РАБОТА № 5 ПОЛУЧЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ ИЗВЕСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ЕЕ ГАШЕНИЯ


1. Цель работы — Получить воздушную известь и определить скорость ее гашения.

2. Теоретическая часть

Воздушная известь получается при обжиге чистых или доломитовых известняков, содержащих не более 6% глинистых примесей (рисунок 9). Обжиг проводят при температурах 1273-1473 К до максимально полного выделения углекислого газа:

СаСО3 ↔СаО + СО2 – Q

 

Воздушная известь

Рисунок 9. Воздушная смесь.

Одним из самых древних вяжущих веществ, используемых для приготовления бетонов и строительных растворов, является воздушная известь. Этот материал представляет собой продукт, получаемый в результате умеренного обжига кальциево-магниевых горных пород.

Сначала известняк добывается в карьерах, после чего дробится и сортируется. Затем материал поддается обжигу. Известняк загружается в шахтные печи с помощью особого устройства. Под давлением поддается воздух в нижнюю часть печи, которая называется зоной охлаждения. Именно здесь известь охлаждается под действием воздуха. Дымовые газы, в горячем виде попадают в зону подогрева, где и отдают свое тепло топливу и известняку.  Далее, при помощи специального оборудования известь выгружается из печи. Как правило, после обжига куски извести приобретают пористую структуру. Такой вид извести имеет название комовая негашеная известь.

Процесс гашения извести представляет собой действие воды на комовую известь. При этом известь может гаситься в тесто или пушонку. Если при гашении извести используется небольшое количество воды, то получается рыхлая смесь. Этот процесс называется гашением извести в пушонку. Для этого необходимо взять в два раза больше воды, чем извести. Известь получается жирной, если в ней содержится большое количество СаО. Для ее гашения необходимо большое количество воды. Если содержание СаО небольшое, то известь называется тощей. От температуры зависит и скорость гашения извести. При использовании пара или давления, известь гасится быстрее всего.

Гидратная известь получается в гидраторах. Перед тем, как известь попадает в устройство, она предварительно дробится. Сам процесс гашения извести происходит в средней части барабана гидратора. Благодаря винтообразной диафрагме, известь задерживается до полного гашения. В строительных целях, как правило, используется комовая известь, гашенная в тесто. Если стройка небольшая, то это можно сделать в ямах, предварительно погасив известь в творилах. Лучшее качество извести получается, если известковое тесто выдерживается в яме как можно дольше. Таким образом, тесто получается пластичным и очень мягким. Рекомендуется выдерживать известковое тесто в яме на протяжении двух недель и более. На более масштабных строительных процессах известь гасится в тесто при помощи особых известегасильных аппаратов. При таких условиях известь получается очень качественной.

Реактивы: известняк.

Оборудование: муфельная печь, прибор для определения скорости гашения извести (рис 13), фарфоровая чашка или тигель

3. Методика проведения работы

100-150 г известняка измельчают в фарфоровой ступке до размера зерен 5-10мм и помещают в фарфоровый тигель или чашку, которые ставят в муфельную печь, нагретую до 1173—1273 К, и выдерживают при этой температуре 2 ч. После этого вынимают чашку с готовой известью из печи, охлаждают в эксикаторе и, высыпав известь на лист фильтровальной бумаги, отбирают пробы квартованием. С этой целью известь перемешивают и разравнивают на листе в виде четырехугольника, который делят на четыре равные части. Две части по диагонали убирают, а две другие тщательно перемешивают и снова квартуют. После этого оставшиеся 25—30 г извести измельчают и растирают до прохождения ее через сито № 200. Из этого количества отбирают навеску массой 10 г для определения скорости гашения.

1-термометр, 2-крышка,

3-внутренний стакан,

4-теплоизолирующая       прокладка,

5-наружний стакан.

Рисунок 10. прибор для определения скорости гашения извести.

В зависимости от скорости гашения известь делится на три класса:

1. Быстрогасящаяся — скорость гашения до 8 мин;

2. Среднегасящаяся — скорость гашения 8—25 мин;

3. Медленногасящаяся — скорость гашения свыше 25 мин.

Скорость гашения извести определяют либо в сосуде Дьюара, либо в приборе. Для сборки прибора химический стакан емкостью 200—250 мл помещают в стакан большего размера. Пространство между дном и стенками стаканов заполняют теплоизоляционным материалом (асбестом или шлаковатой). Сосуд Дьюара или внутренний стакан прибора плотно закрывают пробкой, в которой имеется отверстие для термометра (термометр берут с ценой деления 1 К и длинной хвостовой частью). Его устанавливают так, чтобы шарик ртути был на 5—10 мм выше дна прибора. В прибор наливают 20 мл воды с температурой 293 К, засыпают 10 г извести, закрывают прибор пробкой, встряхивают его и оставляют стоять, отмечая через каждые 30 с температуру гасящейся извести. Наблюдение ведут до установления максимальной температуры и начала ее падения. За скорость гашения принимают время от момента введения извести до момента достижения максимальной температуры.

Результаты наблюдений оформляют в виде таблицы:

Время от начала опыта (мин)

Температура (К)

Общее время до достижения максимальной температуры (мин)

Класс извести

 

 

 

 

Контрольные вопросы

1. Классификация изделий силикатной промышленности.

2. Что представляет собой воздушная извсть.

3. От чего зависит скорость гашения извести.