Лабораторная работа №2
Испытание воздушной извести
Цель работы: определить содержание активных оксидов кальция и магния в извести и скорость гашения извести.
Теоретическая часть
Строительной воздушной известью называют вяжущее вещество, получаемое обжигом кальциево-магниевых горных пород (с примесью глины до 5%) при температуре 1000 ... 1200єС до возможно более полного удаления углекислого газа.
Карбонатные породы, применяемые для изготовления извести, состоят преимущественно из углекислого кальция СаСО3 и большого количества углекислого магния MgCO3. При обжиге происходит реакция разложения:
СаСО3 ↔ СаО + СО2 ↑,
MgСО3 = MgО + СО2 ↑.
Порошкообразные СаО и MgО называют активными составляющими извести. По виду основного оксида СаО известь разделяют на кальциевую, магнезиальную и доломитовую. Известь подразделяют на комовую негашеную, молотую негашеную и гашеную (гидратную или пушонку).
Гашеную известь получают из комовой извести путем добавления небольшого количества воды: СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q.
Реакция гашения сопровождается выделением значительного количества тепла Q.
Материалы и оборудование:
- известь;
- фарфоровая ступка;
- колба;
- технические весы;
- термометр;
- секундомер.
Порядок выполнения работы
1. Определение содержания активных оксидов кальция и магния в извести
Определение суммарного содержания активных СаО + MgО в кальциевой извести (MgО ≈ 5 %) выполняют титрованием извести соляной кислотой НСI до полной нейтрализацией активный СаО + MgО.
Негашеную комовую или молотую известь в количестве 4...5 г растирают в фарфоровой ступке в течение 5 мин, 1 г растертой извести помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, наливают 150 мл дистиллированной воды, добавляют 3...5 стеклянных бус, закрывают часовым стеклом и нагревают колбу в течение 5..7 мин (не доводя до кипения).
Затем раствор охлаждают до Т = 20...30 єС, добавляют две-три капли однопроцентного раствора фенолфталеина и титруют раствором соляной кислоты при постоянном взбалтывании до полного обесцвечивания содержимого.
Титрование производят медленно, добавляя кислоту по каплям. Титрование считается законченным, если через 8 мин не изменяется цвет содержимого колбы.
Содержание активных СаО + MgО (А, %) вычисляют по формуле:
А = V * TСаО * К / Q,
где V - объем однопроцентного раствора соляной кислоты, израсходованной на титрование, мл; TСаО - титр однопроцентного раствора соляной кислоты, выраженной в г СаО навески (TСаО = 2,804 - это количество СаО, соответствующее 1 мл однопроцентного раствора соляной кислоты, умноженное на 100); К - поправка к титру однопроцентного раствора соляной кислоты, Q - масса извести, г.
По содержанию активных СаО + MgО устанавливают сорт извести (табл. 1).
Таблица 1 - Технические требования к воздушной строительной извести
Показатели | Нормы для сортов | |||||||
Кальциевая | Магнезиальная и доломитовая | Гидратная (пушонка) | ||||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | |
Содержание активных СаО + MgО, %: Без добавок С добавками | 90 65 | 80 55 | 70 - | 85 60 | 75 50 | 65 - | 67 50 | 60 40 |
2. Определение скорости гашения извести
Скорость гашения извести является важной характеристикой ее качества, она устанавливается по температуре и времени гашения. Под скоростью гашения понимаю время, прошедшее с момента затворения извести водой до момента достижения образовавшимся известковым тестом максимальной температуры.
Скорость гашения определяют в приборе-термосе, состоящем из двух фарфоровых стаканов, пространство между стенками и дном которых заполняют теплоизоляционным материалом. 10 г измельченной извести помещают в прибор, вливают в него 20 мл воды с температурой 20 єС и закрывают пробкой, в которой установлен термометр со шкалой до 150 єС и длиной хвостовой части 100...150 мм (ртутный шарик термометра должен быть полностью погружен в реагирующую смесь).
Массу навески извести можно рассчитать по формуле:
m = 1000 / A,
где А - содержание активных СаО + MgО, %.
Отсчет температуры ведут через 30...60 с, начиная с момента добавления воды. Сначала температура возрастает, а затем начинает снижаться, что свидетельствует об окончании гашения. Определение считается законченным, если в течение 4 мин t, єС не повышается на один градус. За время гашения принимают время с момента добавления воды до начала периода, когда рост температуры не превышает 0,25 єС в минуту. Результаты замера температуры записывают в табл. 2.
Таблица 2 - Результаты замеров
Время | Температура | |
минута | секунда | єС |
0 | 30 | 24,5 |
1 | 00 | 26 |
1 | 30 | 27 |
2 | 00 | 27,7 |
2 | 30 | 28 |
3 | 00 | 28,4 |
3 | 30 | 28,3 |
4 | 00 | 28,1 |
4 | 30 | 28 |
5 | 00 | 28 |
5 | 30 | 27,8 |
6 | 00 | 27,7 |
6 | 30 | 27,5 |
7 | 00 | 27,1 |
По результатам замера температуры строят термограмму, по которой устанавливают максимальную температуру Tmax и скорость (время) гашения Vгаш, мин, а затем - вид извести по скорости гашения (рис. 1).
Рисунок 1 - Термограмма
Вывод: в ходе лабораторной работы определили скорость гашения извести, которая равна 3 минутам. Согласно ГОСТ 9179-77 "Известь строительная. Технические условия (с Изменением N 1)" данная известь относится к быстрогасящейся.
