29.02.2012, Киев

Применение извести в строительстве

Строительство и строительные материалы

Известь является важным продуктом для строительных работ и строительных материалов, с более широким использованием инновационных строительных материалов.

Модификация почвы и стабилизация

Известь может быть использована для обработки почв с целью повышения их пригодности и несущих характеристик в ряде ситуаций. Негашеная известь часто используется, чтобы высушить мокрые почвы на строительных площадках и в других местах, сокращая простой и обеспечивая улучшения рабочей поверхности. Еще более значительное использование извести в модификации и стабилизации почвы под дорогой и аналогичными строительными объектами. Использование извести может существенно повысить устойчивость, герметичность и несущую способность земляного полотна. Как негашеная, так и гашеная известь могут быть использованы для этой цели.

Применение извести для земляного полотна может существенно улучшить его инженерно-геологические свойства. Существуют две формы улучшения: изменение и стабилизация. Использование извести может изменить почти все мелкозернистые почвы до некоторой степени, но наиболее значительное улучшение происходит в глинистых почвах со средней и высокой пластичностью. Модификация происходит в основном за счет обмена катионов кальция гашеной извести на обычно присутствующие катионы, которые адсорбированы на поверхности глинистых минералов. Модификация также обусловлена тем, что гашеная известь вступает в реакцию с поверхностью глинистых минералов в высокой среде рН, которую имеет известковое молоко. В этой среде высокого уровня рН, минералогия поверхности глин изменяется, так как они вступает в реакцию с ионами кальция для формирования цементирующего вещества. Результатом является уменьшение пластичности, снижение водоудерживающей способности (сушка), уменьшение волнистости, улучшается стабильность и появляется возможность строить прочные рабочие платформы.

Стабилизация происходит, когда необходимое количество извести добавляется к реактивной почве. Стабилизация отличается от модификации тем, что значительный уровень долговременной прочности получается благодаря длительной пуццолановой реакции. Эта пуццолановая реакция является химическим взаимодействием порошкообразных силикатных и алюмосиликатных веществ с гидроксидом кальция или известью в присутствии влаги. Эта реакция может начаться быстро и влияет на осуществление модификации. Тем не менее полный срок пуццолановой реакции может продолжаться в течение очень долгого периода времени, даже спустя много лет до того момента, пока присутствует достаточное количество извести и остается высокий уровень рН (выше 10). В результате долгосрочной пуццолановой реакции некоторые почвы могут стать очень крепкими при обработке известью. Ключ к пуццолановой реактивности и стабилизации реактивных почв лежит в хорошем подборе состава смеси. Результатами стабилизации могут быть очень существенные увеличения значения модуля устойчивости (в 10 раз или более в большинстве случаев), очень существенное повышение прочности на сдвиг (в 20 раз и более в некоторых случаях), продолжается нарастание прочности с течением времени, даже после периодов повреждений в результате действия окружающей среды или нагрузок ("самозалечивание" трещин) и длительный срок службы на протяжении десятилетий эксплуатации даже в суровых условиях окружающей среды.

В дополнение к стабилизации новых материалов, известь играет все большую роль в освоении дорожного основания. Известь была эффективно использована для модернизации или в качестве рекламного хода не только в глинистых почвах, но со щебёночным заполнителем, перемешанным с глиной, и даже с известковыми основаниями, которые содержат мало или с несущественным содержанием глины. Работа в США, Южной Африке и Франции показала преимущества стабилизации известью фундаментов, что приводит к значительному повышению прочности, улучшению влагостойкости и улучшения коэффициента устойчивости без изменения известковых фундаментов в жестких системах, которые могут подвергаться растрескиванию и усадке.

Асфальт

Известь используется в США с 1910 года в горячей асфальтовой смеси (ГАС), чтобы уменьшить чувствительность к влаге, а также уменьшить отталкивание. Отталкивание обычно определяется как "потеря сцепления между совокупной поверхностью асфальта и связующего цемента в присутствии влаги". Известь является превосходным средством для повышения сцепления в асфальте.

Известь также выступает в качестве минерального наполнителя для обеспечения структурной целостности битумного вяжущего и горячей асфальтовой смеси. Это снижает твердение при старении и хрупкость связующего асфальта и горячих асфальтовых смесях. Известь также полезна для улучшения наполнителей. В дополнение к химическим воздействиям, которые снижают свойства отталкивания и эффект старения, связанные с окислительным затвердением, наполнитель повышает устойчивость к образованию колеи при высоких температурах и добавляет сопротивление развитию трещины при низких температурах. Таким образом, когда сложить эти мульти-функциональныые преимущества, известь показывает себя как превосходная добавка к горячей асфальтовой смеси.

Новое и все более широкое использование извести в холодном рециклинге для восстановления проблемных асфальтных тротуаров. Существующее асфальтное покрытие измельчают с использованием фрезерного станка, и горячий раствор извести добавляют вместе с асфальтовой эмульсией. Холодная переработанная смесь укладывается и уплотняется с помощью обычного оборудования для укладки асфальтовых покрытий, а также может служить ровным основанием для новой поверхности асфальта. Кроме того известь придает превосходные характеристики холодным переработанным смесям, с гораздо большей начальной прочностью и устойчивостью к повреждениям от влаги.

Использование при строительстве зданий - Кладочные растворы, штукатурный гипс и шпаклевка.

Известь используется в качестве основного ингредиента в кладочные растворы на протяжении веков, и это важное использование продолжается и по сей день. Растворы, в которых смешана известью с портландцементом, показывают превосходный баланс обрабатываемости с соответствующей прочностью на сжатие, а также имеют низкую водопроницаемость и превосходную прочность. Известь используется также в качестве ингредиента штукатурки и шпаклевки, повышая их прочность и долговечность, а также работоспособность этих материалов.

Газобетон и другие строительные материалы - известь используется вместе с пуццоланами или портландцементом в производстве инновационных легких ячеистых бетонных продуктов, которые могут быть сформированы в блок, а также крупные единицы кладки или изоляционные плиты. Эти материалы широко используются в Европе, и начинают получать признание в Соединенных Штатах Америки. В газобетоне, эффект пористости достигается за счет реакции между гидроксидом кальция и алюминиевой пудрой. Ингредиенты этого материала смешивают и помещают в формы, после чего они формируются перед автоклавной обработкой. Этот процесс может быть использован для производства блоков и железобетонных изделий, которые показывают полезное сочетание прочности, эффективности использования энергии, работоспособности, плотности, звуко-и теплоизоляции

Железобетонные изделия – Некоторые производители добавляют гашеную известь в бетонную смесь при создании бетонных блоков и других изделий из бетона, с целью получения более плотной, более водостойкой бетонной продукции. С увеличением пластичности смеси, известь также позволяет производит изделия из бетона с более точным краями и углами, улучшает отражательную способность, а также снижает убытки в результате поломок.

Силикатный кирпич - силикатный кирпич используется в стандартной конструкции кладки так же, как обычный глиняный кирпич. Чистый, высококачественный песок смешивается с 5-10 процентами высококальциевой извести (гашенной или негашеной) в мокром состоянии, с добавлением или без силикатной муки. Смесь формуется в кирпич, а затем обрабатывается в автоклаве. В этих условиях, известь вступает в реакцию с силикатами, которые выступают в качестве цементирующего материала, и обеспечивает высокую стабильность размеров. Улучшенные современные методы производства могут производить продукцию повышенной прочности на основе портландцемента. Используется также в производстве полых силикатных строительных блоков, плитки, плит, труб. Кирпичные единицы изготавливаются также со смеси известкового шлака и известково-пуццолановый комбинации с аналогичными процессами.

Изоляционные материалы - Некоторые изоляционные материалы, формируется как блоки, содержащие известь и диатомит или известь и кремнезем. В этих продуктах известь служит связующим, реагируя химически с имеющимся кремнием в смеси, образуя силикаты кальция.