2. Воздушная известь

Воздушной известью называют вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом, не доводимым до спекания карбонатных пород (известняка, мела, ракушечника, доломита и др.) По виду, содержащегося в воздушной извести основного окисла, она может быть: кальциевой, магнезиальной, доломитовой.

Производство извести

Процесс производства извести заключается в подготовке (дроблении) и обжига сырья. При обычном атмосферном давлении уже при температуре около 900 ºС происходит диссоциация углекислого кальция, содержащегося в известняке, на окись кальция и углекислый газ по реакции:

или .

Эта реакция происходит с поглощением тепла:

На разложение 1 грамм-молекулы (100 гр.) расходуется 42,5 ккал. Учитывая, что реакция является обратимой и при изменении условий обжига (понижении температуры или повышении парциального давления углекислого газа) может пойти в обратном направлении. Обжиг сырья ведется при температуре 1000–1200 °С с удалением . Сырьё в кусках размером 5–10 см послойно с топливом загружается сверху в шахту печи специальным загрузочным устройством и в начале движения вниз (в зоне подогрева) обогревается отходящими горячими газами. В средней части печи (в зоне обжига) происходит разложение углекислого газа и образование извести-кипелки. Куски извести постепенно опускаются в нижнюю часть печи (зону охлаждения). Здесь известь охлаждается воздухом, поступающим в печь через специальный патрубок, а затем сгружают и отправляют на склад.

Негашеная известь – после обжига известняк имеет вид кусков, вследствие чего его называют комовой. Значительно снижает качество комовой извести наличие в ней недожог и пережог.

Комовую известь измельчают в порошок и добавляют воду 100–150 % от веса и гасят (гашеная известь).

Гашеная известь. Процесс гашения извести происходит по реакции:

Реакция гашения извести протекает бурно, с большим выделением тепла – 15,5 ккал. на грамм-молекулу или 277 ккал. на 1 кг извести. Вода, проникая в глубину известковых зерен, вступает в химическое взаимодействие с и выделяющееся при этом тепло превращает воду в пар. Так как переход воды в пар сопровождается увеличением объёма, создаются внутренние растягивающие напряжения в зернах извести, приводящие их к измельчению в тонкий порошок.

В зависимости от количества воды, взятой на гашение извести, получается известь-пушонка, или известковое тесто.

Известь гидратная (пушонка) представляет собой тонкодисперсный порошок белого цвета с удельным (объёмным) весом 4–6 кН/м³.

Для получения пушонки воды берут 70–100 % от веса негашеной извести в зависимости от степени обжига, состава, качества извести и способа гашения.

Известь гасят в пушонку в основном на заводах в лопастном гидраторе.

Известковое тесто получается в том случае, если воды берут в 3–4 раза больше, чем извести-кипелки.

Твердение извести

Гашеная известь твердеет в результате испарения воды и кристаллизации гидроокиси кальция. Вследствие потери влаги мельчайшие частицы .

Сближаясь между собой, образуют кристаллы, которые постепенно превращаются в прочный кристаллический сросток.

Упрочнению известкового теста способствует также карбонизация – процесс взаимодействия гидрата окиси кальция с углекислым газом, который всегда содержится в воздухе в небольших количествах (около 0,035):

В результате этой химической реакции гидроокись кальция переходит в углекислый кальций, то есть образуется снова тоже вещество, которое было использовано для получения извести.

Твердеет гашеная известь очень медленно, и прочность растворов невысокая.