§ 1. Получение и гашение
Известь (как и гипс) — древнейшее вяжущее вещество. Ее применяли за несколько тысяч лет до нашей эры.
Воздушная известь — продукт умеренного обжига кальциево-магниевых карбонатных горных пород: мела, известняка, доломитизированного известняка, доломита с содержанием глины не более 6%.
Основной составляющей известняка является карбонат кальция (СаСОз). Обжигают известняк при температуре 900 — 1200°С до возможно более полного удаления С02 по реакции СаСОз = СаО + + С02. Продукт обжига содержит кроме СаО (основной составной части) также и некоторое количество окиси магния, образовавшейся в результате термической диссоциации карбоната магния: MgC03==MgO + C02.
Чем выше содержание основных окислов (CaO + MgO) в извести, тем пластичнее известковое тесто и тем выше ее сорт. Содержание непогасившихся частиц, к которым относятся частицы недожога и пережога, снижает качество извести. Недожогом называют оставшиеся зерна сырья — известняка, которые отощают известковое тесто, ухудшают его пластичность и пескоемкость. Пережог представляет собой остеклованную трудногасящуюся окись кальция, уплотненную при высокой температуре. Частицы пережога гидратируются очень медленно с увеличением своего объема, что может вызвать растрескивание штукатурки, известковых изделий.
Обжиг известняка чаще всего производят в шахтных печах, в которые известняк поступает в виде кусков размером 8 — 20 см; обжиг мелких кусков известняка может производиться во вращающихся печах. При обжиге известняка удаляется углекислый газ, составляющий 44% от массы СаС03, поэтому комовая негашеная известь получается в виде пористых кусков, активно взаимодействующих с водой.
Гашение воздушной извести заключается в гидратации окиси кальция при действии воды на комовую негашеную известь: СаО + Н20 = Са(ОН)2. Гашение сопровождается разогревом массы вследствие выделения значительного количества тепла — 950 кДж/кг. В процессе гашения куски негашеной извести самопроизвольно диспергируются, распадаясь на тонкие частицы Са(ОН)2 размером в несколько микронов (тоньше, чем у цемента). Воздушная известь является единственным вяжущим веществом, которое превращается в тонкодисперсное состояние химическим диспергированием. Громадная удельная поверхность частиц Са(ОН)2 обусловливает большую водоудерживающую способность и пластичность известкового теста. После отстаивания известковое тесто содержит около 50% твердых частиц Са(ОН)2 и 50% воды. Каждая частица окружена тонким слоем адсорбированной воды, играющей роль своеобразной гидродинамической смазки. Высокая пластичность известкового теста в смеси с песком — это то свойство, которое так ценится при изготовлении строительных растворов.
Гашение комовой извести в тесто на специализированных растворных заводах производят в известегасильных машинах. Механизированное гашение ускоряет процесс, повышает качество известкового теста. На небольших стройках комовую известь сначала гасят в творилах, и известковое тесто через сетку сливают в известегасильную яму, в которой завершается гашение. Известковое тесто выдерживают в яме не менее двух недель. Нельзя применять известковое тесто, в котором осталась непогасившаяся известь, так как ее гашение в штукатурке и кладке вызовет растрескивание затвердевшего известкового раствора.
В зависимости от количества воды, добавляемой к комовой извести, можно получить известковое тесто или гидратную известь (пушонку). Гашение извести в пушонку осуществляют в гидраторах непрерывного действия, в которых выделяющееся тепло и водяные пары используются для превращения комовой извести в тончайший рыхлый порошок объемной массой 400 — 450 кг/м3. При гашении в пушонку известь увеличивается в объеме в 2 — 3,5 раза; в большей степени «распушивается» высокоактивная известь с высоким содержанием СаО.