Известково-белитовые вяжущие

В настоящее время к ним относят вяжущие низкотемпературного обжига природных карбонатных пород: мергелизованных и запесоченных известняков и природных мергелей, а также искусственных кремнеземисто-известняковых смесей. Эти вяжущие содержат наряду с окисью кальция также двухкальциевый силикат и некоторые другие минералы, количество и состав которых зависят от химического состава и режима обжига сырьевых материалов или искусственных шихт. Ранее такие вяжущие не применяли в производстве силикатного кирпича. Однако вследствие их высокой активности в условиях автоклавной обработки, а также из-за отсутствия в ряде областей чистых кальциевых известняков известково-белитовые вяжущие являются весьма перспективными.

Известково-белитовые вяжущие на основе природных карбонатных пород. С. П. Маков, X. С. Воробьев, Ю. М. Бутт установили, что обжиг природных мергелизованных известняков и мергелей при 850—1050°С приводит к образованию главным образом свободной окиси кальция, двухкальциевого силиката и алюмоферритов кальция. При повышении температуры обжига до 1250° С в породах с низким гидравлическим модулем CaО уже появляется трехкальциевый силикат — алит. С повышением гидравлического модуля количество свободной СаО возрастает, а белита соответственно уменьшается. Оптимальной температурой обжига таких пород, при которой обеспечивается практически полная диссоциация карбоната кальция и наибольшее содержание суммы окиси кальция и белита, является 1050° С. Однако в практических условиях обжиг мелкокусковой породы ведется во вращающейся печи при температурах 1100—1200° С. При этом обожженная при 1200° С гидравлическая известь обладает небольшими сроками гашения — до 1 мин.

По данным X. С. Воробьева, размеры кристаллов извести у обожженных мергелизованных пород увеличиваются с 1—2 мкм при 850° С до 5—7 мкм при 1050—1250° С, а кристаллов белита и других клинкерных минералов — соответственно от 1—5 до 10— 15 мкм. Это обеспечивает достаточную скорость гашения окиси кальция в полученной гидравлической извести.

Однако следует иметь в виду, что по мере уменьшения гидравлического модуля температура гидратации снижается. Известково-белитовые вяжущие на основе искусственных шихт. Исследования, проведенные В. А. Соколовским, Ю. М. Буттом и X. С. Воробьевым, показали возможность и экономическую целесообразность получения низкотемпературных известково-белитовых вяжущих из искусственных сырьевых смесей на основе молотых известняка и кварца, известняка и трепела, известняка и глины. В зависимости от состава шихт и температуры их обжига меняется минеральный состав получаемого продукта. Так, в вяжущих, полученных из всех шихт, при увеличении гидравлического модуля с 1,6 до 2,5 и высоких температурах обжига появляется трехкальциевый алюминат.

Оптимальная температура обжига во всех случаях 1150° С. Она обеспечивает наибольшее суммарное содержание свободной окиси кальция и белита в обожженном продукте.