Твердение известковых вяжущих

Твердение известкового теста происходит в результате испарения воды и кристаллизации гидрокисида кальция. При потере влаги мельчайшие частицы Са(ОН)2 сближаются и срастаются между собой, образуя известковый каркас. По мере испарения воды кристаллов становится все больше, они переплетаются и превращаются в прочный кристаллический сросток. Одновременно также происходит карбонизация гидроксида кальция за счет поглощения им углекислоты из воздуха
Са(ОН)2 +С02 + пН20-» СаС03 + (п+1)Н20.

Этот процесс протекает достаточно интенсивно лишь в присутствии воды. Карбонизация извести приводит к уплотнению и упрочнению структуры, а также к повышению водостойкости изделий. Однако пленка углекислого кальция, образующаяся на поверхности твердеющей извести, затрудняет проникновение С02 во внутренние ее слои. Поэтому карбонизация замедляется и затягивается на долгие годы. В начальный период твердения на прочность известковых растворов карбонизация сказывается в меньшей степени, чем высыхание. Поэтому необходимо обеспечивать благоприятные воздушно-сухие условия для твердения известковых изделий.

Известковое тесто из—за сильной усадки при высыхании растрескивается, во избежание чего к нему добавляют 2—4 объемные части песка. Песок служит в растворе скелетом, препятствующим усадке и растрескиванию теста при высыхании. Кроме того, он удешевляет раствор и делает его более пористым, что облегчает удаление испаряющейся воды и доступ внутрь материала углекислого газа. Сцепление частиц песка и извести достаточно прочное. Извести в растворе должно быть достаточно для заполнения всех пустот между песчинками и обмазывания каждой из них известковым тестом. Однако прослойки между песчинками должны быть минимальны. При избытке извести, а также при ее неравномерном распределении среди песчинок в местах скопления извести при затвердевании могут появиться трещины. При обычных температурах известь и песок во взаимодействие не вступают.

При затворении водой молотой негашеной извести происходит ее гидратационное твердение, выражающееся в гидратации оксида кальция, последующей коллоидации и кристаллизации продукта гидратации. При твердении идет реакция
СаО + Н20= Са(ОН)2.

Негашеная известь растворяется в воде с образованием насыщенного раствора, который быстро становится пересыщенным, так как, во-первых, растворимость извести при нагревании снижается, а, во-вторых, часть воды испаряется и отсасывается внутренними слоями зерен. Из пересыщенного раствора выделяются субмикроскопические частички гидроксида кальция, сцепляющиеся и срастающиеся друг с другом. В дальнейшем происходит рост кристаллов с увеличением площади контактов их срастания и повышением прочности камня. Упрочнению твердеющей системы способствует значительное увеличение доли твердой фазы в системе за счет химического связывания воды в Са(ОН)2.