Известь:источники, компоненты, производство и использование | Инженерные материалы

Известь в качестве цементирующего материала использовалась с древних времен. Египтяне и римляне замечательно применили этот материал для различных строительных целей. Даже в Индии различные инженерные сооружения, такие как большие дворцы, мосты, храмы, форты, памятники и т. Д., Были построены с использованием извести в качестве цементирующего материала, и некоторые из этих сооружений до сих пор существуют в совершенно хорошем состоянии.

В настоящее время цемент в значительной степени заменил известь. Но в местах, где известь доступна на месте и когда наблюдается острая нехватка цемента, известь, безусловно, является дешевой и надежной альтернативой цементу.

Источники лайма :

Лайм обычно не доступен в природе в свободном состоянии.

Его получают путем сжигания одного из следующих материалов:

(i) Известковые камни с каменных холмов,

(ii) известняковые валуны из русел старых рек,

(iii) Канкар, обнаруженный под землей, и

(iv) Раковины морских животных.

Можно отметить, что белый мел - это чистый известняк, а канкар - нечистый известняк.

Составляющие известняков :

Основным источником получения извести являются известняки, полученные от природы, и свойства извести будут зависеть от состава известняка, из которого она произведена.

В состав таких известняков входят:

(1) Глина:

Этот компонент отвечает за образование гидравлических свойств извести. Он также делает известь нерастворимой в воде. Если его избыток, он останавливает гашение. В малых количествах замедляет гашение. Для получения хорошей извести желательна доля от 8 до 30 процентов.

(2) Растворимый диоксид кремния:

Очень важно, чтобы кремнезем и глинозем присутствовали в химической комбинации с известняком для развития гидротрансформации. Силикаты кальция, магния и алюминия несут ответственность за гидравлическую способность. Такие силикаты инертны или неактивны при низких температурах. Но они становятся активными и соединяются с известью при высоких температурах.

(3) Карбонат магния:

Присутствие этого компонента позволяет извести гасить и медленно застывать, но придает большую прочность. Кроме того, меньше выделяется тепла и расширяется. Если содержание карбоната магнезии составляет около 30 процентов, известняк придается гидротехническим свойствам даже в отсутствие глины.

(4) Щелочи и оксиды металлов:

Когда они присутствуют в небольшом количестве до примерно 5 процентов или около того, они развивают гидравлическую способность из-за образования растворимых силикатов при низкой температуре.

(5) Сульфаты:

Присутствие сульфатов в небольших количествах ускоряет процесс схватывания и снижает гашение.

(6) Утюг:

Если железо присутствует в небольшом количестве, при высокой температуре образуется сложный силикат. А вот избыток железа нежелателен.

(7) Пириты:

Нежелательно наличие пирита в составе известняков. Поэтому от таких известняков следует отказаться.

Классификация лаймов :

Известь, полученная путем кальцинирования известняка, в целом подразделяется на следующие три категории:

(1) Жирный лайм

(2) Гидравлическая известь

(3) Плохой лайм.

(1) Жирный лайм:

Этот лайм также известен как известь с высоким содержанием кальция, чистая известь, густая известь или белая известь. Она широко известна как жирная известь, так как она сильно гашится, а ее объем увеличивается примерно в 2–2½ раза по сравнению с объемом негашеной извести.

Его получают обжигом сравнительно чистого карбоната извести, который на 95% состоит из оксида кальция. Процент примесей в таком известняке менее 5%.

Свойства жирной извести:

(i) Очень медленно затвердевает.

(ii) Обладает высокой степенью пластичности.

(iii) Растворим в воде, которую часто меняют.

(iv) Его цвет совершенно белый.

(v) Медленно застывает в присутствии воздуха.

(vi) Он сильно гаснет.

Жирная известь используется ниже:

(i) Используется при побелке и оштукатуривании стен.

(ii) Вместе с песком образует известковый раствор, который затвердевает в тонких швах. Такой раствор можно использовать для тонких швов кирпичной и каменной кладки.

(iii) Вместе с сурхи он образует известковый раствор, который обладает хорошими установочными и гидравлическими свойствами. Такой раствор можно использовать для толстой кладки стен, фундаментов и т. Д. Сурхи - это порошок, получаемый при измельчении обожженного кирпича.

(2) Гидравлическая известь:

Эта известь также известна как водяная известь, поскольку она застывает под водой. Он содержит глину и некоторое количество закиси железа.

В зависимости от процентного содержания глины гидравлическая известь делится на следующие три типа:

(i) Слабогидравлическая известь

(ii) Умеренно гидравлическая известь

(iii) В высшей степени гидравлическая известь.

Следует отметить следующие факты:

(i) Увеличение процентного содержания глины затрудняет гашение и увеличивает гидравлические свойства.

(ii) Гидравлическая известь, состоящая из 30% глины, напоминает натуральный цемент.

(iii) Гидравлическая известь может застывать под водой и в толстых стенах, где нет свободной циркуляции воздуха.

(iv) Цвет гидравлической извести не идеально белый. Поэтому он кажется менее гигиеничным, чем жирная известь.

(v) Он образует жидкую пасту с водой. Не растворяется в воде, хотя его часто меняют.

(vi) Если для штукатурных работ будет использоваться гидравлическая известь, ее следует измельчить до мелкого порошка, а затем смешать с песком. Приготовленный таким образом раствор выдерживают в куче около недели, а затем снова измельчают. Такой раствор затем можно использовать для штукатурных работ.

Таблица 5-1 показывает точки сравнения между этими типами гидравлической извести.

(3) Бедный лайм:

Этот лайм также известен как нечистый или постный лайм. Он содержит более 30 процентов глины. Он очень медленно гаснет. Образует жидкую пасту с водой. Не растворяется в воде, хотя его часто меняют. Он очень медленно схватывается или затвердевает. У него плохие связывающие свойства и мутно-белый цвет.

Из этой извести получается очень плохой раствор. Такой раствор можно использовать для низкокачественных работ или там, где нет хорошей извести.

I.S. Классификация извести :

Строительная известь согласно BIS:712-1984 (Третья редакция) классифицируется по шести категориям, а именно:класс A, класс B, класс C, класс D, класс E и класс F.

(1) Класс A:

Известь класса А - это преимущественно гидравлическая известь, которая используется для строительных целей и должна поставляться только в гидратированной форме. Его минимальная прочность на сжатие с известково-песчаным раствором пропорции (1:3) по весу в конце 14 и 28 дней должна составлять 1,75 Н / мм ² соответственно. и 2,80 Н / мм ² .

(2) Класс B:

Известь класса B - это полугидравлическая известь, которая используется для строительных растворов при кладке. Она может поставляться либо в виде негашеной, либо в виде гашеной извести. Его минимальная прочность на сжатие с известково-песчаным раствором пропорции (1:3) по весу через 14 и 28 дней должна составлять соответственно 1,25 Н / мм ² и 1,75 Н / мм ² .

(3) Класс C:

Известь класса C - это жирная известь, которая используется в основном для отделки штукатурки, побелки и с подходящей добавкой, такой как сурхи или любой другой пуццолановый материал, для производства искусственных гидравлических растворов. Он должен поставляться в гидратированной или быстрой форме.

(4) Класс D:

Известь класса D - это магниевая или доломитовая известь, которая используется для отделки штукатурки, побелки и т. д. Она должна поставляться в гидратированной или быстрой форме.

(5) Класс E:

Известь класса E - это известь канкар, которая используется для строительных растворов и должна поставляться только в гидратированной форме.

(6) Класс F:

Класс F - это кремнистая доломитовая известь, которая используется для грунтовочного и финишного покрытия штукатурки. Он должен поставляться в гидратированной или быстрой форме.

Можно отметить, что применение различных категорий лайма носит лишь рекомендательный характер.

Химические и физические требования, предъявляемые к извести каждой категории, упомянуты в приведенном выше BIS с методами тестирования согласно BIS:6932-1973.

Производство натуральной гидравлической извести:

При производстве природной гидравлической извести используются следующие три операции:

(1) Коллекция канкаров

(2) Прокаливание канкара

(3) Гашение и измельчение негашеной извести.

(1) Коллекция Канкара:

Канкар - это нечистый известняк, который используется для производства натуральной гидравлической извести. Канкар доступен в двух формах:узелки и блоки.

Узлы находятся либо на поверхности земли, либо немного ниже уровня земли.

Конкреции канкара легко собрать, а узелковая форма канкара считается лучшим материалом для производства натуральной гидравлической извести по следующим причинам:

(i) Он может выдерживать жару и дождь без разрушения.

(ii) Он содержит более высокий процент глины и, следовательно, обладает лучшими гидравлическими свойствами.

Блоки канкара находят в подземных пластах ниже, на берегах рек или ручьев или рядом с ними. Толщина блоков обычно составляет от 50 мм до 300 мм.

Узлы или блоки канкара добывают с помощью кирок и ломов. Такой канкар затем очищается от грязи или земли и превращается в подходящие размеры.

(2) Прокаливание канкара:

Прокаливание или сжигание канкара до ярко-красного тепла выполняется либо в зажимах, либо в печах, как в случае производства жирной извести.

(3) Гашение и измельчение жженой извести:

Гашение гидравлической извести происходит очень медленно. Следовательно, негашеная известь сначала измельчается до сухого состояния, а затем добавляется вода для гашения.

Измельчение негашеной извести может осуществляться одним из следующих способов:

(i) вручную с помощью деревянных колотушек или

(ii) С помощью мельниц, работающих с тушами или паром, или

(iii) С помощью специальных машин.

Следует отметить следующие отличия при гашении жирной и гидравлической извести:

(i) В случае жирной извести за один раз добавляют необходимое количество воды для гашения. В случае гидравлической извести воду добавляют постепенно, чтобы вызвать полное гашение.

(ii) Одна часть жирной негашеной извести после гашения превращается примерно в 1½ части в виде пасты и 2 части в форме порошка. Одна часть гидравлической негашеной извести после гашения превращается примерно в 1 часть в виде пасты и 1½ части в виде порошка.

(iii) Для гашения жирной извести требуется больше воды, чем для гидравлической извести.

(iv) Время гашения жирной извести составляет примерно 3-4 часа, а гидравлической извести - примерно 12-48 часов.

Производство искусственной гидравлической извести :

Если натуральное сырье не подходит для производства гидравлической извести, ее можно приготовить искусственно. Фактически, жирная известь может быть преобразована в гидравлическую известь путем добавления глины в требуемой пропорции.

Ниже приведены два метода приготовления искусственной гидравлической извести:

(1) Преобразование мягкого известняка

(2) Преобразование твердого известняка.

(1) Преобразование мягкого известняка:

Доступный известняк, если он мягкого качества, например мел, измельчается и превращается в порошок. Его смешивают с необходимой долей глины. Затем ее обжигают в печи и проводят гашение, как при производстве природной гидравлической извести.

(2) Преобразование твердого известняка:

Доступный известняк, если он твердого качества, сначала обжигается и гашится. К этой гашеной извести добавляется необходимая пропорция глины, чтобы получить сырье для хорошего сорта гидравлической извести.

Эта смесь превращается в шары подходящего размера, и после высыхания эти шары обжигаются в печи. Гашение происходит так же, как и при производстве природной гидравлической извести. Поскольку эта известь производится после двойного обжига в печи, она также известна как дважды обожженная известь.

Меры предосторожности при обращении с известью :

Во избежание несчастных случаев при обращении с известью необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

(1) Контакт с водой:

Не допускайте контакта негашеной извести с водой перед гашением.

(2) Помещения для рабочих:

Известковая пыль вызывает раздражение, поэтому рабочие, работающие с известью, должны быть обеспечены защитными очками и респираторами. Лайм также вызывает ожоги кожи, особенно если кожа влажная. Поэтому рекомендуется обеспечить рабочих, которые могут получить ожоги кожи, в резиновых перчатках, резиновых сапогах и защитном креме для кожи.

(3) Опасность возгорания:

При гашении негашеная известь сильно нагревается, поэтому необходимо принять все необходимые меры, чтобы избежать опасности возгорания.

(4) Инструкции для сотрудников:

После работы с известью рабочих следует проинструктировать о том, что они должны мыть открытые участки тела обильным количеством пресной воды. Точно так же рабочим, работающим с горячим известковым молоком, следует посоветовать ежедневно смазывать кожу маслом, чтобы избежать ожогов.

Использование лайма :

Известь - важный инженерный материал, и ее использование можно перечислить следующим образом:

(i) Он используется в качестве химического сырья при очистке воды и сточных вод.

(ii) Он используется в качестве флюса в металлургической промышленности.

(iii) Используется в качестве матрицы для бетона и раствора.

(iv) Используется как огнеупорный материал для футеровки мартеновских печей.

(v) Используется при производстве стекла.

(vi) Используется для приготовления раствора для кирпичной кладки.

(vii) Используется для оштукатуривания стен и потолков.

(viii) Используется для производства искусственного камня, силикатного кирпича, пеносиликатных изделий и т. д.

(ix) Используется для стабилизации почвы и улучшения почвы в сельскохозяйственных целях.

(x) Используется для побелки и в качестве основы для темперты.

(xi) При смешивании с портландцементом раствор приобретает ценные свойства, и такой раствор можно использовать вместо дорогостоящего цементного раствора.

Испытания, проведенные на известняки :

Известняки тестируются для определения качества извести, которую можно из них получить. Для точного определения пригодности известняка в лаборатории проводятся подробные химические испытания.

Но для общей информации выполняются следующие четыре практических теста:

(1) Физические свойства

(2) Тепловой тест

(3) Кислотный тест

(4) Тест мяча.

(1) Физические свойства:

Чистый известняк обозначен белым цветом. Гидравлические известняки обозначены голубовато-серым, коричневым или каким-то темным цветом. Гидравлический известняк имеет глинистый вкус и имеет землистый запах. Наличие блестящих частиц на поверхности известняков свидетельствует о наличии свободного песка. Наличие комков указывает на негашеную извести или необожженный известняк.

(2) Тепловое испытание:

Кусок сухого известняка взвешивают и нагревают на открытом огне в течение нескольких часов. Образец снова взвешивают, и потеря веса показывает количество углекислого газа. По этим данным рассчитывается количество карбоната кальция в известняке.

(3) Кислотный тест:

Чайную ложку измельченной извести берут в пробирку и наливают разбавленную соляную кислоту. Теперь содержимое перемешивают, и затем пробирку с ее содержимым оставляют стоять на подставке в течение 24 часов.

Если содержание карбоната кальция высокое, будет сильное вскипание и меньшее образование осадка. Такое действие укажет на чистый известняк. С другой стороны, если содержание карбоната кальция меньше, будет меньше вскипания и больше образования осадка. Такое действие будет указывать на нечистый или гидравлический известняк.

Если образуется густой гель или полутвердый материал, который не течет, даже когда пробирка с ее содержимым переворачивается вверх дном, это указывает на известь класса A. Если гель не совсем толстый и имеет тенденцию течь при наклоне пробирки, это указывает на известь класса B. Если же гелеобразование не происходит, это указывает на известь класса C.

(4) Тест мяча:

В этом тесте получаются шарики жесткой извести размером около 40 мм, образованные добавлением достаточного количества воды, и их оставляют в покое на шесть часов. Затем шары помещают в таз с водой. Если есть признаки медленного расширения и медленного распада в течение нескольких минут после помещения в воду, это указывает на известь класса C. Если, с другой стороны, расширение и многочисленные трещины очень незначительны или совсем отсутствуют, это указывает на известь класса B.

Сравнение:сжигание кирпичей в зажимах и в печи | Технические материалы Разница:жирная известь и гидравлическая известь | Материалы | Инженерное дело

Композитный материал