Применение гидравлической извести в строительстве

Гидравлическая известь: состав сырья, получение, свойства и применение

Вяжущими называют порошки, способные после смешивания с водой образовывать пластичную массу, застывающую в последующем в твердый камень. Видов таких веществ существует несколько. К примеру, гидравлические вяжущие порошки способны застывать не только на воздухе, но и под водой. При этом сохранять свою прочность в таких условиях они могут длительное время. Относится к группе таких вяжущих веществ и гидравлическая известь.

Разновидности

Выпускается строительная известь этого типа в виде тонкоизмельченного порошка. Использоваться в настоящее время может две основных разновидности этого материала:

слабогидравлическая известь с модулем 4,5..9;

сильногидравлическая с модулем 1,7. 4,5.

Для характеристики активной части этого материала используется специальная формула. Для извести гидравлической она выглядит следующим образом:

Свойства

Происходит твердение гидравлической извести в результате гидратации алюминатов, ферритов Ca и силикатов. То есть процессы в данном случае в веществе происходят точно такие же, что и в портландцементе. Гидрат оксида кальция в такой извести в процессе затвердевания постепенно кристаллизуется при испарении влаги. Далее под действием воды он подвергается карбонизации.

Цвет этот материал может иметь желтоватый, светло-серый или буроватый, в зависимости от процента содержания СаО (формула извести). Удельный вес его при этом может составлять 2,8-2,9.

Для увеличения крепости и предотвращения растрескивания материала в него иногда подмешивается, помимо всего прочего, небольшое количество песка.

Твердение гидравлической извести, как известно, начавшись на воздухе, может продолжаться в воде. На разрыв и сжатие этот материал проверяют следующим образом:

приготавливают из извести раствор;

выдерживают его на воздухе 3 недели;

погружают готовое твердое вещество в воду.

Какое сырье применяется для изготовления

Делают этот строительный материал из мергелей и мергельных известняков. Горные породы этого типа содержат в себе:

Процентное содержание этих составляющих определяют путем обработки материала соляной кислотой. Весь осадок при этом относят к глине. Помимо двух основных компонентов, мергели могут содержать в себе следующие вещества:

углекислые соли железа и магния;

окислы железа и марганца.

Использоваться для производства гидравлической извести могут только такие мергели, в которых отношение содержания кремнезема к количеству Fe₂O₃ и глинозема достигает хотя бы 2,5.

Где добывают сырье

Крупные месторождения мергеля в нашей стране имеются, к примеру, рядом с Новороссийском. Также промышленные залежи этого материала есть в Брянской области. Горные породы именно этого месторождения очень хорошо подходят для производства гидравлической извести. Также большое количество мергеля у нас в стране добывается на Бахчисарайском и Выгоничском месторождениях.

Как производят

Изготавливают гидравлические извести исключительно из природных мергелей. Одной из особенностей этой горной породы является то, что ее компоненты очень сильно измельчены и максимально однородно перемешаны между собой. Все попытки приготовления извести этой разновидности из искусственного вещества до сих пор оканчивались неудачей. Создать в промышленных условиях подходящее сырье для производства такого материала на данный момент не представляется возможным.

Получают гидравлическую известь путем обжига мергелей при умеренных температурах в 900-1100 °С. Предварительно поступающее из карьеров сырье разбивают на куски, размер которых в конечном итоге должен составить 60-150 мм. Затем мергель погружают в шахтную печь, снабженную топкой полного сгорания или газовой.

Готовую гидравлическую известь подвергают еще более тонкому дроблению. Это в последующем улучает условия гашения.

Особенности применения

В отличие от цемента, гидравлическую известь гасят не непосредственно на стройке, а на заводах. Связано это в первую очередь со сложностью такой процедуры. При гашении известь сначала загружают в увлажнительные шнеки. Далее ее опрыскивают водой. Затем известь направляют в гасильные силосы.

Сфера применения гидравлической извести

Используют обожженный дробленый мергель обычно в качестве сырья при приготовлении разного рода строительных растворов. Чаще всего такую известь добавляют в штукатурные или кладочные смеси. Иногда с использованием этого порошка изготавливают и бетоны низких марок. Применение этого материала позволяет сделать строительные растворы более пластичными.

В отличие от воздушной извести, гидравлическая может применяться для приготовления смесей, предназначенных для кладки или оштукатуривания тех частей зданий и сооружений, которые в последующем будут эксплуатироваться при высокой влажности. Также этот материал иногда добавляют в бетонные растворы, предназначенные для заливки находящейся ниже уровня грунтовых вод части фундаментов.

Преимущества использования

К плюсам применения гидравлической извести, помимо всего прочего, относят:

Экологическую чистоту. Производится этот материал, как уже упоминалось, исключительно из натурального сырья.

Паропроницаемость. Благодаря этому свойству гидравлической извести, снижается вероятность образования конденсата в стенах тех зданий, которые были возведены с использованием приготовленных на ее основе растворов.

Увеличение производительности труда. Тратить время на гашение такой извести непосредственно на стройке не нужно.

Отсутствие высолов. Белых пятен на стенах, возведенных с использованием пластичных растворов, содержащих такую известь, никогда не появляется. То есть здания и сооружения, построенные на кладочных смесях с гидравлической известью, всегда выглядят привлекательно и эстетично.

Приготовленные на основе строительной гидравлической извести растворы отличаются устойчивостью к жаре, морозу, осадкам. При этом они способны хорошо сопротивляться микрофлоре и химикатам.

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

Гидравлическая известь: сырье, получение, свойства, применение в строительстве

Чем больше свободного CaO, тем меньше способность к гидравлическому твердению. Модуль основности:

m = %CaO / %(SiO2 + Al2O3 + Fe2O3)

m = [1,7 – 4,5] сильногидравлическая

m = [4,5 – 9,0] слабогидравлическя

Для гашения необх. 20% воды (для воздуш. – 70-80%)

Раствор менее пластичный, чем воздушн. изв., но твердеет быстрее и равномернее.

Для растворов и бетонов невысокой прочности, для кладки в сырых местах, в малоэтажном строительстве.

Основы технологии портландцемента

Пц – гидравлич. вяжущее, получаемое совместным помолом клинкера и прир. гипса.

Клинкер – п\фабрикат, получаемый путем обжига до спекания (плавления) сырьевой смеси из известняка и глины (3:1).

Сухой способ – если сырье однородное, с карьерной влажностью до 18%. Измельчение известняка и клинкера, совместный помол – в сырьевую муку с влажностью 2-3%. Обжиг.

Мокрый способ – сырье с высокой влажностью и неоднородным составом, помол в присутствии большого кол-ва воды – шлам (30% воды) – обжиг более энергозатратен.

Комбинированный – сначала по мокрому, затем сушка шлама до 16-18%, обжиг.

Обжиг производится в шахтных или вращающихся печах при t=1450.

Затем охлаждение с образованием кристаллов и стекловидных масс.

Физико-химические процессы, объясняющие получение портландцементного клинкера во вращающейся печи

1) зона испарения t до 200 – подсушка сырья, удаление свободной воды

2) зона подогрева t 200-700 – выгорание органических примесей, удаление химически связанной воды, образование безводного каолинита Al₂O₃*2SiO₂

3) зона декарбонизации t 700-1100 – завершение диссоциации карбонатных солей кальция и магния.

а также разложение глинистого компонента на оксиды: SiO₂ Al₂O₃ Fe₂O₃.

4) зона экзотермич. реакций при t 1200, соед-я с СаО:

5) при t 1300-1450-1300 зона спекания С4AF, CaO и MgO в расплаве происходит полное усвоение свободного СаО, образование алита 3СaO*SiO₂.

Источник