Определение влажности. 
Технологическая линия по производству гидравлической извести

Массу навески 10 г помещают в предварительно высушенный до постоянной массы и взвешенный бюкс с крышкой и сушат в сушильном шкафу при температуре 105 — 110 °C. В сушильном шкафу должен быть бюкс с натронной известью для улавливания СО2 воздуха. Во время сушки крышку бюкса приоткрывают. Через 2 ч бюкс плотно закрывают крышкой, извлекают из сушильного шкафа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Высушивание повторяют до постоянной массы. Время контрольного высушивания 30 мин.

Влажность извести W в процентах вычисляют по формуле:

где G — масса навески извести, г; G1 — масса навески извести после высушивания, г.

Определение степени дисперсности порошкообразной извести Массу навески 50 г, предварительно высушенную при температуре 105 — 110 °C до постоянной массы, просеивают через сита с сетками № 02 и 008. Просеивание считают законченным, если при контрольном просеивании в течение 1 мин через указанные сита проходит не более 0,1 г извести. Степень дисперсности С.Д. в процентах вычисляют по формуле.

где т — остаток на сите, г.

Определение предела прочности при изгибе и сжатии образцов из гидравлической извести

Определение предела прочности при изгибе и сжатии производят на образцах-балочках по ГОСТ 310.1−76 и ГОСТ 310.4−76 со следующими изменениями:

Одну часть гидравлической извести смешивают с тремя частями нормального песка, вливают воду в количестве около половины от общего объема, потребного для получения раствора с расплывом конуса 110 — 115 мм. Перемешанную массу охлаждают до 25 — 30 °C, добавляют остальное количество воды до достижения раствором указанной консистенции, перемешивают в течение 2 мин и переносят в мешалку.

В ванне с гидравлическим затвором образцы, освобожденные от форм, выдерживают 5 — 6 суток над водой и 21 сутки в воде.

Определение температуры и времени гашения извести Для определения температуры и времени гашения извести используют бытовой термос вместимостью 500 мл.

Mассу навески извести G в граммах рассчитывают по формуле:

где, А — содержание активных окисей кальция и магния в извести, %.

Массу навески G помещают в термосную колбу, вливают 25 мл воды, имеющей температуру 20 °C, и быстро перемешивают деревянной отполированной палочкой. Колбу закрывают пробкой с плотно вставленным термометром на 100 °C и оставляют в покое. Ртутный шарик термометра должен быть полностью погружен в реагирующую смесь. Отсчет температуры реагирующей смеси ведут через каждую минуту, начиная с момента добавления воды. Определение считается законченным, если в течение 4 мин температура не повышается более чем на 1 °C.

За время гашения принимают время с момента добавления воды до начала периода, когда рост температуры не превышает 0,25 °С в минуту[2].

Коэффициент вариации К в процентах рассчитывают по результатам испытаний извести, произведенной за квартал по формуле.

где Хi — содержание активных CaO + MgO в извести отдельной (i-й) партии, %;

— среднее содержание активныхCaO + MgO в извести за квартал,.

п — количество партий извести, произведенной за квартал.

Условия разрушения композита

По механизму разрушения разделяют три вида коррозии:

I. Коррозия первого вида. Происходит в мягкой слабоминерализованной или не минерализованной воде, в которой камень растворяется, теряет несущую способность и массу (физико-химические процессы растворения):

CaO· SiO2·nH2O + H2O = Ca (OH)2 + Si (OH)4.

где Ca (OH)2 — хорошо растворимое соединение (гидроксид кальция); Si (OH)4 — гель кремниевой кислоты, хорошо растворимое соединение.

• 2СaO· Fe2O3·nH2O + H2O = СaO· Fe2O3·nH2O + Ca (OH)2
• 2СaO· Al2O3·nH2O + H2O = СaO· Al2O3·nH2O + Ca (OH)2

где Ca (OH)2 — хорошо растворимое соединение (выщелачивание).

II. Коррозия второго вида происходит при действии на цементный камень агрессивных веществ, которые, вступая во взаимодействие с составными частями цементного камня, образуют либо легкорастворимые и вымываемые водой соли, либо аморфные массы, не обладающие связующими свойствами (кислотная, магнезиальная коррозия, коррозия под влиянием некоторых органических веществ и т. п.). На камень действует среда, растворяющая камень за счет химических реакций (химический процесс растворения):

действие грунтовых вод:

CaO· SiO2·nH2O + H2O + HCO-3 = CaHCO3 + Si (OH)4.

где CaHCO3 — хорошо растворимое соединение (стиральная сода).

Коррозия под действием органических кислот, как и неорганических, быстро разрушает цементный камень. Вредное влияние оказывают и масла, содержащие кислоты жирного ряда (льняное, хлопковое, рыбий жир и т. п.). Нефть, нефтяные продукты (керосин, бензин, мазут, нефтяные масла) не опасны для цементного бетона, если в них нет остатков кислот, но они легко проникают через бетон.

Продукты разгонки каменноугольного дегтя, содержащие фенолы, оказывают агрессивное воздействие на бетон. Коррозия возникает и под действием минеральных удобрений, особенно аммиачных (аммиачная селитра и сульфат аммония). Аммиачная селитра, состоящая в основном из NH4NO3, действует на гидроксид кальция:

Са (ОН)2 + 2NH4NO3 + 2НаО = Ca (NO3)2 · 4Н2О + 2NO3.

Образующийся нитрат кальция хорошо растворяется в воде и вымывается из бетона. Из фосфорных удобрений агрессивен суперфосфат, состоящий в основном из Са (Н2РО4)2, гипса и содержащий небольшое количество свободной фосфорной кислоты.

Углекислотная коррозия является разновидностью общекислотной коррозии. Она развивается при действии на цементный камень воды, содержащей свободный диоксид углерода в виде слабой угольной кислоты сверх равновесного количества. Избыточная (агрессивная) углекислота разрушает ранее образовавшуюся карбонатную пленку вследствие образования хорошо растворимого бикарбоната кальция:

СаСО3 + СО2 + Н2О = Са (НСО3)2.

Магнезиальная коррозия наступает при воздействии на гидроксид кальция растворов магнезиальных солей, которые встречаются в грунтовой, морской и других водах. Наиболее характерные реакции для этого вида коррозии проходят по следующей схеме:

Са (ОН)2 + MgCl2 = СаС12 + Mg (OH), Са (ОН)2 + MgSO4 = =CaSO4· 2H2O + Mg (OH)2.

Хлорид кальция и двуводный сульфат кальция хорошо растворимы в воде и вымываются из цементного камня. К тому же двуводный сульфат кальция возникает с увеличением объема, что ускоряет появление трещин в бетоне, а также коррозию третьего вида. Гидроксид магния малорастворим в воде, но выпадает в осадок в виде рыхлой аморфной массы, не обладающей связностью, которая также легко вымывается из бетона. Меры защиты от магнезиальной коррозии те же, что и при коррозии первого вида.

III. Коррозия третьего вида объединяет процессы, при которых компоненты цементного камня, вступая во взаимодействие с агрессивной средой, образуют соединения, занимающие больший объем, чем исходные продукты реакции. Это вызывает появление внутренних напряжений в композите и его растрескивание. Характерной коррозией этого вида является сульфатная коррозия. Сульфаты, часто содержащиеся в природной и промышленных водах, вступают в обменную реакцию с гидроксидом кальция, образуя гипс CaSO4· 2H2O. Разрушение цементного камня в этом случае вызывается кристаллизационным давлением кристаллов двуводного гипса (гипсовая коррозия). Такая коррозия происходит при значительных концентрациях сульфатов в воде.

Кислотная коррозия возникает при действии растворов любых кислот, за исключением поликремниевой и кремнефтористоводородной. Кислота вступает в химическое взаимодействие с гидроксидом кальция, образуя растворимые соли (например, СаС12) и соли, увеличивающиеся в объеме (CaSO4· 2H2O):

Са (ОН)2 + 2НС1 = СаС12 + 2Н2О + Са (ОН)2 + H2SO4 = CaSO4· 2H2O.

Под действием кислот могут разрушаться также и гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция, превращаясь в кальциевые соли и аморфные бессвязанные массы:

SiO2· nH2O, A12(OH)3, Fe2(OH)3.

Оценка степени разрушения ведется по показателю химической стойкости:

Коэффициент химической стойкости:

К 6 месх.ст.=Rв среде/ Rв чистой воде, где R в среде — предел прочности на сжатие образца в какой-либо среде;

R в чистой воде — предел прочности на сжатие образца в чистой воде;

Материал считается химически стойкий, если потеря прочности за срок испытания (6 месяцев) составляет < 20 — 30%.

Стойкость в первом виде коррозии оценивают по растворимости в воде, г/литр.

Область применения гидравлической извести.

Гидравлическую известь применяют при изготовлении строительных растворов обладающих повышенной водостойкостью и прочностью, для производства известково-пуццолановых цементов, легких и тяжелых бетонов низких марок. Известково-пуццолановые цементы на гидравлической извести отличаются повышенными прочностью и воздухостойкостью. Гидравлическую известь можно применять также и в качестве основы под фресковую живопись, т. е. при нанесении рисунков разбавленными в воде минеральными красками на свежую штукатурку. Такая фресковая живопись весьма долговечна. Гидравлическая известь окрашена в светлые тона: белый, кремовый. Поэтому из нее при добавлении соответствующих минеральных пигментов можно получить цветную известь, которая употребляется как декоративно-отделочный материал. Пигменты, вводимые в известь, должны быть щелочестойкими. К таким пигментам, в первую очередь, относятся: охра, сурик, мумия. Для окрашивания растворов можно вводить также молотый красный кирпич. Количество пигмента обычно не превышает 5% по массе. Гидравлическая известь может применяться и для стабилизации грунтов при строительстве дорог с малой интенсивностью движения. Растворы и бетоны на гидравлической извести обладают высокой долговечностью при эксплуатации их в воздушно-влажной среде.

Переменное увлажнение и высушивание, а также замораживание и оттаивание отрицательно сказываются на изделиях из гидравлической извести из-за пониженной их плотности.