжущих в прошлом времени изготовляли ксилолит (смесь вяжущего с опилками), используемый для устройства полов, а также фибролит и другие теплоизоляционные материалы. В настоящее время применение магнезиальных вяжущих резко сократилос.

Известь строительная воздушная

Сырье и производство. Для получения воздушной извести пригодны карбонатные породы (известняки, мел, ракушечник, доломитизированные известняки), в которых содержание примесей глины, кварцевого песка и т. п. не превышает 6 %.

Обжиг такого сырья производится до полного удаления диоксида углерода, в результате получают продукт, состоящий в основном из СаО и MgO. Чем выше суммарное содержание свободных оксидов кальция и магния, тем выше качество извести. В зависимости от содержания оксида магния различают следующие виды воздушной извести: кальциевую — MgO не более 5%, магнезиальную — 5...20 %, доломитовую —20...40 %.

Обжиг сырья производят в шахтных печах, реже во вращающихся или установках для обжига во взвешенном состоянии и кипящем слое. Основные реакции, происходящие при обжиге:

СаСО8 = СаО + СО2 и MgCO3 = MgO + СО2

Реакции разложения этих карбонатов обратимы и зависят от температуры и парциального давления углекислого таза. При термической диссоциации карбоната кальция давление углекислого газа достигает атмосферного при температуре около 900 °С, а карбоната магния — около 400 °С. Это и есть теоретически нормальные температуры обжига карбонатов. Практически для удовлетворительного хода обжига температуру печного пространства доводят до 1000...1200 °С (диссоциация карбонатов резко ускоряется).

При оптимальной температуре обжига чистого известняка до полного удаления СОг (теоретически 44 %) его масса уменьшается почти в 2 раза, объем же продукта лишь на 10...12 %. Получаемая в виде кусков известь представляет собой весьма пористый материал, состоящий в основном из мелких кристаллов (0, 5...2 мкм) оксида кальция и частично оксида магния, что и предопределяет ее высокую реакционную способность при взаимодействии с водой.

При более высоких температурах обжига образуются крупные кристаллы оксида кальция и магния, происходит уплотнение продукта обжига. Такая известь в обычных условиях медленно или совсем не взаимодействует с водой и называется «пережогом». Наличие пережога в извести вредно влияет на ее качество. Запоздалое его взаимодействие с водой, протекающее уже в затвердевшем растворе или бетоне, вызывает появление в них растягивающих напряжений, что может привести к появлению трещин и разрушению.

При недостаточно высокой температуре обжига или в тех случаях, когда часть кусков сырья имела крупные размеры, возможно образование «недожога», т. е..неразложившегося углекислого кальция, который является балластом в извести, ухудшая ее свойства.

Известь, выходящую из печи обычно в виде кусков различной величины (комья), называют комовой негашеной известью. Это — полупродукт, который для превращения в вяжущее предварительно измельчают химическим путем — гашением водой (гашеная известь) или механическим путем — размолом в мельницах (молотая негашеная известь).

Гашение извести заключается в том, что вода, соприкасаясь с кусками негашеной извести, поглощается ею, всасываясь в поры, и одновременно химически взаимодействует с оксидами кальция и магния, образуя их гидроксиды:

СаО + НаО = Са(ОН)2 и MgO + Н2О = Mg(OH)2

При этом 1кг извести-кипелки выделяет ПбОкДж теплоты, которая переводит часть воды в парообразное состояние. Пар вызывает в извести внутренние растягивающие напряжения, под действием которых происходит ее измельчение в тонкий порошок (тоньше, чем у цемента).

В зависимости от количества воды, взятой при гашении, можно получить гидратную известь-пушонку, известковое тесто или известковое молоко.

Для получения извести-пушонки, представляющей собой тонкий белый порошок, теоретически достаточно 32, 13 % воды от массы извести-кипелки. Практически воды берут в 2...3 раза больше (60...80 %), так как при гашении часть ее испаряется. Порошок извести-пушонки состоит из очень тонких частиц и в 2...3 раза и более превышает объем исходной извести-кипелки.

При гашении извести в тесто расход воды увеличивают до 2...3ч (по массе) на 1 ч извести-кипелки; при еще большем количестве воды получают известковое молоко.

Известковое тесто в виде пастообразной концентрированной водной суспензии (плотность около 1400 кг/м3) содержит примерно 50 % воды и 50 % очень мелких частиц гидроксидов кальция и магния.

Известковое молоко имеет вид жидкости и плотность менее 1300 кг/м3.

По скорости гашения воздушная известь бывает: бы-строгасящаяся со скоростью гашения не более 8 мин, среднегасящаяся — до 25 мин и медленногасящаяся — более 25 мин.

Молотая известь-кипелка по химическому составу подобна исходной комовой извести. При ее помоле разрешается вводить тонкомолотые минеральные добавки (шлаки, золы, песок, пемзу, известняк и др.), которые улучшают свойства таких смешанных известковых вяжущих.