Воздушная известь, твердение

Воздушная известь как вяжущее была известна человечеству за несколько тысяч лет до нашей эры. Ее получают умеренным обжигом известняков, мела, доломитизированных известняков и доломитов, содержащих не более 6 % глины. Технология получения воздушной извести состоит из добычи известняков в карьерах, их дробления, сортировки и обжига. Обжиг осуществляют, как правило, в шахтных печах при максимальной температуре в зоне обжига 1000... 1200°С. При такой температуре происходит термическая диссоциация СаСО3 по уравнению:

(где q - количество теплоты, требуемой на разложение 1 моль СаСО3, равное 180 кДж).

В зависимости от вида извести и условий, в которых происходит ее твердение, различают три типа твердения: карбонатное, гидратное и гидросиликатное.

Карбонатным твердением называют процесс постепенного затвердевания растворных или бетонных смесей, изготовленных на гашеной извести, при воздействии на них углекислоты. Твердение при этом обусловлено одновременным протеканием двух процессов:

1) кристаллизации гидрата окиси кальция из насыщенного водного раствора;

2) образования карбоната кальция по реакции

Са(ОН)2 + С02 + л Н20 = СаС03 + (л + 1) Н20,

При испарении воды из раствора гелевидная масса известкового теста уплотняется и упрочняется. Высыхание вызывает также образование сетки пор и мельчайших капилляров, частично заполненных водой. Можно полагать, что в результате поверхностного натяжения в них возникает внутреннее капиллярное давление, которое стягивает частицы извести и заполнителя, придавая раствору дополнительную прочность.

Кристаллики образующегося карбоната срастаются друг с другом и частичками Са(ОН)2 и песка, обусловливая твердение. При карбонизации гидрата окиси кальция объем твердой фазы увеличивается, что приводит к дополнительному уплотнению и упрочнению твердеющего раствора. Наряду с карбонатом кальция возможно также образование соединений типа СаС03-пСа(ОН)2-mH20.

Испарение влаги и карбонизация растворов протекают очень медленно. Последняя захватывает преимущественно поверхностные слои, что объясняется малой концентрацией СО2 в воздухе (0,03%) и большой плотностью пленки образующегося карбоната, сильно затрудняющей дальнейшее проникание углекислоты к внутренним слоям раствора. Поэтому иногда при разборке старых зданий обнаруживают в швах толстых стен незатвердевший известковый раствор.

Следует отметить, что в начальный период твердения растворов и бетонов на гашеной извести преимущественно влияют на рост прочности процессы высыхания и перекристаллизации частичек Са(ОН)2.

Поиск по сайту: