Фізико-хімічні основи процесу гасіння вапна

Випалене вапно, або грудкове, або вапно-кипілка є лише напівпродуктом. Для застосування у будівництві його потрібно перевести у порошкоподібний стан. Для цього грудкове вапно піддають гашенню, переводячи його в гідратне, або помелу для добування негашеного меленого вапна.

Гашенням вапна називається процес взаємодії його з водою при якому вапно перетворюється на гідрат: . Як показує практика, вапно, що тривалий час зберігалося складі, гаситься дуже повільно. Це пояснюється самовільним гашенням його за рахунок вологи повітря і карбонізацією гідратованого шару, який стає малопроникним для води.

Теоретично для гашення вапна необхідна кількість води 32,13% маси СаО. На практиці для гашення вапна потрібно знач­но більше води, оскільки частина її випаровується. Залежно від

того, скільки води витрачено для гашення, дістають три різні кінцеві продукти. Якщо кількість води становить близько 70% маси вапна, дістають гашене, або гідратне, вапно. Гідратне вап­но — це дрібний порошок з розміром зерен 0,01 мм і менше.

Якщо води для гашення взято (200...250)%, то утворюється пластичне вапняне тісто, в якому міститься близько 50% води. При використанні ще більшої кількості води добувають вапняне молоко.

На процес гашення вапна впливають домішки. Силікати та алюмінати, що утворилися в процесі випалювання, під час га­шення поступово гідратуються. Однак у зв'язку з тим, що гідра­тація відбувається ще до застосування вапна, вони не надають го­товому продукту водостійкості. Частина ошлакованих кусків, так званий перепал, а також , що не розклався, — недопал, не гасяться і залишаються у вигляді баласту. MgO, особливо ко­ли вапно випалювали при високих температурах, гаситься знач­но повільніше, ніж СаО, а в окремих випадках він гаситься вже у будівельних розчинах, викликаючи їх розтріскування.

Крихке, м'яковипалене вапно, що містить мало домішок, га­ситься швидше і дає жирне високопластичне тісто. Щільне вапно з великою кількістю домішок гаситься повільно і дає пісне малопла-стичне тісто. 31 грудкового вапна добувають (1,5...2,4) тіста.

Гашене вапно твердне внаслідок випаровування води та кри­сталізації

Са (ОН). Водночас поглинається з повітря .

Добувають гідратне вапно, як правило, на спеціальних підприємствах, хоч його можна добувати й безпосередньо на будівельному майданчику.

Заводське виробництво дає змогу механізувати процес. Од­нак для транспортування гашеного вапна потрібна спеціальна упаковка його в паперові мішки. Гашене вапно зручніше зберіга­ти на будівництві. Воно менше здатне до карбонізації.

Гашення вапна складається з таких процесів.

1. Подрібнення в молоткових або ударно-відцентрових дро­барках, де куски кипілки подрібнюються до часточок розміром (5... 10) мм, що скорочує тривалість гашення.

2. Гашення вапна в гідраторах періодичної або безперервної дії. Чашковий гідратор є обертовою чашею, всередині якої знахо­дяться нерухомі лопатки. Якщо вапно жирне, то перед його за-

вантажуванням у гідратор наливають воду, якщо пісне, то його спочатку завантажують у гідратор, а потім змочують водою. Надлишок води поступово випаровується. Процес гасіння у гідраторі триває (15...20) хв, а разом з вивантаженням — 35 хв. Потужність гідратора (4...5) т/год.

Для безперервного механізованого гасіння вапна розроблено багатобарабанний лопатевий гідратор, що складається з семи ба­рабанів, розміщених один над одним і сполучених патрубками. У кожному барабані є вал з лопатями, які перемішують вапно. Вап­но зволожується у верхньому барабані, потім, перемішуючись лопатями, надходить через патрубок у наступний барабан і так переміщується зверху вниз через усі барабани і тим самим достат­ньою мірою гаситься. Потужність гідратора 5 т/год.

3. Догашування в силосах. Оскільки вапно перебуває в гідра­торах відносно недовго, пісне і магнезіальне вапно не встигає в них погаситись і подається в силоси, де вилежується протягом (1... 2) діб. Тут відбувається догашування матеріалу. Надлишкова волога при цьому випаровується.

4. Відсіювання часточок, що не погасились, проводять у повітряному сепараторі або на ситах. Часточки, що не погаси­лись, подрібнюються і потрапляють знову в силос. Готове гаше­не вапно упаковують у багатошарові паперові мішки і в такому вигляді транспортують на будівництво або вузли розчинів.

Гашення вапна в тісто. Для добування вапняного тіста вапно гасять великою кількістю води. Потім добуте вапняне молоко відстоюється для відокремлення води і "визріває".

Тепер широко застосовують механізований спосіб добування вапняного тіста за такою технологічною схемою: складування грудкового вапна, подрібнення, гашення з добуванням вапняно­го молока, відстоювання молока для добування тіста.

Гашення проводять у барабанних, лопатевих, бігункових, фрезерних вапногасильних машинах. У багатьох таких машинах передбачено подавання гарячої води для прискорення процесу гідратації сортів вапна, що повільно гасяться. Потужність вапно-гасилок за негашеним вапном (2,0...2,5) т/год.