Basic HTML Version
14
Keramický zpravodaj 27 (4) (2011)
Lenka Schwarzerová, Ing., Radovan Nečas, Ing.
Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s., Hněvkovského 30/65, 617 00 Brno
email: schwarzerova@vustah.cz, necas@vustah.cz
Iva Doležalová, Ing.
Vápenka Vitošov s. r. o., Hrabová 54, 789 01 Zábřeh
email: Iva.dolezalova@vapenka-vitosov.cz
Abstrakt
Možnost ovlivnění reologických vlastností vápenné kaše
jiným způsobem než mechanickou aktivací byla zkoumá-
na na sérii vzorků vápenných kaší, které byly připraveny
z vápna a z vody s přídavkem nízké koncentrace různých
modifikátorů. Bylo vybráno 10 modifikátorů organického
a anorganického původu. Sledován byl vliv přídavku
modifikátorů na následující parametry vápenné kaše:
reaktivita vápna, distribuce velikosti částic hydroxidu
vápenatého, zeta-potenciál částic, viskozita vápenné
kaše, krystalografická struktura částic metodou RTG
difrakční analýzy a morfologie částic posuzovanou elek-
tronovou mikroskopií.
Klíčová slova
Speciální vápno, vápenná kaše, modifikátor v hasicí vodě,
reologické vlastnosti
Abstract
A possibility of influence of lime putty rheological proper-
ties was tested on lime putty sample series. Lime putty
samples were prepared using quicklime and slaking water
with a low concentration addition of different modifiers.
10 modifiers of organic and inorganic origin were selec-
ted. An influence of the modifier addition on following
lime putty characteristics was observed: reactivity of quic-
klime, particle size distribution of calcium hydroxide, zeta-
potencial of particles, lime putty viscosity, crystallography
structure of particles by means of X-ray diffraction analysis
and particle morphology assessed by electron microscopy.
Keywords
Special lime, lime putty, modifier in slaking water, rheolo-
gical properties
ÚVOD
Výzkumný ústav stavebních hmot se již několik let úspěšně
věnuje zakázkové výrobě speciálního vápna, které tvoří
jednu ze základních surovin pro přípravu vysoce pórovité
hmoty UL1 [1]. Tato hmota se používá jako nosič rozpuště-
ného acetylénu v acetonu při skladování a dopravě v tla-
kových lahvích. Z chemického hlediska je UL1 kalciumsili-
kát vyztužený skelným vláknem, který vzniká reakcí
vápenné kaše a SiO
2
za zvýšené teploty a tlaku přímo
v uzavřené tlakové láhvi po dobu cca 2 dnů.
VLIV MODIFIKÁTORŮ V HASICÍ VODĚ NA VYBRANÉ
VLASTNOSTI VÁPENNÉ KAŠE
(Influence of Modifiers in Slaking Water on Selected Properties of Lime Putty)
LENKA SCHWARZEROVÁ, IVA DOLEŽALOVÁ, RADOVAN NEČAS
Klíčovým materiálem v namíchané směsi pro přípravu
hmoty je hašené vápno Ca(OH)
2
s vysokými požadavky na
chemickou čistotu (zejména na celkový obsah CaO
a obsah aktivního CaO), reaktivitu a některé reologické
vlastnosti – velký sedimentační objem a vysokou viskozitu.
Z hlediska kvality tohoto speciálního vápna je nejproble-
matičtější požadavek na vhodné tixotropní chování kaše,
umožňující její snadné zpracování. Ustáleným procesním
parametrem vhodného reologického chování vápenné
kaše je v tomto případě vysoká definovaná hodnota visko-
zity.
V minulosti již bylo na našem pracovišti experimentálně
ověřeno [2-4], že viskozita vápenné kaše může být zvýšena
kompletnější disperzí částic, tedy delším účinným míchá-
ním během hašení vápna – tzv. mechanickou aktivací. Ten-
to přírůstek viskozity dané suspenze je doprovázen zvýše-
ním specifického povrchu, pokud nedojde ke změně
v poměru vápno/voda v suspenzi. Tento způsob ovlivňová-
ní viskozity vápenné kaše je ovšem časově i energeticky
náročný.
Z toho důvodu byla provedena série měření vlivu různých
modifikátorů přidávaných do hasicí vody, o kterých jsme
předpokládali, že budou mít vliv na viskozitu a další vybra-
né vlastnosti vápenné kaše.
TEORETICKÁ ČÁST
Reakce mezi oxidem vápenatým CaO a vodou je zajíma-
vým a složitým procesem známým sice již od starověku,
ale dosud teoreticky nepříliš prozkoumaným. Hydratační
proces vápen spočívá v exotermní reakci, kdy CaO přechá-
zí na Ca(OH)
2
kontaktem s vodou. Tato reakce bývá popi-
sována jako hašení vápna a probíhá u jednotlivých vzorků
vápna velmi odlišně, přestože má konstantní entalpii
887 kJ/kg [5].
Hydratace oxidu vápenatého může probíhat dvěma mož-
nými technologickými procesy [6]. Prvním možným způso-
bem hydratace vápna je metoda tzv. suchého hašení, kdy
se voda přidává jen v malém přebytku a vzniklým produk-
tem je suchý vápenný hydrát. Přebytková voda se odpaří
působením uvolněného reakčního tepla.
Druhým způsobem, používaným v našem případě, je mok-
ré hašení, které probíhá v nadbytku vody a výsledným pro-
duktem je suspenze hydroxidu vápenatého (vápenná
kaše). Při reakci v nadbytku vody postupuje hydratace přes
nasycený roztok Ca(OH)
2
[7], ze kterého potom krystalizu-