Екзаменаційний білет № 10

1.Будівельне повітряне вапно (властивості, виробництво, застосування).

2.Область застосування гірних порід: граніту, лабрадориту,базальту,вулканічного торфу.

1. Строительная воздушная известь представляет со­бой вяжущее вещество, получаемое умеренным обжигом (не до спекания) известняков, содержащих не более 6 % глинистых примесей. В результате обжига образуется продукт в виде кусков белого цвета, называемый негаше­ной комовой известью (кипелкой). В зависимости от ха­рактера последующей обработки различают следующие виды воздушной извести: негашеная молотая, гашеная гидратная (пушонка), известковое тесто, известковое молоко.

Производство воздушной извести. В качестве сырья для производства воздушной извести используют иззест-ково-магнезиальные карбонатные горные породы: извест-¹ няки, мел, доломитизированные известняки и др., состо­ящие в основном из углекислого кальция СаС0₃, а так­же небольшого количества примесей — доломита, гипса, кварца и глины.

Технологический процесс производства воздушной из­вести состоит нз добычи в карьере карбонатной породы (известняка или мела), дробления и сортировки ее и последующего'! обжига в шахтных или вращающихся печах. В случае использования в качестве сырья плотных изве­стняков их обжигают, как пра­вило, в шахтных печах непре­рывного действия. Шахтные печи бывают двух типов — пе­ресыпные и газовые.

Пересыпная шахтная печь (рис. 41) представляет собой шахту круглого сечения рабо­чей высотой до 20 м, стены ко­торой выложены из керамичес­кого кирпича и внутри футеро­ваны огнеупорным шамотным кирпичом. Снаружи печь имеет защитный стальной кожух. Че­рез верхнее загрузочное уст­ройство ее послойно загружают кусковым известняком и твер­дым топливом (антрацитом).

Шахта печи по высоте раз­делена условно на три зоны: верхнюю — подогрева, сред­нюю — обжига и нижнюю — охлаждения. Двигаясь сверху вниз, сырьевая шихта сначала попадает в зону подогрева, за­тем опускается в зону обжига, где за счет горения топлива температура повышается до 1000—1200°С и происходит разложение (диссоциация) из­вестняка: СаС0₃ = СаО-гС0₂. Присутствующий в известня­ках углекислый магний М§С0₃ в процессе обжига также раз­лагается: МдС0₃=МдО+С0₂.

При дальнейшем опускании в зону охлаждения обожжен­ная известь охлаждается воз­духом, подаваемым через гре­бень, а затем выгружается в нижней печи специальным ме­ханизмом, Однако при обжиге известняка в шахтных пересып­ных печах получаемая известь засоряется золой топлива. Этого можно избежать при обжиге в шахтных газовых печах. Кроме того, газовые печи проще в эксплуатации, а процесс обжига в них легко поддается механизации и автоматизации.

Применяя вращающиеся печи, можно получать из­весть из любых карбонатных пород, в том числе мелкой известковой щебенки и рыхлого влажного мела, которые не могут быть обожжены в шахтных печах.

Комовую известь высокого качества можно получить при равномерном обжиге известняка до полного удале­ния из него С0₂. Оставшиеся после обжига оксиды каль­ция и магния (СаО+М§0) являются активными состав­ляющими извести; их количество определяет качество полученного материала как вяжущего вещества. Кроме того, в комовой извести обычно содержится некоторое количество недожога и пережога. Недожог — неразло-жившийся углекислый кальций получается при загрузке в печь слишком больших кусков известняка или недоста­точно высокой температуры обжига. Недожог почти не обладает вяжущими свойствами и поэтому является балластом. Пережог получается в результате сплавления оксида кальция с примесями — кремнеземом, глиноземом и оксидом железа — под действием слишком высокой температуры. Зерна пережога гасятся очень медленно. Наличие в извести пережога опасно, так дак непогасив-шиеся частицы могут начать гаситься в затвердевшем известковом растворе и вызвать трещины в штукатурке, силикатных изделиях и т. д.

Негашеная комовая известь состоит из пористых кус­ков плотностью 900—1100 кг/м³ и является полупродук­том, который затем измельчают или гасят для превра­щения в товарную продукцию.

При помоле в шаровых мельницах предварительно дробленых кусков комовой извести-кипелки получают негашеную молотую известь, которая в отличие от гаше­ной извести обладает способностью быстро схватываться и твердеть. В процессе помола комовой извести-кипелки можно вводить различные добавки: шлаки, золы, песок, пемзу, известняк, которые улучшают ее свойства и сни­жают стоимость. Таким способом, например, получают карбонатную известь, состоящую из 30—40 % негашеной извести и 70—60 % необожженного известняка. Эту из весть используют для приготовления саморазогреваю­щихся строительных растворов, применяемых в зимних условиях.

2. Гранит — состоит из кварца, полевого шпата (орто­клаза) и слюды. Цвет гранита зависит от основной со­ставной части — ортоклаза, а также от цвета других ми­нералов. Он бывает светло-серый, серый, розоватый и темно-красный. Структура гранита зернисто-кристалли-ческая. Плотность в среднем 2700 кг/м³, пористость все­го 0,5—1,5%. предел прочности при сжатии 100— 250 МПа. Гранит характеризуется высокой морозостой­костью и малым водопоглощением, большим сопротивле­нием выветриванию, хорошо обтесывается, шлифуется и полируется, однако отличается хрупкостью и невысокой огнестойкостью.

Гранит применяют для облицовки зданий и сооруже­ний, из него изготовляют бортовые камни, ступени и дру­гие изделия, а также щебень для высокопрочного бетона. Месторождения гранита имеются в Карелии, на Украине, Урале, в Закавказье и других районах нашей страны.

Лабрадорит — разновидность габбро, состоит преиму­щественно из полевого шпата и минерала Лабрадора. Особенно ценны те лабрадориты, которые при полировке дают декоративные поверхности с переливами синего, зе­леного, золотистого и других цветов. Лабрадорит приме­няют в качестве декоративного облицовочного камня (Мавзолей В. И. Ленина, колонны здания Библиотеки имени В. И. Ленина и Др.). Основные месторождения габбровых пород находятся на Украине.

Главнейшими излившимися магматическими горными породами, широко применяемыми в строительстве, явля­ются порфиры, диабаз, базальт. Плотность, прочность и другие свойства этих пород колеблются в широких пре­делах.

Базальт по химическому составу так же, как и диа­баз — аналог габбро, он имеет темно-серый цвет, скры-токристаллическую структуру, высокие плотность и дол­говечность. Плотность базальта доходит до 3300 кг/м³,предел прочности при сжатии иногда достигает 400 МПа и более. Базальт с трудом поддается обработке, но хо­рошо полируется. Из него изготовляют разнообразные дорожные материалы. Добывают базальт на Украине, Кавказе, Дальнем Востоке и других районах страны.

В качестве примера обломочных магматических рых­лых пород можно назвать вулканический пепел и пемзу, а цементированных пород — вулканический туф.

Вулканический туф — пористая горная порода, состо­ящая из вулканического пепла, уплотненного и сцемен­тированного. Туфы имеют разнообразную окраску: розо­вую, оранжевую, красную, коричневую и др. Они харак­теризуются значительной пористостью, малыми плот­ностью и теплопроводностью, достаточными прочностью и долговечностью, хорошо обрабатываются. Эти качест­ва туфов позволяют успешно применять их для облицов­ки стен зданий; отходы добычи и обработки туфов после дробления и фракционирования используют в качестве заполнителей легких бетонов. Залежи вулканических ту­фов имется в Армении, Грузии и на Дальнем Вос­токе.

Обломочные осадочные горные породы как рыхлые (песок и гравий), так и сцементированные (песчаники, конгломераты, брекчии) находят широкое применение в строительстве.