Гидравлическая известь что это

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

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:

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

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.

Источник

Гидравлическая известь: определение состав свойства применение формула

Главная страница » Гидравлическая известь: определение состав свойства применение формула

Гидравлическая (гидратная) известь рассматривалась основным цементирующим материалом до момента появления портландцемента. На текущий момент времени этот вид строительного связывающего используется редко. Исключение составляет лишь производство консервационных работ. Производство качественной гидравлической извести — это достаточно высокотехнологичное ремесло. Тем не менее, сокращение потребительского спроса на продукт такого рода отметилось резким сокращением опытных производителей. Новым же производителям часто приходится приобретать необходимые навыки производства практически «с нуля».

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.

«Marlstone» — мягкий известняк, достаточно распространённый, видится наиболее подходящей сырьевой составляющей под производственный цикл гидравлической извести.

Таким выглядит мягкий известняк «Marlstone», который широко используется в технологическом цикле изготовления такого стройматериала, как гидравлическая известь

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:

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:

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:

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

Обычно 1 часть гидравлической извести добавляют к 2,5,3 или 4 частям песка по объёму, в зависимости от требуемых характеристик. Четыре часа — это типичное время, в течение которого используется приготовленный строительный раствор. Однако «мягкие» растворы могут использоваться при более продолжительном периоде.

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:

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:

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.

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

Источник

Подробно о гидравлической извести

Технология строительства каменных домов

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

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:

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.

Источник