Классификация воздушной извести по скорости гашения, активности, по содержанию

оксида магния. В соответствии с ГОСТ 9179—77 извести различают по скорости гашения. К быстрогасящимся относятся извести со скоростью гашения не более 8 мин, к среднегасящимся — не более 25 мин, к медленногасящимся — более 25 мин. За скорость гашения принимается время от момента смешивания порошка извести с водой до момента достижения максимальной температуры и начала ее снижения.

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 негашеной кальциевой извести 1-го сорта активных оксидов кальция и магния должно быть не менее 90 %, 2-го сорта не менее 80 % и 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, предназначенная для производства автоклавных изделий, не должна содержать более 5 % оксида магния. Активность высококачественных сортов маломагнезиальных известей достигает 93—97 %.

Магнезия MgO содержится обычно в карбонатных породах в широких пределах — от 0, 5—3 до 10—20% и более. Присутствуя в извести в количестве до 5—8 %, она относительно мало влияет на свойства продукта. При повышенном содержании магнезии известь приобретает слабые гидравлические свойства, что должно учитываться при длительном хранении известкового теста. В зависимости от содержания оксида магния различают следующие виды воздушной извести: кальциевую—MgO не более 5 %, магнезиальную — MgO от 5 до 20 % и доломитовую — MgO от 20 до 40 %.

15. Известь строительная воздушная. Свойства, разновидности. Строительной воздушной известью называется продукт, получаемый из известковых и известково-магнезиальных карбонатных пород обжигом их до возможно полного удаления углекислоты и состоящий преимущественно из оксида кальция. Содержание примесей глины, кварцевого песка и т. п. в карбонатных породах не должно превышать 6—8%. При большем количестве этих примесей в результате обжига получают гидравлическую известь.

Воздушная известь относится к классу воздушных вяжущих: при обычных температурах и без добавок пуццолановых веществ она твердеет лишь в воздушной среде.

Различают следующие виды воздушной извести:

-известь негашеную комовую (СаO);

-известь негашеную молотую (кипелка),

-известь гидратную (пушонку), Ca(OH)2;

-известковое тесто (50% Ca(OH)2+50% воды).

Известь негашеная комовая представляет собой смесь 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 неразложившийся 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 негашеная молотая (кипелка) — порошковидный продукт тонкого измельчения комовой извести. По химическому составу она подобна комовой извести.

Гидратная известь (пушонка) — высокодисперсный сухой порошок, получаемый гашением комовой или молотой негашеной извести соответствующим количеством жидкой или парообразной воды, обеспечивающим переход оксидов кальция и магния в их гидраты. Гидратная известь состоит преимущественно из гидроксида кальция Са(ОH)2, а также гидроксида магния Mg(OH)2 и небольшого количества примесей (как правило, карбоната кальция).

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

Плотность негашеной извести колеблется в пределах 3, 1—3, 3 г/см3 и зависит, главным образом, от температуры обжига, наличия примесей, недожога и пережога. Истинная плотность гидроксида зависит от степени ее кристаллизации и равна для Са(ОН)2, кристаллизованной в форме гексагональных пластинок, 2, 23 и аморфной 2, 08 г/см3.

Средняя плотность (объемная масса) комовой негашеной извести в куске в большой мере зависит от температуры обжига и возрастает с 1, 6 (известь, обожженная при 800 °С) до 2, 9 г/см3 (длительный обжиг при 1300 °С).

Насыпная плотность(объемная масса) для извести других видов следующая: для молотой негашеной в рыхлонасыпном состоянии—900—1100, в уплотненном—1100—1300 кг/м3; для гидратной извести (пушонки) в рыхлонасыпиом состоянии 400—500, в уплотненном—600—700 кг/м3; для известкового теста — 1300— 1400 кг/м3.

Пластичность, обусловливающая способность вяжущего придавать строительным растворам и бетонам удобообрабатываемость, — важнейшее свойство извести. Пластичность извести связана с ее высокой водоудержпвающей способностью. Вследствие этого известковые растворы обладают высокой удо-бообрабатываемостыо, легко и равномерно распределяются тонким слоем на поверхности кирпича или бетона, хорошо сцепляются с ними, отличаются водоудерживаю-щей способностью даже при нанесении на кирпичные и другие пористые основания.

Чем активнее известь и полнее она гасится, чем больше выход известкового теста из 1 кг комовой извести, чем дисперснее частички извести, тем больше ее пластичность.

Важным показателем строительных свойств воздушной извести является выход теста. Он определяется количеством известкового теста (в л), получаемого при гашении 1 кг извести. Чем выше выход теста, тем оно пластичнее и тем больше его пескоемкость, 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, 5 л и больше. Такие извести называют жирными. Известь с меньшим выходом теста считают «тощей».

Водопотребность и водоудерживающая способность строительной извести высоки и зависят от вида извести и дисперсности ее частиц. Расход воды 300—350 л и более на 1 м3 кладочного известкового раствора. Повышенной водопотребностыо и водоудерживающей способностью обладает гашеная известь в виде порошка или теста, пониженной — молотая негашеная, поэтому из негашеной молотой извести можно приготовлять растворе и бетоны с пониженным водосодержанием, более высокой-плотностью и, следовательно, прочностью. Удобообраба-тываемость же растворимых смесей на молотой негашеной извести меньше, чем на гашеной.

Скорость схватывания. Растворы на гашеной извести схватываются очень медленно. Образцы размером 7, 07X X7, 07X7, 07 см из раствора на этом виде извести приходится выдерживать в формах в течение 5—7 сут до приобретения ими некоторой прочности, позволяющей их расформовывать. Схватывание несколько ускоряется при сушке образцов. Растворы на молотой негашеной извести схватываются через 15—60 мин после затвореиия. Скорость их схватывания зависит от скорости гидратации оксида кальция и условий твердения.

Объемные изменения. При твердении растворов и бетонов,.изготовленных на строительной воздушной извести, возможны объемные изменения в основном трех видов: неравномерное изменение объема, обусловленное замедленной гидратацией частичек пережога, усадка и набухание, температурные деформации.

Прочность растворов и бетонов на строительной воздушной извести прежде всего зависит от условий ее твердения. Медленно твердеют при обычных температурах (10—20 °С) и через месяц приобретают небольшую прочность (0, 5—1, 5 МПа) растворы на гашеной извести. Гид-ратное твердение растворов на молотой негашеной извести дает возможность через 28 сут воздушного твердения достичь прочности при сжатии до 2—3 МПа. При автоклавном твердении можно легко изготовлять плотные известково-песчаные бетоны с прочностью при сжатии до 30—40 МПа и более. Прочность растворов и бетонов на строительной извести возрастает также с увеличением ее активности и уменьшением до некоторого предела водоизвесткового отношения.

Долговечность известковых растворов и бетонов зависит от вида извести и условий ее твердения.

27. Магнезиальные вяжущие, разновидности, свойства, применение. Каустический магнезит — порошок, состоящий в основном из оксида магния и получаемый помолом магнезита, обожженного при 700—800 °С.

В отличие от других вяжущих каустический магнезит затворяют не водой, а растворами хлористого или сернокислого магния. В таком виде его называют магнезиальным цементом. Иногда для затворения применяют ZnCl2, FeS04 и другие соли

При увеличении температуры обжига сверх 800 °С оксид магния постепенно уплотняется и приобретает крупнокристаллическое строение. В таком виде MgO называется периклазом, с водой он почти не взаимодействует.

Нормально обожженный каустический магнезит имеет истинную плотность 3, 1—3, 4 г/см3. При недожоге истинная плотность каустического магнезита ниже 3, 1, а при пережоге — выше 3, 4 г/см3 вследствие наличия в нем периклаза с истинной плотностью 3, 7 г/см3.

Обжигают магнезит в шахтных с выносными топками, а также во вращающихся печах. Обожженный каустический магнезит измельчают до остатка на сите № 02 не более 5 %, а на сите № 008— не более 25 %

Готовое вяжущее обычно упаковывают в металлические барабаны, чтобы предотвратить его гидратацию. При производстве каустических магнезита и доломита необходимо соблюдать правила техники безопасности и охраны труда.

Сроки схватывания каустического магнезита в основном зависят от температуры обжига и тонкости помола. Пережог и грубый помол замедляют, а более тонкий помол и недожог ускоряют процесс схватывания каустического магнезита. Обычно начало схватывания его наступает не ранее 20 мин, а конец схватывания — не позднее 6 ч от начала затвореиия.

Каустический магнезит является быстротвердеющим вяжущим веществом, обладающим высокой конечной прочностью. Магнезиальный цемент, затворенный водным раствором хлористого магния плотностью 1, 2 г/см3, через I сут твердения на воздухе имеет прочность на растяжение не менее 1, 5 МПа, а через 28 сут —3, 5—4, 5 МПа, прочность на сжатие до 30—50 МПа и более. Образцы из жесткого трамбованного раствора на этом цементе состава 1: 3 по массе через 28 сут воздушного твердения имеют прочность на сжатие 40—60 МПа. При хорошем качестве сырьевых материалов прочность таких образцов может достигать 80—100 МПа.

Обычно через сутки прочность растворов и бетонов достигает 35—50 %, а через 7 сут—60—90 % наибольшего значения, получаемого при твердении в воздушной среде при обычных температурах.

В отличие от других вяжущих каустический магнезит дает высококачественные растворы и бетоны не только с минеральными, но и с органическими заполнителями (опилки, стружка, костра и др.), придавая последним высокую стойкость против гниения. При испытании трамбованных образцов, состоящих из 3 ч, по массе каустического магнезита и 1 ч. опилок, прочность при растяжении достигает 3—3, 5, а при сжатии—40—50 МПа.

Магнезиальный цемент: в строительстве применяют для устройства теплых бесшовных, так называемых ксилолитовых полов, основным заполнителем которых служат древесные опилки: эти полы относительно малотеплопроводны, мало истираются, негорючи; для изготовления фибролитовых плит, получаемых формованием из смеси органических заполнителей (стружки, костры и др.) и каустического магнезита, затворяемого раствором соли магния.

По зарубежным нормам, средняя плотность ксилолита, предназначенного для полов в производственных помещениях, не должна превышать 1, 6 кг/л, а прочность при изгибе должна быть не ниже 6 МПа, а на сжатие — 225 МПа (через 28 сут твердения). Для полов в жилых помещениях плотность ксилолита не должна превышать 1, 4 кг/л.

Каустическим доломитом - называется порошок, состоящий из оксида магния и углекислого кальция и получаемый помолом доломита, обожженного при 600— 700 °С.

Доломит — двойная углекислая соль магния и кальция (М^СОз-СаСОз)—слагает горные породы осадочного происхождения. Истинная плотность доломита 2, 85— 1, 95 г/см3. Обычно доломиты содержат около 20 % MgO, 30 % СаО и 45 % С02. В природе доломит встречается значительно чаще, чем магнезит.

Обжигая доломиты при разных температурах, можно изготовлять каустический доломит, состоящий из MgO и СаСОз и получаемый при 650—750 °С с последующим измельчением; доломитовый цемент, состоящий из MgO, СаО и СаСОз и получаемый при 750—850 °С с последующим измельчением в тонкий порошок, он затворяется водой, а по показателям прочности при сжатии трамбованных образцов из раствора 1: 3 через 28 сут твердения на воздухе характеризуется марками 25—50, а также доломитовую известь, состоящую из оксидов магния и кальция и получаемую при 900—950 °С.

Доломит, обжигаемый до спекания при 1400—1500 °С, применяют в качестве огнеупорного материала. Он не взаимодействует с водой и поэтому не обладает вяжущими свойствами.

Каустический доломит должен содержать не менее 15 % MgO и не более 2, 5 % СаОСВоб, а значение п. п. п. должно быть в пределах 30—35 %• Его качество определяется содержанием MgO и температурой обжига.

Производство каустического доломита принципиально не отличается от производства каустического магнезита. Доломит в заводских условиях обжигают при 650— 750 °С в шахтных печах с выносными топками и во вращающихся печах.

При затворении каустического доломита растворами солей магния СаО реагирует с ними, образуя хлористый или сернокислый кальций, что отрицательно отражается на качестве затвердевшего каустического доломита.