Визначення швидкості гасіння і активності вапна

Мета роботи: ознайомлення з приладами і методикою визначення сорту вапна, швидкості її гасіння, розрахунку непогашених зерен.

Устаткування і матеріали: прилад для гасіння вапна, термометр, сушильну шафу, сито №1,25, ваги електронні, секундомір, вапно негашене, вапно гашене.

Правила безпеки: з метою запобігання очей від попадання вапна лабораторну роботу виконувати в захисних окулярах.

Увага! Спочатку треба виконати п. 1-2 радела 4.

1.Воздушние в'яжучі речовини (вапно, гіпс) характеризуються тим, що, будучи змішані з водою, тверднуть і тривалий час зберігають міцність лише ввоздушной середовищі. У разі систематичного зволоження вони втрачають міцність і руйнуються.

2. Гідравлічні в'яжучі речовини (портландцемент і ін.) Характеризуються тим, що, після змішування з водою і попереднього твердіння на повітрі здатні далі твердеть як в повітряної, так і у водному середовищі, при цьому міцність їх збільшується.

3. Кислотостійкі в'яжучі речовини (кислототривкий кварцовий кремнефторістий цемент) представляють собою тонкомолотую суміш кварцового піску і кремнефтористого натрію, зачиняють водним розчином силікату натрію або калію. Це в'язка речовина початкового твердіння в повітряному середовищі може тривалий час чинити опір агресивному впливу неорганічних і органічних кислот. крім фтористо-водневої.

Повітряні в'яжучі речовини.

До повітряних в'язких речовин відноситься будівельна вапно. яка будучи зачинена водою, під впливом протікають фізико-хімічних процесів, здатна поступово переходити з рідкого або тістоподібного стану в камневидное. При цьому вона пов'язує змішані з ними окремі шматки і дрібні частинки матеріалів (щебінь, пісок, тирса) в моноліт.

Вапном (будівельної вапном) (формула - СаО) називається продукт, який одержують шляхом випалу вапняних і вапняно-магнезіальних карбонатних порід, т.е.мела, вапняку, доломіту (СаСОз) при температурі 1000. 1200 0 С до можливо повного видалення вуглекислого газу (СО2 ).

Повітряна вапно в залежності від подальшої обробки обпаленої продукту ділиться на:

1. Негашене комовую вапно (кипелку), що складається головним чином з Сао;

2. Неегашеную мелене вапно - порошкоподібний продукт помелу комовой вапна.

Будівельної повітряної вапном називається продукт, отриманий із вапняних і вапняно-магнезіальних карбонатних порід. - крейди, вапняку, доломіту (формулаСаСОз) випалюванням їх до можливо повного видалення вуглекислоти. Випал зазвичай ведуть при температурі 1000. 1200 0 С. Відбувається термічна дисоціація СаСОз за рівнянням: Сас03 = СаО + СО2 ↑.

Високодисперсний сухий порошок, отриманий гасінням комовой, або меленої негашеного вапна відповідною кількістю рідкої або пароподібної води. Вода забезпечує перехід оксидів кальцію і магнію в їх гідрати (процес гідратації): СаО + Н 2 О = Са (ОН) 2 +15,6 ккал / моль.

Гашене гідрадну вапно (пушонку) - тонкий порошок, який отримують в результаті гасіння комовой вапна певною кількістю води і складається в основному з Са (ОН) 2; (Пушонка названа за «пухнастий» вигляд).

Вапняне тісто - тістоподібний продукт гасіння комовой вапна, що складається в основному з Са (ОН) 2 і механічно примешанной води.

Вапняне молоко - біла суспензія, в якій гідроксид кальцію знаходиться частково в розчиненому, а частково в підвішеному стані.

Залежно від змісту у вапняку глинистих і піщаних домішок вапно ділиться на:

- Жирну вапно, яка характеризується великим виходом вапняного тесту (більше 3,5 л на 1 л негашеного вапна), швидко гаситься, виділяючи при цьому багато тепла, і дає після гасіння жирне, пластичне на дотик тісто. Жирна вапно дозволяє отримувати удобоукладиваемой розчини при введенні великої кількості піску.

- Худу вапно, яка гаситься повільно і дає менше пластичне тісто, в якому промацуються дрібні зерна. Чим більше глинистих і піщаних домішок містить вапняк, тим більш тонкої виходить виготовлена ​​з нього вапно.

Під час випалу карбонатні породи диссоциируют на окис кальцію і вуглекислий газ. який удаляется.Уравненіе процесу випалу следующееСаС03 = СаО + СО2 ↑. Негашене вапно складається переважно з оксиду кальцію - СаО, який залишається у вигляді грудок, тому отримана вапно називається комовой або негашеним вапном. При розмелі комовой вапна отримують мелену негашене вапно.

Вапно негашене комове, (звана кіпелкой) являє собою суміш шматків різної величини. За хімічним складом вона майже повністю складається з СаО і домішок: MgO, CaCO3. силікатів, алюмінатів та феритів кальцію.

Вапно негашене мелене - порошкоподібний продукт тонкого подрібнення комовой вапна. За хімічним складом вона подібна комовой вапна, з якої і отримана.

Оксид магнію MgO міститься в карбонатних породах в широких межах - від 0,5 до 10 - 20% і більше. Присутня в вапна в кількості до 5. 8%, він відносно мало впливає на властивості продукту. При підвищеному вмісті MgO вапно набуває слабкі гідравлічні властивості. Залежно від вмісту оксиду магнію розрізняють такі види повітряного вапна: кальцієву - не більше 5%, MgO, магнезіальних - від 5 до 20% MgO і доломітове - від 20 до 40%. MgO.

Залежно від швидкості гасіння всі сорти повітряної негашеного вапна ділять на три види:

- Бистрогасящуюся зі швидкістю гасіння - не більше 8 хв .;

- среднегасящуюся - до 25 хв .;

- медленногасящуюся - до 25 хв.

«Гасіння» вапна відбувається, якщо комовую або мелене негашене вапно зачинити водою. В результаті бурхливої ​​реакції утворюється гідрат окису щелочноземельного металу - кальцію Са (ОН) 2, або магнію Mg (ОН) 2. Отримана вапно називається гашеного. гідратної або пушонкой.

Гашене або гідратне вапно (або пушонка) - високодисперсний сухий порошок, отриманий гасінням комовой, або меленої негашеного вапна відповідною кількістю рідкої або пароподібної води, що забезпечують перехід оксидів кальцію або магнію в їх гідрати (процес гідратації):

При гасінні гідроксид кальцію - Са (ОН) 2 розпадається на дрібні частинки. Це пояснюється значним виділенням тепла при гідратації, підвищенням температури матеріалу, випаровуванням води і утворенням водяної пари в порах негашеного вапна грудкового.

Теоретично для гасіння вапна в пушонку необхідно 32,16% води від маси СаО, на практиці витрата збільшують в 2-2,5 рази (60-80% води від маси негашеного вапна - кипелки), що пояснюється підвищенням температури, і випаровуванням води. При гасінні вапна в тісто витрата збільшують до 200-300% від маси кипелки. При більшій кількості (400. 500%) води можна отримати вапняне молоко і вапняну воду (продукти гасіння).

Твердіння гідратного вапна обумовлено наступними процесами:

а) випаровуванням води і кристалізацією Са (ОН) 2. Випаровування води призводить до зростання кристалів Са (ОН) 2 і їх зрощення - утворення каркаса.

б) утворенням карбонату кальцію по реакції:

Випаровування вологи і коксування протікають дуже повільно через утворення на поверхні щільної плівки карбонату і невисокою концентрації СО2 в повітрі (0,03%). Тому в початковий період міцність забезпечується зрощенням кристалів Са (ОН) 2.

Застосування будівельного вапна.

Будівельне вапно застосовують як в чистому вигляді, так і в поєднанні з цементом для приготування кладок і штукатурних розчинів, для побілки (7%). Вапно застосовують для виробництва силікатної цегли (26%) і різних будівельних деталей, які готуються автоклавним способом; великих стінових блоків, облицювальних плит, стінових панелей, при виплавці сталі (50%).

Показники якості повітряної вапна. Якість повітряного вапна оцінюється за наступними нормативними показниками:

2. Швидкість гасіння вапна;

3. Тонкість помелу вапна;

4. Величина межі міцності при стисненні зразків, виготовлених з розчину гідравлічного вапна;

5. Вологість гідратного вапна (пушонки);

6. Кількість непогашених зерен.