Гидравлическая известь: свойства,применение,изготовление,фото,описание

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)

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

При правильно выбранном режиме твердения строительные растворы и бетоны на гидравлической извести обладают более высокой прочностью, чем на воздушной. При правильно организованном производстве гидравлической извести получается продукт значительно большей прочности, отвечающей примерно маркам «25», «50» и выше, которые обозначают минимальный предел прочности при сжатии через 28 дней трамбованных образцов из раствора жесткой консистенции.

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/м³, 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 м², требуется 10 м³, 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 м². 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.

Таблица 2 — Производственная программа предприятия по выпуску вяжущего.