Доклад на тему гидравлическая известь

Обновлено: 04.07.2024

Гидравлической известью называют продукт, получаемый обжигом не до спекания мергелистых известняков, содержащих 6—25 % глинистых и тонкоднсперсных песчаных примесей.
По ГОСТ 9179—77, строительную гидравлическую известь выпускают в виде тонкоизмельченного порошка, при просеивании которого остаток частиц на ситах № 02 и 008 ие превышает соответственно 1 и 15 %.

Файлы: 1 файл

Гидравлическая известь.docx

Гидравлическая известь

По ГОСТ 9179—77, строительную гидравлическую известь выпускают в виде тонкоизмельченного порошка, при просеивании которого остаток частиц на ситах № 02 и 008 ие превышает соответственно 1 и 15 %.

Мергелистые известняки, кроме глинистых примесей, обычно содержат включения углекислого магния и некоторые другие примеси. Так как гидравлическую известь изготовляют из природного сырья без специальной переработки в искусственные смеси однородного состава, то для ее получения необходимо применять мергелистые известняки с возможно равномерным распределением в них глинистых и других включений. При этом также учитывают, в виде каких соединений находятся в известняке те или иные примеси, так как от этого в значительной мере зависит качество получаемого продукта.

Гидравлическую известь обычно характеризуют гидравлическим или основным модулем (ОМ), представляющим собой отношение процентного содержания по массе оксида кальция к процентному содержанию кислотных оксидов:

ОМ = CaO/(Si02 I- А1203 + Fe203).

Для гидравлической извести численное значение основного модуля колеблется в пределах 1,7—9. В зависимости от этого модуля различают сильногидравлическую и слабогидравлическую известь. У первой гидравлический модуль равен 1,7—4,5, у второй—4,5—9. При гидравлическом модуле меньше 1,7 получают ромаицемент, а если он больше 9, то воздушную известь.

Гидравлическая известь после предварительного твердения на- воздухе твердеет в воде и во влажной среде.

Производство гидравлической извести включает следующие основные операции: добычу и подготовку мергелистого известняка, его обжиг и помол. Добывают, дробят и сортируют мергелистый известняк теми же способами и с помощью таких же механизмов, как и при производстве воздушной извести. Обжигают мергелистый известняк в зависимости от его состава и структуры при 900—1100°С.

Температура обжига тем ниже, чем больше в сырье глинистых и магнезиальных примесей. При обжиге мергелистых известняков, как и при обжиге воздушной извести, углекислые кальций и магний разлагаются, происходит также взаимодействие между этими соединениями и оксидами кальция и магния и песчаными и глинистыми примесями. Эти реакции происходят, главным образом, в твердом состоянии.

В результате обжига сырья при 900—1100 °С получается продукт, состоящий обычно из свободного оксида кальция, неразложивщегося углекислого кальция, а также ' р-дву-хкальциевого силиката C2S, образующегося преимущественно при взаимодействии СаС03 с примесями тонкодисперсного кварца. При наличии в исходном сырье углекислого магния обжиг приводит к образованию, кроме указанных соединений, также CaO-MgO--S1O2 и свободного оксида магния. Гидравлическая активность извести и прочность при твердении прямо зависят от наличия C2S, C2AS, железистых соединений и отчасти сульфата кальция.

Для обжига гидравлической извести применяют шахтные и вращающиеся печи. Расход условного топлива при, обжиге гидравлической извести ниже, чем при обжиге воздушной, и составляет обычно для шахтных печей 12— 14 % по массе готового продукта.

Обожженную известь дробят и затем измельчают в мельницах обычно до остатка на сите № 008 не более 5-7%.

При схватывании и твердении молотой гидравлической извести протекают физико- химические процессы, характерные для твердения молотой негашеной извести, с одной стороны, и гидравлических вяжущих веществ, с другой. Вначале, как и при воздушном твердении молотой негашеной извести, содержащийся в гидравлической извести оксид кальция гндратируется в Са(ОИ)2. Затем при твердении во влажной среде силикаты, алюминаты и ферриты кальция постепенно гндратируются, образуются соответствующие гидраты в гелевидном состоянии. Протекающие при этом физические процессы, как и при твердении других гидравлических вяжущда веществ, способствуют их постепенному уплотнению и росту прочности.

Специфические свойства этой извести обусловливают необходимость обеспечивать вначале воздушно-сухие условия твердения, а затем — влажные (для гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция). При этом ,чем больше в извести свободного оксида кальция, тем более продолжительным должно быть начальное твердение в воздушной среде.

Свойства гидравлической извести

Пластичность и удобообрабатываемость строительных растворов на гидравлической извести при прочих равных условиях меньше, чем растворов на воздушно! извести.Гидравлическая известь — медленносхватывающееся вяжущее вещество. В зависимости от содержания в ней свободного оксида кальция сроки схватывания колеблются до начала схватывания в пределах 0,5—2 и до конца—8—16 ч.

Равномерность изменения объема при твердении зависит, главным образом, от содержания в гидравлической извести грубоизмельченных зерен свободного СаО, а также MgO.

Равномерность изменения объема при твердении гидравлической извести устанавливают обычно испытанием образцов в виде лепешек, изготовленных из теста.

По ГОСТ 9179—77, при испытании гидравлической извести образцы-кубы размером 7,07X7,07x7,07 см из малопластичного раствора состава 1 :3 (по массе) с нормальнымВольским песком должны иметь прочность при сжатии: сильногидравлическая известь через 28 сут комбинированного хранения—5 МПа, слабогидравлическая через 28 сут — не менее 1,7 МПа.

Гидравлическая известь – это продукт, получаемый обжигом (не до спекания) известняков, содержащих от 6 до 20% глинистых примесей. Такие известняки, называемые обычно мергелистыми, могут содержать примеси песка, которые иногда встречаются в значительных количествах, например в окремнелых известняках. Мергелистые известняки могут содержать также углекислый магний, т. е. бывают доломитизированными, а также другие примеси.

Большое значение для оценки качества сырьевого материала при производстве гидравлической извести, а также романцемента имеет характер распределения примесей в массе основного сырья. В зависимости от того, будут ли примеси равномерно распределены среди всего материала или же они находятся в виде отдельных включений, существенно меняется качество готового продукта. Необходимо также знать, в какой форме присутствуют в известняке те или другие соединения. Так, например, качество гидравлической извести будет сильно изменяться в зависимости от того, будет ли Si0₂представлен в виде кварца или составной части глинистых примесей, так как кристаллические зерна кварца с трудом вступают во взаимодействие с образующейся при обжиге окисью кальция

Свойства гидравлической извести

Свойства гидравлической извести. Истинная плотность 2,6—3 г/см3, насыпная плотность в рыхлом состоянии 700—800 кг/м3, в уплотненном—1000—1100 кг/м3. Пластичность и удобообрабатываемость строительных растворов на гидравлической извести при прочих равных условиях меньше, чем растворов на воздушной извести. Гидравлическая известь — медленносхватывающееся вяжущее вещество. В зависимости от содержания в ней свободного оксида кальция сроки схватывания колеблются до начала схватывания в пределах 0,5—2 и до конца —8—16 ч.

Равномерность изменения объема при твердении зависит, главным образом, от содержания в гидравлической извести грубоизмельченных зерен свободного СаО, а также MgO. Содержание активной MgO в гидравлической извести указано в табл. 10.

Таблица 1 — Химический состав слабо- и сильногидравлической извести (по ГОСТ 9179—77)

Показатели	Известь
слабогидравлическая	сильногидравлическая
Содержание активных CaO+MgO на су-
хое вещество, %:	40
не менее	5
> более	65	40
Содержание активного MgO, %, не более	6	6
Содержание СО?, %. не более	6	5

По ГОСТ 9179—77, при испытании гидравлической извести образцы-кубы размером 7,07X7,07×7,07 см из малопластичного раствора состава 1 :3 (по массе) с нормальным вольским песком должны иметь прочность при сжатии: сильногидравлическая известь через 28 суток комбинированного хранения—5 МПа, слабогидравлпческая через 28 суток — не менее 1,7 МПа.

Цвет гидравлической извести-желтоватый или серый. Согласно ОСТ 2644, непогасившихся зерен не должно быть более 15% от веса негашеной извести.

Преимущества использования гидравлической извести

Плотность извести: 1100 кг/м 3 , что в два раза легче портландцемента, что выгодней в транспортировке ровно вдвое.

Главные преимущества растворов, замешанных на карбонатно-кремнезёмистых известях, над растворами из глинозёмистых, доломитовых, магнезиальных, ферритных и прочих сортов извести и/или из цемента состоят в следующем:

Экологичность. Минералогическая чистота сырья, данная природой.
Нейтральность. Отсутствие или ничтожность примесей, следов растворимых солей, отсутствие пуццолановых веществ, гипса, цемента и других природных или искусственных добавок. Благодаря природной чистоте невозможно возникновение сульфатной агрессии, характерной цементным растворам, и разрушительным щелочно-кремнезёмным реакциям.
Паропроницаемость. Высокая степень паропроницаемости растворов, что означает непременное выведение влаги и предотвращение образования конденсата в стенах здания.
Объемная отдача извести StA значительно выше других вяжущих веществ в 2,5 раза.
Увеличение производительности труда строителей. Не нужно тратить время на догашивание извести, на доводку или переделку работ, на компенсацию усадки или расширения растворов.
Самовосстановление. Высокая пластичность растворов благодаря обилию свободной гидратной извести в составе. Растворы могут самозаживлять умеренные следы усадки.
Крепка. Конечная прочность и упругость отвердевших растворов.
Долговечность. Оптимальные темпы набора прочности растворами. Соответственно быстрое наступление способности сопротивляться погодным стихиям (ветер, дождь, холод). В отличие от растворов на основе портландцемента с ограниченным сроком эксплуатации (200 лет), известковые растворы не подвержены обратимым химическим реакциям, поэтому объекты культурного наследия, возрастом более 1000 лет до сих пор функциональны.
Эстетичность. Цветовая нейтральность, белизна, декоративность гидравлической извести.
Не даёт высолов. Окрашеные поверхности остаются буквально навсегда (при условии состоятельности кровли и водосточной системы).
Доступность — цена природной гидравлической извести дороже цемента, однако наличие огромного количества преимуществ и объемной самоотдачи с лихвой нивелирует эту разницу. И, если быть точными, гидравлическая известь дороже белого датского сульфато-стойкого цемента в 2 раза. На дом 160 м 2 , требуется 10 м 3 , разница в стоимости составит 130 тыс. руб., что в общей сметной стоимости дома в максимальной комплектации, составляет 1,45%, при себестоимости строительства 56000 за 1 м 2 . Это не та статья расходов на которой нужно экономить, если мы хотим получить прочный, полезный и красивый дом, который будет служить не одному поколению домовладельцев.

Растворы на основе гидравлической извести бессрочно устойчивы к жаре, засухе, осадкам, морозу, имеют высокую сопротивляемость микрофлоре и химикатам, абсолютно безразличны к сульфатной агрессии (различным солям). Всё это говорит об экологичности и абсолютной безопасности этих растворов для здоровья человека.

Вкладывая сегодня в стоимость дома из натурального камня от 24 тысяч рублей за 1 кв.м, через 100 лет его можно будет продать как новый, добавив к нему статус объекта культурного наследия.

Производство гидравлической извести

Производство гидравлической извести включает следующие основные операции: добычу и подготовку мергелистого известняка, обжиг сырья, гашению продукта обжига, отделению непогасившихся частиц и их помолу, смешению измельченных зерен с погасившимся материалом и упаковке . Добывают, дробят и сортируют мергелистый известняк теми же способами и с помощью таких же механизмов, как и при производстве воздушной извести. Обжигают мергелистый известняк в зависимости от его состава и структуры при 900—1100 °С. Температура обжига тем ниже, чем больше в сырье глинистых и магнезиальных примесей. При обжиге мергелистых известняков, как и при обжиге воздушной извести, углекислые кальций и магний разлагаются, происходит также взаимодействие между этими соединениями и оксидами кальция и магния и песчаными и глинистыми примесями. Эти реакции происходят, главным образом, в твердом состоянии.

В результате обжига сырья при 900—1100°С получается продукт, состоящий обычно из свободного оксида кальция, неразложившегося углекислого кальция, а также р-двухкальцневого силиката C2S, образующегося преимущественно при взаимодействии СаС03 с примесями тонкодисперсного кварца. Установление и соблюдение правильного режима обжига имеют большое значение: недожог или пережог снижает качество гидравлической извести. Известь, обожженная до спекания, почти не гасится, а в размолотом виде может дать вяжущее, не обладающее равномерностью изменения объема. При наличии в исходном сырье углекислого магния обжиг приводит к образованию, кроме указанных соединений, также CaO-MgO-*Si02 и свободного оксида магния. Гидравлическая активность извести и прочность при твердении прямо зависят от наличия C2S, C2AS, железистых соединений и отчасти сульфата кальция.

Для обжига гидравлической извести применяют шахтные и вращающиеся печи. Расход условного топлива при обжиге гидравлической извести ниже, чем при обжиге воздушной, и составляет обычно для шахтных печей 12— 14 % по массе готового продукта.

Обожженную известь дробят и затем измельчают в мельницах обычно до остатка на сите № 008 не более 5-7%.

Гашение гидравлической извести более затруднительно, чем воздушной, так как она содержит значительное количество негасящихся частиц, отличается плотным строением и в процессе ее гашения выделяется меньше тепла. Чем больше в гидравлической извести содержится силикатных составляющих, тем плотнее продукт обжига и тем труднее гасятся частицы извести вследствие того, что они обволакиваются негасящимися зернами гидравлических соединений. В связи с этим гашение гидравлической извести надлежит производить на соответственно оборудованных заводах.

Количество воды, необходимой для гашения, зависит от состава гидравлической извести. В зависимости от состава извести количество воды, теоретически необходимое для гашения, будет составлять 7-17%. Практически нужен некоторый избыток воды и так как при повышении температуры в процессе гашения часть ее испаряется. Обычно берут воду в количестве, в 1,5 раза превышающем теоретически нужное. При гашении на заводах известь увлажняется в увлажнительных шнеках и направляется в гасильные силосы, в которых процесс гашения заканчивается. Гасят ее также в гасильных барабанах или в других гасильных аппаратах. Для более полного гашения гидравлическую известь выдерживают в силосах в течение довольно длительного времени, в среднем около 15 дней.

При схватывании и твердении молотой гидравлической извести протекают физико-химические процессы, характерные для твердения молотой негашеной извести, с одной стороны, и гидравлических вяжущих веществ, с другой. Вначале, как и при воздушном твердении молотой негашеной извести, содержащийся в гидравлической извести оксид кальция гидратируется в Са(ОН)2. Затем при твердении во влажной среде силикаты, алюминаты и ферриты кальция постепенно гидратируются, образуются соответствующие гидраты в гелевидном состоянии. Протекающие при этом физические процессы, как и при твердении других гидравлических вяжущих веществ, способствуют их постепенному уплотнению и росту прочности.

Специфические свойства этой извести обусловливают необходимость обеспечивать вначале воздушно-сухие условия твердения, а затем— влажные (для гидратации силикатов, алюминатов и ферритов кальция). При этом чем больше в извести свободного оксида кальция, тем более продолжительным должно быть начальное твердение в воздушной среде.

Применение гидравлической извести

Гидравлическую известь наряду с воздушной используют для изготовления штукатурных и кладочных растворов. Однако в отличие от воздушной извести на ней можно получать растворы, пригодные для эксплуатации как в сухих, так и во влажных средах. Употреблять гидравлическую известь можно при изготовлении легких и тяжелых бетонов низких марок, применяемых в различных частях зданий. На ее основе изготовляют смешанные цементы — известково-шлаковые, известково-пуццолановые и др. Она вполне пригодна для каменной кладки и для штукатурных работ. При каменной кладке ее применять предпочтительнее, чем воздушную, так как она быстрее и равномернее твердеет по толще стены. Количество выделяющейся при твердении влаги меньше, чем при твердении воздушной извести, что обусловливает более быстрое просыхание стен. Гидравлическая известь пригодна для кладки фундаментов и других частей небольших сооружений, подвергающихся действию воды.

6. Определение режима работы предприятия, укрупнённый расчёт производственной программы

Под режимом работы понимается количество рабочих дней в году, продолжительность и число рабочих смен для подразделения предприятия.

В данном курсовом проекте завод по производству гидравлической извести имеет в своём составе непрерывно действующие агрегаты, следовательно здесь предусматривается трёхсменная работа с остановкой оборудования только для проведения капитального ремонта.

При непрерывном режиме работы годовой фонд времени предприятия рассчитывается по формуле:

Тф.пр. = (365 — n)·3·8, [ч/год],

где n — число дней на капитальный ремонт, n = 15 дней в году.

Тф.пр. = (365 — 15)·3·8 = 8400 ч/год.

Зная режим работы предприятия, выполняется расчёт производственной программы по выпуску вяжущего.

Вяжущими называют порошки, способные после смешивания с водой образовывать пластичную массу, застывающую в последующем в твердый камень. Видов таких веществ существует несколько. К примеру, гидравлические вяжущие порошки способны застывать не только на воздухе, но и под водой. При этом сохранять свою прочность в таких условиях они могут длительное время. Относится к группе таких вяжущих веществ и гидравлическая известь.

Разновидности

Выпускается строительная известь этого типа в виде тонкоизмельченного порошка. Использоваться в настоящее время может две основных разновидности этого материала:

слабогидравлическая известь с модулем 4,5..9;

сильногидравлическая с модулем 1,7. 4,5.

Для характеристики активной части этого материала используется специальная формула. Для извести гидравлической она выглядит следующим образом:

Свойства

Происходит твердение гидравлической извести в результате гидратации алюминатов, ферритов Ca и силикатов. То есть процессы в данном случае в веществе происходят точно такие же, что и в портландцементе. Гидрат оксида кальция в такой извести в процессе затвердевания постепенно кристаллизуется при испарении влаги. Далее под действием воды он подвергается карбонизации.

Для увеличения крепости и предотвращения растрескивания материала в него иногда подмешивается, помимо всего прочего, небольшое количество песка.

Твердение гидравлической извести, как известно, начавшись на воздухе, может продолжаться в воде. На разрыв и сжатие этот материал проверяют следующим образом:

приготавливают из извести раствор;

выдерживают его на воздухе 3 недели;

погружают готовое твердое вещество в воду.

Через неделю пребывания в воде показатель сопротивления твердого тела из слабогидравлической извести на разрыв не должен быть меньше 2, а через 5 недель — 3 кг/см 2 . Сопротивляемость затвердевшей извести на сжатие для этих сроков должна составлять соответственно 6 и 15 кг/см 2 .

Примерно таким же образом проверяют и сильногидровлическую разновидность этого материала. Раствор такой извести 1:3 обычно выдерживают на воздухе 1 неделю. Далее камень погружают в воду на месяц. По истечении этого времени сопротивление его на разрыв должно составлять 2, на сжатие — 12 кг/см 2 . После двухмесячной выдержки свойства гидравлической извести должны быть такими, чтобы эти показатели были равны 8 и 20 кг/см 2 соответственно.

Какое сырье применяется для изготовления

Делают этот строительный материал из мергелей и мергельных известняков. Горные породы этого типа содержат в себе:

Процентное содержание этих составляющих определяют путем обработки материала соляной кислотой. Весь осадок при этом относят к глине. Помимо двух основных компонентов, мергели могут содержать в себе следующие вещества:

углекислые соли железа и магния;

окислы железа и марганца.

Использоваться для производства гидравлической извести могут только такие мергели, в которых отношение содержания кремнезема к количеству Fe₂O₃ и глинозема достигает хотя бы 2,5.

Где добывают сырье

Крупные месторождения мергеля в нашей стране имеются, к примеру, рядом с Новороссийском. Также промышленные залежи этого материала есть в Брянской области. Горные породы именно этого месторождения очень хорошо подходят для производства гидравлической извести. Также большое количество мергеля у нас в стране добывается на Бахчисарайском и Выгоничском месторождениях.

Как производят

Изготавливают гидравлические извести исключительно из природных мергелей. Одной из особенностей этой горной породы является то, что ее компоненты очень сильно измельчены и максимально однородно перемешаны между собой. Все попытки приготовления извести этой разновидности из искусственного вещества до сих пор оканчивались неудачей. Создать в промышленных условиях подходящее сырье для производства такого материала на данный момент не представляется возможным.

Получают гидравлическую известь путем обжига мергелей при умеренных температурах в 900-1100 °С. Предварительно поступающее из карьеров сырье разбивают на куски, размер которых в конечном итоге должен составить 60-150 мм. Затем мергель погружают в шахтную печь, снабженную топкой полного сгорания или газовой.

Готовую гидравлическую известь подвергают еще более тонкому дроблению. Это в последующем улучает условия гашения.

Особенности применения

В отличие от цемента, гидравлическую известь гасят не непосредственно на стройке, а на заводах. Связано это в первую очередь со сложностью такой процедуры. При гашении известь сначала загружают в увлажнительные шнеки. Далее ее опрыскивают водой. Затем известь направляют в гасильные силосы.

Сфера применения гидравлической извести

Используют обожженный дробленый мергель обычно в качестве сырья при приготовлении разного рода строительных растворов. Чаще всего такую известь добавляют в штукатурные или кладочные смеси. Иногда с использованием этого порошка изготавливают и бетоны низких марок. Применение этого материала позволяет сделать строительные растворы более пластичными.

В отличие от воздушной извести, гидравлическая может применяться для приготовления смесей, предназначенных для кладки или оштукатуривания тех частей зданий и сооружений, которые в последующем будут эксплуатироваться при высокой влажности. Также этот материал иногда добавляют в бетонные растворы, предназначенные для заливки находящейся ниже уровня грунтовых вод части фундаментов.

Преимущества использования

К плюсам применения гидравлической извести, помимо всего прочего, относят:

Экологическую чистоту. Производится этот материал, как уже упоминалось, исключительно из натурального сырья.

Паропроницаемость. Благодаря этому свойству гидравлической извести, снижается вероятность образования конденсата в стенах тех зданий, которые были возведены с использованием приготовленных на ее основе растворов.

Увеличение производительности труда. Тратить время на гашение такой извести непосредственно на стройке не нужно.

Отсутствие высолов. Белых пятен на стенах, возведенных с использованием пластичных растворов, содержащих такую известь, никогда не появляется. То есть здания и сооружения, построенные на кладочных смесях с гидравлической известью, всегда выглядят привлекательно и эстетично.

Приготовленные на основе строительной гидравлической извести растворы отличаются устойчивостью к жаре, морозу, осадкам. При этом они способны хорошо сопротивляться микрофлоре и химикатам.

Гидравлическая известь – свойства и характеристики

Гидравлическая известь отвердевает частично в результате реакции с водой. Это один из факторов, отличающий создаваемый продукт от других видов извести, затвердевающих в результате химической реакции углекислого газа и воздуха.

Гидравлическая известь обладает промежуточными свойствами между обычной известью и портландцементом. Тем не менее, производство фактически повторяет стандартные подходы.

Помимо содержания оксида кальция — химического вещества, из которого преимущественно состоит обычный материал, гидравлическая известь также содержит силикаты кальция, аналогичные основным компонентам портландцемента.

Цемент, обладающий свойствами, похожими на гидравлическую известь, можно получить, смешивая обычный оксид кальция с пуццолановым материалом.

Натуральное связывающее в соответствии с требованиями стандарта EN 459-1, которое может применяться для строительных целей – например, для архитектурной реставрации или стабилизации дорожного основания

Гидравлическую известь допустимо сделать более прочной по сравнению с обычным материалом. Поэтому такой продукт может использоваться в некоторых областях применения, где обычная известь не подходит, особенно в условиях присутствия воды.

Промышленная сфера развивающихся стран редко производит гидравлическую известь. Вместе с тем всегда существует значительный потенциал для увеличения производства такого стройматериала в ситуациях, когда портландцемент рассматривается дефицитным или очень дорогим компонентом.

Сырьё под изготовление гидравлической извести

Основными сырьевыми компонентами изготовления выступает известняк, содержащий карбонат кальция, и определённая доля глины (глинистый известняк). Существенная доля известняков, пригодных под производство гидравлической извести, характерна содержанием 15-35% кремнезёма вместе с глинозёмом — двумя важными составляющими глин.

Как правило, глинистые известняки отличаются выраженным присутствием в структуре серых или синих оттенков. Также порода отличается матовой поверхностью разломов, которая не отражает лучи солнца. Как с другими типами известняков, глинистые известняки реагируют от нескольких капель наносимой разбавленной соляной или серной кислоты.

Львиная доля известняков различаются по содержанию глины и типу глинистых минералов, присутствующих в одном месторождении. Этот момент сопровождается производством продукта, обладающего значительными различиями прочности и времени схватывания, даже при высоком уровне контроля качества в процессе изготовления.

Гидравлическая известь и обжиг производственного сырья

Обжиг глинистых известняков осуществляется с той целью, чтобы:

Отвести газообразный диоксид углерода для производства негашеной формы продукта (CaO), как при производстве обычной извести.
Стимулировать химическую реакцию между негашёным продуктом и минералами в глинистом компоненте с образованием соединений силиката кальция.

Последняя реакция активируется, если обжиг проводится при температуре на 50-100°C выше, чем при обжиге обычного известняка. Температура печи на производстве гидравлической извести может достигать 1200°C. Между тем, большинство конструкций печей вполне подходят под производство гидравлической извести.

Однако время обжига в печи при таком варианте производства будет короче, потому что требуется удалять меньше углекислого газа. При использовании древесины в качестве топлива, определённые хвойные породы не дают при горении достаточно тепла на достижение требуемых температур. В этом случае логично использовать другое топливо:

уголь,
древесину других пород,
древесный уголь.

Гидравлическая известь, обладающая различными свойствами, получается путём обжига в печи при разных температурах. Следовательно, невозможно дать конкретную информацию о количестве необходимого топлива или времени обжига.

Эти значения также будут зависеть от типа используемого сырья и производительности печи. Для конкретного проекта, параметры определяются только путём испытаний или исходя из опыта практики.

Увлажнение гидравлической извести

Следует использовать достаточное количество воды для увлажнения имеющейся негашеной извести, но не для того, чтобы компоненты силиката кальция начали схватываться. В идеале процесс гидратации должен просто превращать куски негашёной извести в мелкий сухой порошок.

Одна из многочисленных конструкций механического гидратора – устройства, используемого в процессе гидратации для технологического увлажнения сырьевых компонентов

Увлажнение допускается проводить вручную на твёрдой ровной поверхности или внутри механического гидратора. Реакция гидратации, как правило, менее бурная и несколько замедленная, чем с обычной негашёной известью.

В некоторых случаях, необходимо использовать горячую воду или, в случаях с высокой степени гидравлической известью, измельчение CaO непосредственно перед гидратацией.

Оксид кальция, содержащий 10-15% негашёной извести, допускается превратить в порошок при гидратации. Нередко остаются куски, похожие на клинкер – так называемые грейпферы, особенно, если известняк обожжён вблизи верхнего предела температурного диапазона и сырьё имеет высокое содержание глины. Эти куски следует удалять экраном с последующим измельчением отдельно.

Затем продукт можно использовать в качестве цемента (натуральный цемент или римский цемент). В этом случае продукт имеет свойства, приближающиеся к свойствам портландцемента. Продукт можно смешать с гидравлической известью, чтобы получить более высокую силу и короткое время схватывания.

Этот процесс смешивания позволяет производителю соответствовать стандартам прочности даже с различным сырьём. Полученный продукт следует хранить в сухом месте, предпочтительно в запечатанных мешках, если не предполагается использовать немедленно.

При производстве портландцемента весь клинкер, производимый на стадии обжига, измельчается до тонкого порошка на дорогих шаровых или трубных мельницах. Напротив, гидравлическая известь не требует использования мельниц за исключением измельчения грейферов или продукта негашеной формы для гидратации.

По этим и другим причинам предъявлений менее сложных требований к оборудованию, гидравлическая известь более подходит для мелкого производства, чем портландцемент.

Возможности для применения в строительном деле

Основное использование гидравлической извести видится в качестве строительного раствора. Однако такое связывающее также допустимо использовать:

в качестве штукатурки для полов и потолков,
в качестве цемента для изготовления блоков неармированного известнякового бетона.

Как правило, не рекомендуется применение для железобетона или ферроцемента, если не проведены предварительные испытания и / или не потребовался совет специалиста.

Когда готовится растворная смесь, следует принимать во внимание любой песчаный материал, уже содержащийся в составе сырья, и добавлять только достаточное количество песка, чтобы получить требуемые свойства растворной смеси.

Продукт гидравлический CaO промышленного изготовления, упакованный в бумажные мешки – гидравлическая известь, предназначенная для обширного использования в строительных целях

Допускается добавление пуццолана, если требуется увеличение прочности, при условии, что пуццолан хорошо смешивается с известью перед добавлением песка и воды. Пластичность полученного строительного раствора является промежуточной между пластичностью обычной извести и портландцемента.

Следующие критерии технологии приготовления, как:

химический состав,
тонкость,
время схватывания,
прочность на сжатие,
прочность в целом,

являются важными свойствами цементных материалов. Сравнение значений этих свойств для гидравлической извести, взятой из американских (ASTM) и индийских стандартов, представлено ниже в таблице.

Что такое индекс цементации (CI) + формула

Основным контролирующим фактором степени цементирующей способности продукта является отношение кремнезема к извести, то есть SiO₂ / CaO или, более конкретное выражение — индекс цементации (CI).

Так называемый индекс цементации учитывает другие минералы, которые могут присутствовать в составе продукта. На основании индекса цементации гидравлические извести классифицированы следующим образом:

Мягкие (CI: 0,3-0,5).
Умеренные (CI: 0,5-0,7).
Высшей степени (CI: 0,7-1,1).

Коэффициент CI определяется следующей формулой:

Индийским стандартом признаются исключительно два типа гидравлической извести:

Гидравлическая известь достигает уровня прочности на сжатие 0,5-1,0 МПа (Н/мм 2 ) через семь дней после использования и 3-7 МПа (Н/мм 2 ) через шесть месяцев для стандартной смеси в соотношении 1 : 3 с песком.

Более точные значения будут зависеть от степени гидравлики и технологических характеристик. Для сравнения, портландцемент достигает прочности на сжатие 17 МПа через 7 дней и 28 МПа через шесть месяцев, соответственно.

Таблица параметров под стандарты гидравлической CaO

Тест на определение физических свойств для классификации

Простой тест, определяющий, является ли известь гидравлической, состоит в обработке кусочка материала путём сбрызгивания водой.

Если реакция начинается в течение пяти минут и сопровождается шипящими звуками с выбросами частичек структуры, о какой-либо значительной гидравлической составляющей утверждать сложно.
Если реакция начинается примерно через 15 минут и сопровождается относительно сильной активностью, речь может идти о слегка гидравлической составляющей.
Если же комок извести крошится в порошок примерно через час, и при этом контейнер с продуктом стал чуть тёплым но не горячим, речь идёт об умеренно гидравлической составляющей.
Наконец, когда комок крайне незначительно крошится в порошок или остаётся вовсе неповреждённым через час после воздействия воды, скорее всего, образован продукт высшей гидравлической составляющей.

При гидратации продукт с высоким содержанием кальция может показать трёхкратное увеличение объёма, в то время как гидравлическая известь показывает увеличение объема намного меньшее. После гидратации в порошок можно добавить немного воды, чтобы придать консистенцию гончарной глины, свернуть продукт в шарик и погрузить в воду.

Если продукт с высоким содержанием кальция или слегка гидравлический, шарик непременно разрушится. Для умеренно гидравлической извести шарик останется неповреждённым, и через месяц будет иметь консистенцию куска мягкого мыла. А в случае с высшей степени гидравлической известью шарик фактически приобретает окаменелую структуру, которую трудно поцарапать даже острым инструментом.

При помощи информации: PracticalAction

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Гидравлическая известь, это экологичная, долговечная, безсульфатная альтернатива портландцементу и не имеет ничего общего с гидратной известью.

Гидравлическая известь – это тонкомолотый порошок, продукт умеренного обжига при 900-1000 °С мергелистых известняков. Мергелистый известняк – это известняк, в состав которого входит глина 5-10% и тонкодисперсные песчаные смеси 5-10%. Он представляет собой твердую, связную породу желтого, бурого и зеленоватого оттенков.

Гидравлическая известь самодостаточный продукт, который так же как цемент смешивается с песком, только растворы на ее основе получаются долговечны, эстетичны, экологичны и не дают высолов.

Куски известняка дробят и загружают в шахтные печи, где они обжигаются при температуре 900-1000 °С, а дальше перемалываются в порошок в шаровых мельницах. В процессе обжига образуются алюминаты, силикаты, ферриты кальция, придающие извести гидравлические свойства.

Гидравличность

Гидравличностью называют способность вяжущего вещества схватываться и твердеть в результате реакции с водой. Этого свойства нет у воздушной извести, которая входит в реакцию только с углекислым газом атмосферы (карбонатизация) и от того очень медленно твердеет.

Цемент тоже гидравличен, но он схватывается и твердеет чересчур быстро, оставляя мало времени на укладку раствора, доводку и возможные переделки.

Природные гидравлические извести без добавок (Natural Hydraulic Lime – NHL) различают по степени гидравличности на: высоко гидравлические NHL 5, умеренно гидравлические NHL 3.5, слабо гидравлические NHL 2.

Существуют также природные гидравлические извести с добавками, маркируются как NHL-Z, и искусственные гидравлические извести – HL.

Преимущества использования гидравлической извести

Нейтральность. Отсутствие или ничтожность примесей, следов растворимых солей, отсутствие пуццолановых веществ, гипса, цемента и других природных или искусственных добавок. Благодаря природной чистоте невозможно возникновение сульфатной агрессии, характерной цементным растворам, и разрушительным щелочно-кремнезёмным реакциям.
Паропроницаемость. Высокая степень паропроницаемости растворов, что означает непременное выведение влаги и предотвращение образования конденсата в стенах здания.
Объемная отдача извести StA значительно выше других вяжущих веществ в 2,5 раза.
Увеличение производительности труда строителей. Не нужно тратить время на догашивание извести, на доводку или переделку работ, на компенсацию усадки или расширения растворов.
Самовосстановление. Высокая пластичность растворов благодаря обилию свободной гидратной извести в составе. Растворы могут самозаживлять умеренные следы усадки.
Крепка. Конечная прочность и упругость отвердевших растворов.
Долговечность. Оптимальные темпы набора прочности растворами. Соответственно быстрое наступление способности сопротивляться погодным стихиям (ветер, дождь, холод). В отличие от растворов на основе портландцемента с ограниченным сроком эксплуатации (200 лет), известковые растворы не подвержены обратимым химическим реакциям, поэтому объекты культурного наследия, возрастом более 1000 лет до сих пор функциональны.
Эстетичность. Цветовая нейтральность, белизна, декоративность гидравлической извести.
Не даёт высолов. Окрашеные поверхности остаются буквально навсегда (п ри условии состоятельности кровли и водосточной системы).
Доступность - цена природной гидравлической извести дороже цемента, однако наличие огромного количества преимуществ и объемной самоотдачи с лихвой нивелирует эту разницу. И, если быть точными, гидравлическая известь дороже белого датского сульфато-стойкого цемента в 2 раза. На дом 160 м 2 , требуется 10 м 3 , разница в стоимости составит 130 тыс. руб., что в общей сметной стоимости дома в максимальной комплектации, составляет 1,45%, при себестоимости строительства 56000 за 1 м 2 . Это не та статья расходов на которой нужно экономить, если мы хотим получить прочный, полезный и красивый дом, который будет служить не одному поколению домовладельцев.

Читайте также: