2. Теория

Строительная известь (ГОСТ -9179-70) - одно из древнейших минеральных вяжущих веществ, известных ещё за 2500-3000 лет до нашей эры. Получают её обжигом карбонатных пород при температуре 800-1000 градусов Цельсия, когда из карбонатов удаляется двуокись углерода и последующим затворение обожженных пород водой.

Обычно известняки состоят главным образом ю кальцита (СаСО3) с примесью глины (не более 6%) и карбонатов магния (до 7%). Главной реакцией при обжиге карбонатных пород является:

СаСО₃ = СаО + СО₂

Содержащиеся в карбонатной породе карбонаты магния разлагаются по реакции:

MgCO₃ = MgO + СО₂

Глинистые примеси в карбонатных породах при обжиге реагируют в твердом состоянии с окислами магния и кальция, влияя на качество получаемой обожженной извести.

На практике для качественного обжига карбонатов температуру печи доводят до 1000-1300 градусов Цельсия (точно требуемая температура может быть определена путем снятия и изучения дериватограммы представленной пробы известняка, подлежащего обжигу).

При обжиге чистого кальция его вес уменьшается на 10-12%. Обожженная порода весьма пориста.

Глина, содержащаяся в карбонатных породах, состоит главным образом из минерала каолинита.

В результате реакций в твердом состоянии при высокой температуре образуются алюминаты и силикаты кальция - СаОхА1₂О₃ и 2СаОхSiO₂. Эти силикаты и алюминаты кальция обладают способность. Гидравлического твердения, (т.е. твердения в воде), в то время как окиси кальция и магния способны твердеть на воздухе. От количественного соотношения тех или иных веществ в обожженном материале зависит - является ли полученное вещество воздушным или гидравлическим вяжущим. Если глинистых примесей в породе менее 8%, то получается воздушная известь, а при большом количестве _ гидравлическая известь. В воздушной извести СаО и МgО содержится в количестве до 90-95%, а СахА1₂О₃ и 2СаОхSiO₂ - не более 10%.

В гидравлической извести алюминаты и силикаты окиси кальция содержаться в количестве до 70-80%.

Обожженная известь называется «комовой». Она после получения ил% поступает на полом и гасится водой. Гашение водой происходит по реакции:

СаО + Н₂О = Са[ ОН]₂ + 15,64 ккал(277 ккал на 1 кг извести)

При этом тепла выделяется так много, что известь при гашении кипит, поэтому часто негашеную известь называют «известью-кипелкой». После гашения известь как бы распушивается и называется «пушенкой». Окись магния (периклаз) гидратируется медленно по реакции:

МgО+Н₂О =Ма[ОН]₂

Эта реакция часто запаздывает при гашении извести и может завершаться уже в изделии (например, в силикатных кирпичах).

В зависимости от количества воды, используемой при гашении извести, она гасится «в тесто» (при большом количестве воды) или «в пушенку» (при малом количестве воды). В производственных условиях это осуществляется в специальных аппаратах - гибраторах.

Твердеет воздушная известь на воздухе в известково-песчаных растворах в результате реакции:

Са [ОН]₂ + СО₂ = СаСО₃ + Н₂О

Прочность образцов раствора гидравлической извести состава 1:3 (известь : песок) на сжатие может достигать 20-70 кг/см² и более через 28 суток твердения. Воздушная говесть дает растворы меньшей прочности.