Производство гашеной извести
Гашеную известь получают действием на негашеную воздушную известь воды. В основе процесса гашения лежит реакция
CaO+H2O↔Ca(OH)2+65 кДж/моль.
В начальный период гашения вода соприкасается с зернами извести и интенсивно взаимодействует с поверхностным слоем. На зернах образуется плёнка из Ca(OH)2,которая препятствует проникновению воды к внутренним слоям извести, и процесс гидратации постепенно замедляется. В процессе гашения выделяется значительное количество теплоты, при этом температура повышается и становится достаточной не только для интенсивного парообразования, но и для возгорания дерева. Повышение температуры влияет на процесс гашения двояко. С одной стороны, при повышении температуры снижается растворимость Ca(OH)2 и на зёрнах ещё не прореагировавшей извести образуются более толстые плёнки Ca(OH)2, с другой — процесс диффузии воды через эти плёнки к извести резко ускоряется. В результате при повышении температуры на 100С скорость гашения удваивается. Однако при гашении нельзя допускать избыточного нагревания материала. Реакция гидратации оксида кальция обратима, и частичная дегидратация гидроксида возможна уже при температуре 300-3500С. При этом образуется вторичный оксид кальция, уплотненный и плохо гасящийся. При повышении температуры гашения образуются крупные зёрна и агрегаты гидроксида, не способные образовывать высокопластичное тесто. Температура гасящейся массы должна поддерживаться в пределах 50-800С.
На процесс гашения влияет наличие примесей. Силикаты и алюминаты, образовавшиеся в процессе обжига, при гашении постепенно гидрируются. Но в связи с тем что гидратация происходит ещё до применения извести, они не придают готовому продукту водостойкости. Часть ошлакованных кусков, так называемый пережог, а также не разложившийся CaCO3 – недожог, не гасятся и остаются в виде балласта, особенно если известь обжигалась при высоких температурах. Пережог гасится значительно медленнее, чем воздушная известь, в отдельных случаях, в отдельных случаях это происходит уже в строительном растворе, вызывая нарушение его целостности.
На процесс гашения большое влияние оказывают различные добавки. Установлено, что электролиты, увеличивающие растворимость извести или образующие при взаимодействии с ней более растворимые вещества, ускоряют процесс гашения. К таким добавкам-ускорителям относятся NaCl, CaCl2, MgCl2, BaCl2, NH4Cl, HNO3, Ca(NO3)2 и др. Ускоряет процесс гашения извести также механическое перемешивание, вибрирование. При этих процессах с непрореагировавших частиц сдирается оболочка Ca(OH)2. Добавки, которые при взаимодействии с известью образуют труднорастворимые вещества, выделяющиеся на частицах в виде плёнок, труднопроницаемых для воды, замедляют гашение. К добавкам-замедлителям относятся соли серной, фосфорной, щавелевой кислот, а также некоторые другие соли с многозарядными анионами – K2SO4, K2CrO4, CaSO4, CaSO4 ∙2H2O. Замедлителями гашения извести являются также поверхностно-активняые добавки. Их тормозящее действие объясняется тем, что на поверхности зёрен извести образуется мономолекулярный ориентированный слой, затрудняющий проникновение влаги в глубь зёрен. Кроме того, поверхностно-активные вещества препятствуют росту и перекристаллизации кристаллов.
Качество воздушной извести оценивается по нескольким показателям, основным из которых является содержание оксидов кальция и магния (активность извести). Чем выше их количество, тем выше качество извести. Важным показателем качества воздушной извести является выход теста – количество известкового теста в литрах, получаемое при гашении 1 кг извести. Чем выше выход теста, тем оно пластичнее, тем больше песка можно в него вводить без ухудшения удобообрабатываемости растворов. Высококачественные сорта извести при правильном гашении характеризуются выходом теста, равным 2,5-3,5 л. Эти извести называют «жирными». Извести с меньшим выходом теста называют «тощими». Важной характеристикой извести является скорость гашения – время от момента затворения извести водой до момента достижения максимальной температуры. По этому показателя различают быстро гасящуюся (скорость гашения до 8 мин), средне гасящуюся (8-25 мин) и медленно гасящуюся (более 25 мин) известь.
В результате гашения образуется гидратная известь, известковое тесто или известковое молоко.