Благодаря своим универсальным свойствам известковые вяжущие в виде негашеной и гашеной извести пользуются наибольшей популярностью среди минеральных вяжущих. Минеральные вяжущие – материалы, широко используемые во многих отраслях промышленности. В следующей статье мы представим методы производства обоих материалов, их свойства и области применения.
Минеральные вяжущие — информация для начинающих
Минеральные вяжущие – материалы для строительства с вяжущими свойствами, получаемые в процессах обжига и измельчения горных пород. В результате смешения с водой, сопутствующих химических и физико-химических реакций вяжущие связываются и твердеют. Обычно этот процесс необратим. Все минеральные вяжущие производятся сходным образом: после извлечения и правильной подготовки минерального сырья его обжигают при высокой температуре, затем охлаждают, дробят и т. д.
По условиям изготовления различают:
- Воздушные вяжущие – схватываются, затвердевают и могут использоваться только на воздухе. Эти вяжущие после отверждения чувствительны к воде.
- Гидравлические вяжущие – связываются и твердеют как на воздухе, так и в воде. После отверждения гидравлические вяжущие устойчивы к воде.
Древнейшими и наиболее часто применяемыми минеральными вяжущими являются известковые вяжущие, образующиеся в результате обжига известняка (негашеная известь) и гашения полученной ранее негашеной извести (гашеная известь). Узнать стоимость извести вы можете в интернет-магазине «Expochem», кроме извести здесь есть еще много других строительных материалов по доступной цене.
Что такое негашеная известь и в каком виде она присутствует
Негашеной известью называют окись кальция (СаО), получаемую в процессе обжига известняковых пород при температуре около 1000°С. Этот процесс происходит в специальных печах – известняках. Негашеная известь бывает двух видов:
- порошкообразная;
- комовая.
Комовая негашеная известь является сырым продуктом печи. С другой стороны, молотая негашеная известь получается путем дробления и измельчения полученных комков негашеной извести. Гашение молотой извести происходит значительно быстрее, чем гашение необработанных кусков.
По содержанию оксида магния (MgO) можно выделить:
- кальциевая известь – содержание оксида магния менее 5%;
- магнезиальная известь – содержание оксида магния более 5%.
CaO также различается по скорости гашения. Таким образом, мы различаем:
- Известь быстрогасящая (жирная известь) — время закипания жирной извести до 10 минут. Содержит 94%-100% чистой извести. Материал с таким составом позволяет получить из 1 т негашеной извести не менее 2,8 м3 известкового теста.
- Известь средней жирности — время гашения извести средней жирности 10-30 минут. Содержит 89%-94% чистой извести. Материал с таким составом позволяет получить из 1 т негашеной извести не менее 2,4 м3 известкового теста.
- Медленногасящая известь (тощая известь) — время гашения тощей извести более 30 минут.
Содержит менее 89% чистой извести. Материал с таким составом позволяет получить из 1 т негашеной извести около 2,2 м3 известкового теста.
Что такое гашеная известь
Гашеная известь представляет собой гидроксид кальция (Ca(OH)2), получаемый в процессе обжига (гашения) негашеной извести. Процесс гашения извести заключается в реакции оксида кальция (СаО) с водой.
По способу получения различают сухую гашеную известь и мокрую гашеную известь. В результате сухого гашения (с минимальным содержанием воды) получают так называемую гашеную известь в виде комков, мелкого порошка или гранул. В результате мокрого гашения, в зависимости от количества воды, используемой для процесса, получаем жмых или известковое молочко. Способ мокрого тушения применяется в основном при самостоятельном производстве гашеной извести.
Следует помнить, что использование негашеной извести в виде комков (вместо порошка) позволяет значительно продлить процесс гашения.
В гашеной извести Ca(OH)2 принимает форму небольших пластинок, размер которых свидетельствует о качестве продукта как вяжущего. Чем меньше пластины гидроксида кальция, тем жирнее материал (чем выше жирность, тем выше качество известкового вяжущего).
Обычно используемый известковый раствор изготавливается из смеси известкового молока и песка. Связывание и твердение известкового раствора происходит в результате трех процессов. Это:
- кристаллизация — процесс, сопровождающийся постепенной потерей воды в результате испарения или впитывания воды в стенки. Таким образом раствор кристаллизуется с образованием кристаллов гидрата кальция. Образовавшиеся кристаллы срастаются и с песчинками, что приводит к образованию искусственного камня. Стоит помнить, что кристаллизация раствора – процесс обратимый. Благодаря этому раствор может храниться длительное время без ущерба для своих свойств, а при частичном высыхании вновь пластифицироваться;
- карбонизация — процесс соединения извести и углекислого газа в присутствии воды.
Это происходит крайне медленно (особенно в случае глубоких слоев раствора). Карбонизация – необратимый процесс; - образование силикатов кальция — процесс, происходящий в результате реакции гидроксида кальция и диоксида кремния (получаемого из песка, содержащегося в растворе) в присутствии воды. Этот процесс требует температур выше 100°C. Вяжущее и твердеющее под влиянием образования силикатов кальция применяют в производстве ячеистых бетонов и силикатного кирпича.
Применение негашеной извести
Негашеная известь (CaO) используется во многих отраслях промышленности. В первую очередь в строительной отрасли в качестве полуфабриката, необходимого для приготовления строительных растворов:
- каменная кладка;
- штукатурка;
- лепнина.
Применяется также для производства ячеистого бетона, силикатного кирпича, для заполнения деревянных каркасных конструкций.
В химической промышленности оксид кальция используется в качестве катализатора, нейтрализатора и регулятора рН. В металлургии — в качестве флюса, десульфурирующего металлы, соединяемые при пайке. Молотая негашеная известь также является отличным гигиеническим средством, позволяет ингибировать развитие микроорганизмов, в том числе в осадке сточных вод.
Оксид кальция также является своего рода искусственным удобрением, которое питает почву и повышает ее рН. Раскисление почвы (известкование) очень положительно влияет на поздние культуры. CaO используется в качестве инсектицида для борьбы с назойливыми насекомыми. Негашеная известь также позволяет снизить влажность почвы и повысить ее устойчивость.
Применение гашеной извести
Концентрированный раствор гидроксида кальция называют известковой водой. Благодаря своим сильнощелочным свойствам (pH около 12) известковая вода используется для обнаружения углекислого газа в лабораториях. Ca(OH)2 используется в сахарной промышленности, энергетике, в производстве искусственных удобрений.
Сухая гашеная известь используется для:
- умягчение воды;
- раскисление почвы;
- обессеривание дымовых газов;
- отбеливание различных типов поверхностей с целью их дезинфекции.
Гашеная известь также используется для получения безводной соды (карбоната натрия) — основного сырья, используемого в производстве мыла. В виде известкового молока применяется преимущественно для окраски и в строительстве — как вяжущее для кладочных и штукатурных растворов.
Гашеная известь также используется в стоматологии. Входит в состав цемента — основы для заполнения полости (пломбирования) и вида повязки, накладываемой в зубной канал при воспалении периапикальных тканей.
В пищевой промышленности гидроксид кальция известен как Е526. Используется как регулятор кислотности – добавка, призванная придать продукту соответствующую реакцию. Кроме того, в качестве так называемого текстообразующего фактора гашеная известь связывает отдельные пищевые ингредиенты. Они используются, среди прочего, в шоколадных изделиях, фруктовых консервах, а также в пивных продуктах.
