Известь

Известняк

стена, сложенная из известняка известняковые скалы в урочище Че-Чкыш; долина Катуни, Алтай

Известня́к — осадочная, обломочная горная порода органического, реже хемогенного происхождения, состоящая преимущественно из карбоната кальция (CaCO3) в виде кристаллов кальцита различного размера.

Известняк, состоящий преимущественно из раковин морских животных и их обломков, называется ракушечником. Кроме того, бывают нуммулитовые, мшанковые и мраморовидные известняки — массивнослоистые и тонкослоистые. При метаморфизме известняк перекристаллизуется и образует мрамор.

Входящий в состав известняка карбонат кальция способен медленно растворяться в воде, а также разлагаться на углекислый газ и соответствующие основания. Первый процесс — важнейший фактор образования карста, второй, происходящий на больших глубинах под действием глубинного тепла Земли, даёт источник газа для минеральных вод.

Месторождения

Известняковый карьер в Горнозаводске

Известняк — широко распространённая осадочная порода, образующаяся при участии живых организмов в морских бассейнах. Это мономинеральная порода, состоящая из кальцита с примесями. Название разновидности известняка отражает присутствие в нём остатков породообразующих организмов, район распространения, структуру (например, оолитовые известняки), примесей (железистые), характер залегания (плитняковые), геологический возраст (триасовые).

Из известняков сложены целые горные цепи в Альпах, в Крыму, также широко распространён и в других местах. У известняка нет блеска, он обычно светло-серого цвета, но может быть белым или тёмным, почти чёрным; голубоватым, желтоватым или розовым, в зависимости от состава примесей. В известняке встречаются останки древних животных.

В России известняки обычны в центральных районах европейской части, а также распространены на Кавказе, Урале и в Сибири.

Широко известны месторождения Русской платформы, известняки которых традиционно использовались для строительства и наружной отделки зданий. Сегодня же сырьевая база этих известняков, в том числе белых известняков мячковского горизонта, весьма ограничена.

Одним из самых перспективных месторождений известняка считается открытое в 2015 году Ждановское месторождение (Оренбургская область), где в настоящее время идёт промышленная добыча известняка «Сармат». Месторождение поставляет известняк с высокими качественными показателями, имеет крупные запасы и неглубокое залегание пластов.

Применение

Известняк широко применяется в качестве строительного материала, мелкозернистые разновидности используют для создания скульптур.

Обжиг известняка даёт негашёную известь — древний вяжущий материал, до сего времени применяемый в строительстве. Одним из основных строительных материалов, получаемых из известняка, является известняковый щебень, который широко используется в дорожном строительстве и в производстве бетона. В металлургии известняк используется как флюс. Известняк используется в химической и пищевой промышленности: в производстве соды, минеральных удобрений, стекла, сахара, бумаги.

Ракушечник

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 4 января 2019 года.

Ракушечник (ракушняк, ракушка) — строительный материал природного происхождения, известный с древних времен и популярный в южных регионах России, а также прибрежных районах Украины и Казахстана.

Ракушечник применяется:

  • в жилищном строительстве: кладка наружных стен и возведение внутренних перегородок;
  • на хозяйственных объектах: сооружение подвалов, гаражей, ограждений, пр.;
  • в оформлении ландшафта: подпорные стенки, фонтаны, гроты;
  • при облицовочных работах: в виде плитки с обязательной предварительной её гидрофобизацией и полировкой.

Самые распространенные по степени прочности марки: М35, М25, М15.

Лёгким считается блок стандартных геометрических размеров 380 × 180 × 180 мм с прочностью на сжатие до 15 кг/см2. Стены из него выдерживают нагрузку при одноэтажном строительстве, возведение гаражей и хозяйственных объектов.

Двухэтажные дома предпочтительно возводить из камня марки М 25. И только самые износостойкие и прочные блоки (М 35) применяются для сооружения стеновых конструкций подвалов и цокольных частей фундаментов.

Примечания

  1. Месторождения известняка. Энциклопедия Красноярского Края.
  2. Звягинцев Л.И. Русь белокаменная. — Москва: «Мир горной книги», 2008. — 306 с.
  3. Супрун Е.В. Известняк «Сармат» — уникальный природный строительный материал // «Камень и Бизнес» : Журнал. — 2016. — Март (№ 3).
  4. Крупский А. К., Менделеев Д. И. Известь, в технике // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки

В родственных проектах

  • Значения в Викисловаре
  • Медиафайлы на Викискладе
  • Известняк — статья в энциклопедии Кругосвет.
  • Известняк — горная порода. Описание, фото, месторождения.
  • Ракушечник: экологичный материал для строительства дома

Словари и энциклопедии

Нормативный контроль

GND: 4163107-9 · LCCN: sh85077017 · NDL: 00570623

Известняк является горной породой, образованной в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. Месторождения минерального сырья, применяющегося в различных отраслях производства, распространены на обширных территориях.

Характеристика минерального состава породы

В таблице величин твердости по Моосу камень известняк занимает 3-е место по мере возрастания показателей. Его твердость соответствует 3, а плотность зависит от содержания примесей, в том числе доломита, кварца и других минералов.

Вещества, входящие в химический состав известняка, могут разрушаться под действием воды, медленно разлагаться на соответствующие основания с выделением углекислого газа. Эти природные процессы являются источниками газа для минеральных вод и факторами, способствующими образованию карстовых пещер в земных глубинах.

При повышении температурного градиента до 200°C камень быстро разлагается, а в результате обжига образуется известь.

Формула известняка, состоящего из кальцита, — это CaCO3. Если состав содержит доломит, то химическая формула включает магний CaMg(CO3)2. Известняковая горная порода, состав которой формируют раковины и их обломки, называется ракушечник (ракушняк).

Цвет минерала обычно белый или серый, но примеси органических веществ изменяют породу, привнося черный и темно-серый оттенки. Наличие соединений железа в разных концентрациях придает желтую, красную или коричневую окраску.

Виды породы

Физические свойства известнякового материала зависят от наличия пустот и пор в породе. Залежи минерального сырья встречаются во всех геологических системах.

Наиболее интенсивное формирование отложений — в карбоне, меле. Основная характеристика известняка из карбона — отсутствие блеска и белый с желтоватым оттенком цвет. Его отличительная особенность — легкость в обработке, разнообразие текстурных поверхностей и естественных рисунков.

Структура минерала разнообразна и служит в качестве основы для выделения разновидностей породы. Выделяют такие типы:

  • органогенно-обломочную;
  • кристаллическую;
  • смешанную (обломочно-кристаллическую);
  • травертин (натечную).

По размеру зерен различают крупно-, мелко- и скрытокристаллические виды известняков.

Материал, используемый в качестве писчего инструмента, для нанесения контуров на ткань, с целью развития у детей творческого уклона, более известный как мел (белый известняк), относится к типу органогенно-обломочных образований. Если рассмотреть кусочек мела при увеличении, то можно увидеть в нем мелкие ракушки.

Мощность толщ породы зависит от условий формирования осадочных образований и составляет от нескольких сантиметров до 5 км. Прочность известняка невысокая, а во влажном состоянии она снижается.

Для каждого месторождения характерен неравномерный показатель прочности сырья. Мраморовидный известняк в отличие от других минеральных образований, в том числе гранита, имеет меньшую твердость и легко поддается обработке.

Свойства минерала зависят от характера его образования и состава. Иногда порода сложена оолитовыми зернами, обломками кварца и кремния, характеризуется мелкими порами, невысокой прочностью.

Так, например, травертин (натечное образование) характеризуется структурой в виде ячеек, невысокой объемной массой; он легко поддается обработке.

Типичный пример карбонатных образований в современных условиях наблюдается возле источников, в водах которых растворенный компонент оседает на растениях и разнообразных предметах в виде налета.

Путиловский известняк в свое время являлся основным материалом при строительстве города на Неве. Отличные физико-химические свойства, минеральный состав и устойчивость к воздействию внешней среды позволяют активно внедрять его в строительство в качестве декоративного экономически выгодного материала.

Мраморизованный известняк состоит из карбонатов, в его составе содержатся окаменелости в виде моллюсков, раковин. Добываемый материал серовато-голубого, белого цвета с желтым оттенком. Мраморную известняковую породу используют в качестве отделочного компонента для фасадов при выполнении реставрационных работ.

Сферы применения минерального сырья

Горная порода не является редкой, месторождения разрабатываются во всем мире. Запасы доломитов на территории РФ распределены неравномерно, а основные залежи сырья сосредоточены в Центральном федеральном округе, на Урале и в Сибири.

В зависимости от форм залегания породы и глубины разработки добыча известняка производится с использованием специальной техники, различной по функциональности.

Применяется материал в различных отраслях промышленного производства, металлургии. Известняк в строительстве используется в качестве:

  • необработанных глыб камня;
  • щебня;
  • извести (белого цвета);
  • облицовочных плит;
  • минеральной крошки и песка;
  • стенового камня;
  • минеральной ваты и порошка;
  • муки.

В цементной отрасли используются разновидности минерального сырья — мел и мергель. Использование материала в строительстве в качестве компонента для растворов, бетона, штукатурки повышает качество и надежность работ.

Особенные свойства карбонатных образований делают их привлекательным материалом для декоративных и отделочных работ. Разнообразие текстурных и фактурных характеристик служит украшением любого интерьера.

Карбонатный материал (алебастр, гипс) является поделочным камнем. В течение многовековой истории его используют для изготовления статуэток, подсвечников, ювелирной бижутерии. Изделия, дошедшие до наших времен, пользуются спросом среди коллекционеров и ценителей искусства.

Флюсовый известняк и доломит применяются в металлургии в качестве материала и сырья для переработки нефелиновых руд на цемент, соду и глинозем. Известковый камень используют в качестве материала для строительства гидротехнических сооружений.

Флюсующая добавка компонента, вводимая в доменную шихту с целью снижения температуры плавления породы, не содержащей рудный компонент, является единственным видом основной добавки. В металлургии используют доломитизированный известняк, повышающий содержание в шлаке оксида магния, который увеличивает подвижность и стабильность химических и физических свойств материала при изменении температурного градиента.

Производство использованного соединения, изменившего требования к свойствам флюса, предоставило возможность работать с непрочными материалами. Поэтому в качестве шихты применяют ракушечник. Его структура (большая пористость) позволяет улучшить технологический процесс и качество материала, а химический состав положительно влияет на сохранение температурных условий.

Применение известняка в сельскохозяйственном производстве (доломитовая мука) позволяет снизить кислотность почвы и увеличить урожайность культур. В качестве сырья порода используется в стекольной промышленности.

Известняковый компонент используется для очистки сахара от примесей, полировки изделий из цветных металлов, внешнего покрытия электродов и теплоизоляции конструкционных соединений.

> Известь, виды, производство и применение

Известь, виды, производство и применение.

Известь – материал, получаемый обжигом карбонатных горных пород (известняков, мела), состоящий в основном из СаО и MgO.

Краткая характеристика извести

Виды извести. Классификация

Гашеная известь. Негашеная известь. Хлорная известь. Натровая известь.

Производство извести

Применение извести


Краткая характеристика извести:

Известь — распространенный вяжущий материал, широко применяемый во многих промышленных отраслях. Большая часть ее состава формируется свободными оксидами кальция (CaO) и магния (MgO) с преобладанием первых. Получают вещество в процессе воздействия повышенных температур на карбонатные породы, которые в этих целях обжигают, не допуская их расплавления.

Известь в переводе с греч. ἄσβεστος означает «неугасимый».


Виды извести. Классификация:

Существуют различные виды извести.

В соответствии со сферой применения выделяют технологический и строительный виды.

В состав извести входят силикаты и алюмоферриты кальция, сообщающие ей гидравлические свойства. В зависимости от уровня их содержания она подразделяется на воздушную и гидравлическую. Первая (воздушная известь) позволяет строительным растворам затвердевать и сохранять свои прочностные характеристики при нормальном уровне влажности, а вторая (гидравлическая известь) придает им эти качества и в условиях повышенной влажности, в том числе в воде.

Воздушный вид извести разделяется по количеству содержащихся окислов на кальциевую, магнезиальную и доломитовую известь. В первом случае (кальциевая известь) доля оксида кальция в продукте составляет до 95 %, а содержание оксида магния не превышает 5 %. Второй подвид (магнезиальная известь) содержит от 5 до 20 % оксида магния, остальное приходится на оксид кальция. Третий (доломитовая известь) – от 20 до 40 % оксида магния и от 60 до 80 % оксида кальция.

Помимо этого, известь классифицируется по скорости гашения, которая бывает медленной, средней или быстрой. При медленной скорости процесс занимает как минимум 25 минут, при средней – не более 25 минут, а при быстрой реакция продолжается не более 8 минут.

В зависимости от фракции зерна известь можно подразделить на комовую и порошкообразную.

Критерием классификации служит и способ обработки — конечный продукт бывает свежеобожженным, гашеным, негашеным.

Гашеная известь:

Гашеная известь также носит название едкой извести и представляет собой гидроксид кальция Ca(OH)2. Имеет вид белого порошка, для которого характерна низкая растворимость. Образуется при гашении окисла кальция (его реакции с водой).

Известковым молоком называется раствор, образующийся в результате смешения избытков гашеной извести и воды. По своему виду он напоминает молоко. При его фильтрации образуется прозрачная жидкость, носящая название известковой воды.

Получение гашеной извести происходит при реакции оксида кальция с водой. При последней выделяется 16 килокалорий на 1 моль.

Рассматриваемое вещество представляет собой сильное основание. Чем выше температура, тем хуже оно способно растворяться. Реагирует с кислотами, в качестве щелочи участвует в реакции нейтрализации, при которой образуются соответствующие соли кальция. Поскольку гидроксид кальция вступает в реакцию с содержащимся в воде углекислым газом, его раствор становится мутным при контакте с воздухом.

Гашеную известь используют в ремонтных работах в качестве побелки, на ее основе изготавливают силикатный бетон. В строительстве она применяется с давних пор и в прошлом являлась популярным компонентом для изготовления строительного раствора, однако сегодня его практически полностью заменил цемент, превосходящий его по своим качествам. Минусом строительного раствора на основе гидроксида кальция является то, что он способствует поддержанию высокой влажности в построенных помещениях.

Гашеная известь применяется в производстве удобрений, также на ее основе изготавливают хлорную известь. В качестве муки или порошка она служит компонентом для асфальтобетонной смеси.

Силикатный бетон, изготавливаемый на основе гидроксида кальция, имеет схожий состав с известковым строительным раствором. Однако, в отличие от последнего, на его затвердевание требуется намного меньше времени, поскольку технология его изготовления предусматривает не добавление воды, а обработку паром (для этой процедуры используется автоклав и выдерживается давление от 9 до 15 атмосфер).

Негашеная известь:

Негашеная известь представляет собой окись кальция CaO и обладает кристаллической структурой. При взаимодействии с водой он образует гашеную известь. Наряду с последней, он обрел популярность в строительстве.

Вещество получают в ходе термического разложения карбоната кальция. Другим способом выступает реакция простых веществ, при которой оно образуется в качестве слоя на поверхности металла. Помимо этого, его получают в ходе реакции термического разложения гидроксида кальция и кальциевых солей ряда кислот, содержащих кислород.

Продукт входит в группу основных оксидов. При его взаимодействии с водой происходит энергичная реакция, в ходе которой выделяется тепло и образуется гидроксид кальция. Насыщенный раствор последнего выступает сильным основанием. Реакция является обратимой, если температура, при которой она происходит, превышает 580 оС.

Являясь основным оксидом, негашеная известь вступает в реакцию с кислотами и кислотными оксидами (при этом образуются соли). При ее нагреве и одновременном взаимодействии с углеродом образуется карбид кальция (для проведения этой процедуры используется высокотемпературная печь либо электрическая дуга). Получаемый продукт может применяться для изготовления ацетилена, однако в промышленности принято использовать более эффективные методы. Невзирая на это, данная реакция все же находит применение — в частности, к ней прибегают в производстве аппаратов для сварки и лабораторной практике.

Негашеная известь — распространенный компонент для производства стройматериалов. С ее помощью изготавливается силикатный кирпич, высокоглиноземистый цемент и др., что выступает основной сферой ее применения. До 50-х годов прошлого столетия ее использовали в строительстве для побелки, чему способствовали ее качества – ярко-белый цвет и хорошая адгезия к разного рода поверхностям. После нанесения гашеной извести происходит поглощение ей из воздуха углекислого газа и образование твердого слоя карбоната кальция.

Современное строительство почти полностью отошло от использования окиси кальция ввиду ее недостатка — она активно поглощает воду и способствует сохранению высокого уровня влажности в помещении, создавая благоприятную среду для образования плесени.

Хлорная известь:

Хлорная известь также называемая белильной известью, в быту известна как хлорка. В его состав входят гидроксид кальция и гипохлорит кальция – компоненты повышенной степени опасности (II класс), а также хлорид кальция. Ее химическая формула Ca(Cl)OCl. Является едким веществом, способствующим образованию коррозии. Для его получения применяется хлорирование гидроксида кальция.

Вещество характеризуется медленным разложением. При его контакте с воздухом и высоком уровне влажности образуется хлорноватистая кислота. В силу своих отбеливающих и дезинфицирующих свойств, а также способности удалять известковый налет, продукт применяется достаточно широко; в прежние времена он использовался в сфере добычи золота.

Натровая известь:

Натровая известь ранее называлась натристой известью. Обладает пористой структурой, цвет – белый. Содержит в своем составе гашеную известь Ca(OH)2 и едкий натр NaOH. Обладает водопоглощающими свойствами – впитывает содержащуюся в воздухе влагу, а также углекислый газ, при этом осуществляется его переход в смесь натрия и кальция.

Продукт получают путем гашения оксида кальция, для чего используется концентрированный раствор чистого едкого натра. Соотношение этих веществ составляет 2:1. Процесс его производства включает в себя несколько этапов — выпаривание образованной массы, прокаливание, затем разбитие на части, просеивание и сортировку по фракции зерна.

Вещество используют для удаления кислых газов. Сфера его применения включает в себя такое снаряжение, как противогазы и оборудование для водолазов. В последнем случае оно уменьшает расход дыхательной смеси, а также удаляет пузырьки, образующиеся при выдохе. Кроме того, продукт используется в медицинской промышленности, в частности, в аппаратах для наркоза, позволяя расходовать ингаляционные анестетики в меньшем объеме.

Хранение вещества осуществляется в плотно закрытой таре для предотвращения впитывания им влаги и углекислого газа, что ухудшает его свойства.

Производство извести:

Изготовление извести считается опасным видом производства. Производственный процесс должен согласовываться с требованиями ГОСТ и действующего техрегламента. Вещество изготавливается из карбонатных пород и минеральных шлаков, параметры которых регулируются нормативной документацией. Наиболее часто оно производится из плотных известняков.

Процесс изготовления включает в себя несколько стадий:

– помещение сырья (размер зерен от 0 до 300 мм) в специальный бункер, направляющий его на дробление,

– измельчение сырья,

– сортировка сырья по размеру зерен и отбор крупной фракции (от 5 мм, более мелкая служит для изготовления известковой муки),

– взвешивание отобранной фракции, ее подогрев и обжигание в печи.

Применение извести:

Технологическая известь активно используется в черной металлургии, химической отрасли, сфере защиты окружающей среды (с ее помощью нейтрализуют сточные воды и содержащиеся в дыме газы). Помимо этого, она служит компонентом при производстве различного рода химических продуктов.

Строительная известь, как говорит ее название, применяется в сфере строительства, где ее используют для побелки и изготовления строительных смесей.

2. Виды извести, области применения.

Строительной известью называют продукт, получаемый путем обжига до возможно полного выделения углекислоты кальциево-магниевых горных пород, содержащих не более 8% глинистых и песчаных примесей. В качестве сырья используют карбонатные породы — известняк, мел, ракушечник, доломитизированный известняк.

Виды извести

По количеству содержащихся в извести силикатов и алюмоферритов кальция, придающих ей гидравлические свойства, различают:воздушную, обеспечивает затвердевание строительных растворов и сохранение ими прочности в условиях нормальной влажности; — гидравлическую, обеспечивает затвердевание и сохранение прочности растворов, применяемых как на воздухе, так и в воде.В воздушной извести силикаты и алюмоферриты кальция составляют обычно 4-12%, в отдельных случаях до 20%. При содержании в извести 25-40% клинкерных минералов она проявляет слабые гидравлические свойства, такая известь называется слабогидравлической. Сильногидравлическая известь содержит силикаты и алюмоферриты кальция в количестве 40-90%.

По виду содержащегося в воздушной извести основного окисла она может быть: — кальциевой; — магнезиальной; — доломитовой. Кальциевая известь содержит 70-96% СаО и до 2% MgO. Маломагнезиальная известь состоит из 70-90% СаО и в пределах 2-5% MgO. В магнезиальной извести MgO содержится в пределах — 5-20%, в доломитовой — 20-40%.

В зависимости от вариантов дальнейшей обработки обожженного продукта различают несколько видов воздушной извести: — негашеную комовую известь — кипелку, состоящую главным образом из Са(ОН) ; — негашеную молотую известь — порошкообразный продукт помола комовой извести; — гидратную известь (гашеная) — пушонку — тонкий порошок, получаемый в результате гашения комовой извести определенным количеством воды и состоящий в основном из Са(ОН) ; — известковое тесто — тестообразный продукт гашения комовой извести, состоящей в основном из Са(ОН) и механически примешанной воды; — известковое молоко — белая суспензия, в которой гидроксид кальция находится частично в растворенном, а частично во взвешенном состоянии.

По времени гашения все сорта воздушной негашеной извести подразделяют на три группы: — быстрогасящаяся — время гашения не более 8 мин; — среднегасящаяся — время гашения не более 25 мин; — медленногасящаяся — время гашения не менее 25 мин. Порошкообразную известь, получаемую путем размола или гашения (гидратации) комовой извести, подразделяют на: известь без добавок и с добавками.

Свойства и технические характеристикиСтроительную известь изготавливают в соответствии с требованиями государственного стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. В производстве строительной извести используются следующие материалы: карбонатные породы, минеральные добавки (гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки, активные минеральные добавки, кварцевые пески). Они должны удовлетворять требованиям соответствующих действующих нормативных документов. Воздушная негашеная известь без добавок подразделяется на три сорта: 1, 2 и 3; негашеная порошкообразная с добавками — на два сорта: 1 и 2; гидратная (гашеная) без добавок и с добавками на два сорта: 1 и 2.

Требования к воздушной извести.

Норма для извести, %, по массе

негашеной

гидратной

Наименование показателя

кальциевой

магнезиальной и доломитовой

сорт

АктивныеСаО + МgO, не менее:

без добавок

с добавками

Активный МgO, не более

20(40)

20(40)

20(40)

СО2, не более:

без добавок

с добавками

Непогасившиеся зерна, не более

Примечания: 1. В скобках указано содержание МgO для доломитовой извести. 2. СО2 в извести с добавками определяют газообъемным методом. 3. Для кальциевой извести 3-го сорта, используемой для технологических целей, допускается по согласованию с потребителями содержание непогасившихся зерен не более 20 %.

Технология производства бетонов и растворов предусматривает использование негашёной извести измельчённой фракции. В процессе переработки используются практически все компоненты природного материала, что делает его применение выгодным и предпочтительным.

Продукция, в состав которой входит известь, отличается прочностью, водостойкостью и большой плотностью. Ценные качества негашёного сырья позволяют вводить компонент в состав укрепляющих и стабилизирующих растворов, используемых при строительстве дорог.

Трудно представить производство силикатного кирпича без извести. Но область применения не ограничивается строительным направлением. Часто материал используют в рыболовстве, птицеводстве, сельском хозяйстве благодаря свойствам очищения и обеззараживания.

Посмотрите видео о свойствах и применении извести

Известь производится из горных карбонатных пород методом их обжига до полного выделения углекислоты. В качестве основного сырья часто используют:

— мел;

— известняк;

— доломит;

— ракушечник.

Свойства строительной извести

Основные гидравлические свойства определяются по количеству силикатов и алюмоферитов кальция в известковом составе. В зависимости от полученных показателей различаются виды извести:

• садовая, используемая для обогащения кислой почвы;

• гидравлическая, добавляемая в строительные растворы и бетоны;

• комовая, применяемая для побелки;

• строительная, активно используемая в производстве бетонных смесей, кирпичей, растворов;

• хлорная, на основе которой производятся дезинфекционные средства;

• натровая, применяемая в медицине, химических лабораториях и предприятиях.

Способы обработки

Способ и особенности дальнейшей обработки разделяют известняковый материал на два типа:

• негашёная, содержащая CaO (молотая, комовая);

• гидратная, содержащая Ca(OH)2 (пушонка, тесто).

Показатель пластичности продукта, определяемый содержанием примесей, подразделяет известь на жирную и тощую.

Особенности жирного типа:

— быстро гасится;

— во время гашения выделяется большое количество тепла;

— состав получается пластичным и жирным;

— тесто добавляется в различные растворы для увеличения пластичности и удобства работы.

Особенности тощего типа:

— процесс гашения отличается более длительным периодом;

— во время гашения тепла выделяется значительно меньше;

— состав получается неоднородный, прощупываются зерна;

— пластичность теста низкая.

Особенности применения строительной извести

• Известь относится к малоопасным веществам, но процесс её хранения, транспортировки и переработки требует определённых условий. При гашении нужно отойти на безопасное расстояние. Процесс включает бурление, нагревание, а иногда сопровождается прострелами. Горячий материал при контакте с кожей может оставить следы ожога. Негашёная известь при хранении и перевозке должна быть защищена от проникновения влаги. Попавшая случайно жидкость может стать причиной пожара.

• Известковый состав считается экологически чистым материалом. Его используют для дезинфекций помещений. Обработанные стены не подвержены образованию грибка и плесени. А паразиты покидают убежища с известковой поверхности.

• В частном строительстве известь нередко используется как утеплитель. Если пушонку соединить с опилками и гипсом, получится экологически чистый утеплитель. Им можно заполнить пустоты. После высыхания образуется облегчённая плотная поверхность, которая создаст теплозащиту строению.

• Известковый раствор издавна применяли для кладки кирпичей. У него много преимуществ перед обычным цементным составом. Кроме того, в сочетании с гипсом получается смесь, имеющая высокую степень адгезии независимо от материала поверхности.

Строительная известь это продукт которого используют в строительном деле в качестве вяжущего. Строительная известь и в наши дни остается очень востребованным вяжущим материалом, благодаря своей доступности и полезных в строительном деле свойств.

Известь, которую используют в строительном деле называют строительной известью и получают путем обжига горных пород (мел, мергелистые известняки, известняк, доломит и другие) до удаления углекислоты. Количество алюмоферитов кальция и силикатов содержащиеся в извести определяют ее важные гидравлические свойства. В зависимости от гидравлических свойств строительной извести различают:

1. Воздушную известь.

2. Гидравлическую.

В зависимости от характера и последующей обработки обожженного продукта воздушная известь делится на :

1. Негашенная известь (комовая и молотая).

2. Гидратная известь ( пушонка и тесто).

Негашенная известь (называется еще кипелкой) состоит из CaO, а гидратная известь состоит из Ca(OH)2. При этом наряду с содержанием Ca(OH)2 известковое тесто содержит избыток несвязной воды в значительном количестве, придающей ему пластичность. В зависимости от пластичности получаемого продукта связанной с содержанием примесей различают:

1. Жирную и

2. Тощую извести.

Если имеем дело с жирной известью, необходимо знать, что такая известь быстро гасится. В процессе гашения выделяется большое количество теплоты а известковое тесто получается пластичным и жирным на ощупь.

Тощая известь выделяет тепло в процессе гашения намного меньше, а известковое тесто получается менее жирным и пластичным. В таком тесте прощупываются мелкие зерна. Чем больше песчаных и глинистых примесей содержит известняк, тем более тощей получается изготовленная из него известь.

Жирная известь, по сравнению с тощей позволяет получить наиболее удобообрабатываемые и качественные известковые растворы. Такие растворы способны сохранить высокую пластичность даже после добавления большого количества песка. В зависимости от скорости протекания процессов во время гашения, различают:

1. Быстрогасящуюся известь, (скорость гашения не более 8 мин).

2.Среднегасящуюся известь (скорость гашения не более 25 мин).

3. Медленногасящуюся известь (скорость гашения не менее 25 мин).

Требования ГОСТ 9179-77 к различным видам извести для наглядности приведены в таблицу №1.

Таблица №1. Технические требования к извести

Для улучшения строительных свойств в негашеную и гашенную известь вводят молотые добавки минерального происхождения.В качестве добавок могут служить различные шлаки (доменные или топливные), туфы и пеплы, вулканические туфы, трепел, кварцевые пески и другие.

Известь в строительном деле широко используют при производстве штукатурных растворов, при производстве силикатного кирпича, известково-зольного кирпича, известково-шлакового кирпича, при производстве силикатного бетона и других видах строительных материалов.

Воздушная известь

Строительную воздушную известь получают из кальциевомагниевых карбонатных пород. Технологический процесс получения извести состоит из добычи известняка в карьерах, его подготовки (дробления и сортировки) и обжига. После обжига производят помол комовой извести, получая молотую негашеную известь, или гашение комовой извести водой, получая гашеную известь.

Основным процессом при производстве извести является обжиг, при котором известняк декарбонизуется и превращается в известь по реакции СаСО3↔ СаО + СО2. Диссоциация карбонатных пород сопровождается поглощением теплоты (1г-моль СаСО3 требует для разложения примерно 190 кДж). Реакция разложения углекислого кальция обратима и зависит от температуры и парциального давления углекислого газа. Диссоциация углекислого кальция достигает заметной величины при температуре свыше 600°С.

Теоретически нормальной температурой диссоциации считают 900°С. В заводских условиях температура обжига известняка зависит от плотности известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов и составляет обычно 1100…1200°С. При обжиге из известняка удаляется углекислый газ, составляющий до 44% его массы, объем же продукта уменьшается примерно на 10%, поэтому куски комовой извести имеют пористую структуру. Обжиг известняка производят в различных печах: шахтных, вращающихся, в «кипящем слое», во взвешенном состоянии и т. д.

Рисунок-1.Шахтная печь для обжига извести:

1-шахта; 2-загрузочный механизм; 3-дымосос; 4-гребень для подачи воздуха; 5-разгрузочный механизм.

Наибольшее распространение получили экономичные по расходу топлива шахтные пересыпные известеобжигательные печи, однако известь в них оказывается загрязненной золой топлива. Шахтная печь (рис. 1) состоит из шахты, загрузочного и выгрузочного устройства, воздухоподводящей и газоотводящей аппаратуры.

Известняк в шахтную печь загружают периодически или непрерывно сверху. Материал по мере выгрузки извести опускается вниз, и навстречу обжигаемому материалу просачиваются горячие дымовые газы. По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, различают зоны подогрева, обжига и охлаждения.

В зоне подогрева в верхней части печи с температурой печного пространства не выше 900°С известняк подсушивается, подогревается и в нем выгорают органические примеси. В средней части печи — в зоне обжига, где температура достигает 900…1200°С, — происходит разложение СаСО3 и выделение углекислого газа. В нижней части печи — зоне охлаждения — известь охлаждается поступающим снизу воздухом с 900 до
50…100°С.

Рисунок-2. Схема установки для обжига извести в «кипящем слое»:

1 — подача сжатого воздуха; 2 — воздушная коробка с непровальной решеткой; 3 —горелки; 4 — загрузка известняка; 5 — отвод отходящих газов на очистку; 6 — решетчатый свод;7 — переливная труба; 8 — выгрузка обожженной извести

Газовые печи позволяют получить «чистую» известь, они проще в эксплуатации, процесс обжига в них можно механизировать и автоматизировать.
Во вращающихся печах получают известь высокого качества, но при этом расходуется много топлива.Имеют применение высокопроизводительные агрегаты с обжигом в «кипящем слое». Обжиг в «кипящем слое» (рис.2) производят в реакторе, представляющем собой металлическую шахту, отфутерованную внутри и разделенную по высоте решетчатыми сводами на 3…5 зон.

Передача материала из зоны в зону производится через трубки, имеющие ограничитель. Высота «кипящего слоя» определяется от обреза переливной трубки до решетки. По периферии реактора имеются горелки для газа или мазута. Многозонность реактора позволяет получать известь высокого качества при небольшом расходе топлива. Полученный при обжиге карбонатных пород полупродукт носит название комовой извести-кипелки.В дальнейшем она поступает на помол или гашение.

Молотая негашенная известь

Молотая негашеная известь с добавками производится 1-го и 2-го сортов и гидратная (гашеная) без добавок и с добавками двух сортов:1-го и 2-го.Воздушная известь должна удовлетворять требованиям(смотри таблицу-2). В соответствии с требованиями ГОСТ 9179—77 негашеную известь следует измельчать до тонкости, при которой остаток при просеивании пробы через сита № 02 и № 008 должен быть соответственно не более 1,5 и 15%.

Таблица-2. Технические требования к воздушной извести

Обычно заводы выпускают известь, характеризующуюся остатками на сите № 008 до 2…7%, что примерно соответствует удельной поверхности 3500…
5000 см²/г. Молотую негашеную известь транспортируют в герметически закрытых металлических контейнерах или в бумажных битуминизированных мешках. Хранить молотую известь до употребления можно не более 10…15 сут в сухих складах.

При работах с известью необходимо соблюдать требования по охране труда. Попадание частиц молотой извести в легкие, а также на слизистые оболочки, особенно глаз, опасно. Молотую негашеную известь применяют без ее предварительного гашения, что имеет ряд преимуществ: исключаются отходы в виде непогасившихся зерен, используется тепло, которое выделяется при гидратации извести, что ускоряет процессы твердения извести.

Изделия из этой извести имеют и большую плотность, прочность и водостойкость. Для ускорения твердения растворных и бетонных смесей на молотой негашеной извести в их состав вводят хлористый кальций, а для замедления твердения в начальный период (схватывания) добавляют гипс, серную кислоту и сульфитно-спиртовую барду. Добавка гипса и хлористого кальция, кроме того, повышает прочность растворов и бетонов, а добавки замедлителей твердения предупреждают образование трещин, что возможно при отсутствии определенных условий твердения.

Гидратная известь

Известь воздушная отличается от других вяжущих веществ тем, что может превращаться в порошок не только при помоле, но и путем гашения — действие воды на куски комовой извести с выделением значительного количества тепла по реакции СаО + Н2О = Са(ОН)2 + 65,5 кДж.
1 г-моль СаО выделяет 65,5 кДж тепла, 1 кг извести-кипелки— 1160 кДж.

Стехиометрически для гашения извести в пушонку необходимо 32% воды от массы СаО. Практически в зависимости от состава извести, степени ее обжига и способа гашения количество воды берут в 2, а иногда и в 3 раза больше, так как в результате выделения тепла при гашении происходит парообразование и часть воды удаляется с паром. На скорость гашения извести оказывают влияние температура и размеры кусков комовой извести. С повышением температуры ускоряется процесс гашения. Особенно быстро процесс гашения протекает при гашении паром при повышенном давлении в закрытых барабанах.

В зависимости от скорости гашения различают строительную негашеную известь: быстрогасящуюся со скоростью гашения не более 8 мин; среднегасящуюся со скоростью гашения до 25 мин и медленногасящуюся со скоростью гашения не менее 25 мин. Содержание активных CaO + MgO для гидратной извести должно быть не менее 70%, а влажность — не более 4%.

Гашение извести в пушонку производят в специальных машинах — гидраторах. Для гашения извести-кипелкив известковое тесто применяют известегаситель ЮЗ, в котором комовая известь одновременно размалывается, перемешивается с водой до образования известкового молока и сливается в сепаратор отстойник. После отстаивания известкового молока образуется известковое тесто.

Нельзя применять известковое тесто с большим содержанием непогасившихся зерен извести, так как гашение этих зерен может произойти в кладке, что приведет к растрескиванию затвердевшего известкового раствора. Измельчение извести в гасителе ЮЗ способствует практически полному гашению извести, тогда как в других машинах количество непогасившихся зерен (отходов) может достигать 30%. Твердение извести может происходить только в воздушно-сухих условиях.

Испарение воды (что имеет место при этом) вызывает слипание мельчайших частиц Са(ОН)2 в более крупные и их кристаллизацию. Кристаллы Са(ОН)2 срастаются друг с другом, образуя каркас, окружающий частицы песка. Наряду с этим происходит карбонизация гидрата оксида кальция за счет поглощения углекислоты воздуха по реакции:

Са (ОН) 2 + СО2 +nН2О = СаСО3 +(n + 1) Н2О

Таким образом, твердение известковых растворов есть следствие их высыхания и образования кристаллического сростка Са(ОН)2, а также процесса образования углекислого кальция на поверхности изделия. Твердеет гашеная известь медленно, и прочность известковых растворов невысокая. Это объясняется тем, что кристаллизация гидрата оксида кальция происходит не интенсивно и кристаллы слабо связаны друг с другом.

Кроме того, образовавшаяся на поверхности корка СаСО3 препятствует прониканию воздуха внутрь известкового раствора и тормозит дальнейшее развитие процесса карбонизации. Гидрат оксида кальция кристаллизуется тем быстрее, чем интенсивнее испаряется вода, поэтому для твердения извести необходима положительная температура.

Воздушную известь широко применяют для приготовления строительных растворов в производстве известково-пуццолано-вых вяжущих, для изготовления искусственных каменных материалов — силикатного кирпича, силикатных и пеносиликатных изделий, шлакобетонных блоков, а также в качестве покрасочных составов.

Транспортируют комовую известь навалом, защищая от увлажнения и загрязнения, а молотую — в специальных бумажных мешках или металлических закрытых контейнерах. Известковое тесто перевозят в специально для этого приспособленных кузовах самосвалов. Известь негашеная должна храниться в закрытых складах, защищенных от попадания влаги. Гидратную известь можно хранить непродолжительное время в мешках и сухих складах. Молотую известь не следует хранить более 30 сут, так как она постепенно гасится влагой воздуха и теряет активность.

Гидравлическая известь

Гидравлическая известь широко используется в строительном деле. Получают гидравлическую известь путем умеренного обжига при температуре 900-1100 °С мергелистых известняков которые содержат от 6 до 20 % глинистых примесей.В процессе обжига мергелистых известняков углекислый кальций содержащийся в породе разлагается а часть образовавшегося CaO в твердом состоянии соединяется с оксидами SiO2, Al2O3, Fe2O3, содержащимися в минералах глины.В результате и образуются силикаты (2CaO • SiO2), алюминаты (CaO • Al2O3) и ферриты кальция (2CaO•Fe2O3), способные твердеть на воздухе и в воде.

Для характеристики химического состава сырья (глина и известняк) а также готового вяжущего вещества пользуются гидравлическим или основным модулем составляющим для гидравлической извести 1,7-9:

m= (%CaO) : %(SiO2+Al2O3 +Fe2O3)
Гидравлическую известь различают двух видов:

1. Слабогидравлическую с модулем 4,5…9,

2. Сильногидравлическую с модулем 1,7 … 4,5 МПа.

Затворенная водой гидравлическая известь после предварительного твердения на воздухе продолжает твердеть и в воде при этом физико-химические процессы воздушного твердения продолжают сочетаются с гидравлическими. При испарении влаги происходит постепенная кристаллизация гидроксида кальция а под действием углекислого газа подвергается карбонизации.

Гидравлическое твердение затворенной водой извести происходит путем гидратации силикатов, ферритов кальция и алюминатов (также как и в портландцементе).При этом предел прочности испытуемых образцов через 28 суток твердения должен составлять для слабогидравлической извести при изгибе не менее 0,4 МПа.

Для сильногидравлической извести не менее 1,0 МПа

При сжатии для слабогидравлической извести не менее 1,7 МПа

Для сильногидравлической извести 5,0 МПа

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *