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:

m = (% СаО_общ - % СаО_своб) / ((% SiO_2(общ) - % SiO_2(своб)) + % Al₂O₃ + % Fe₂O₃).

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.

Через неделю пребывания в воде показатель сопротивления твердого тела из слабогидравлической извести на разрыв не должен быть меньше 2, а через 5 недель — 3 кг/см². Сопротивляемость затвердевшей извести на сжатие для этих сроков должна составлять соответственно 6 и 15 кг/см².

Примерно таким же образом проверяют и сильногидровлическую разновидность этого материала. Раствор такой извести 1:3 обычно выдерживают на воздухе 1 неделю. Далее камень погружают в воду на месяц. По истечении этого времени сопротивление его на разрыв должно составлять 2, на сжатие — 12 кг/см². После двухмесячной выдержки свойства гидравлической извести должны быть такими, чтобы эти показатели были равны 8 и 20 кг/см² соответственно.

Какое сырье применяется для изготовления

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

• углекислую известь;

• глину.

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:

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

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

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

4. 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.