Basic HTML Version
15
Keramický zpravodaj 27 (4) (2011)
je vlastní hydroxid vápenatý Ca(OH)
2
. Rychlost hydratace
vápna charakterizuje reaktivita vápna. Hedin [8] a Pohl [9]
dávají reaktivitu do vztahu především s měrným povrchem,
vnější pórovitostí, velikostí krystalů vápna a chemickým
složením. Jako další vlivný faktor uvádí Obst [10] vedle
velikosti krystalů také poruchy v mřížce vápna.
Zahraniční studie [11-14] potvrzují, že zásadní vliv na hašení
vápna a kvalitu vápenné kaše má mikrostruktura vápna, kte-
rá souvisí s mikrostrukturními vlastnostmi vápence, dále tep-
lota výpalu, tlak v peci, kvalita paliva, teplota hasicí vody
a mimo jiné doba zrání vápenné kaše.
Reologické vlastnosti vápenné kaše, které jsou klíčovými
vlastnostmi některých jejích aplikací, jsou dány poměrně
složitým souborem chování částic hydroxidu vápenatého
v kašovité formě s vodou. Je obecně známo [15,16], že
reologické vlastnosti dvoufázového systému partikulární
látka – kapalina, závisí především na koncentraci látky
v kapalině, na granulometrickém složení a morfologii čás-
tic, na fyzikálně-chemických interakcích povrchu jak
s kapalinou, tak mezi částicemi navzájem a také, velmi
významně, na stupni homogenity všech výše uvedených
parametrů. V případě, kdy lze koncentraci partikulární
fáze v kapalné fázi, stejně tak jako homogenitu systému,
pokládat za konstantní, je možno reologické chování
materiálu považovat pouze za funkci: granulometrie částic
partikulární látky, morfologie částic a fyzikálně-chemických
interakcí povrchů.
EXPERIMENTÁLNÍ PRÁCE A VÝSLEDKY
Pro sledování reologického chování vápenné kaše, které bylo
zjednodušeně posuzováno její viskozitou, byly použity: gra-
nulometrie a morfologie částic vápna, společně s reaktivitou
vápna, zeta-potenciálem a RTG difrakční analýzou, které
dostupným způsobem charakterizují fyzikálně-chemické
interakce povrchů částic partikulární látky.
Změny kvality vápenné kaše byly ovlivňovány aditivací
krystalizačních modifikátorů vývoje portlanditových struk-
tur částic vápna v průběhu jeho hydratace. Jako modifiká-
tory byly použity následující látky: Na
3
PO
4
. 12H
2
O,
NaH
2
PO
4
. 2H
2
O, NaNO
3
, NaSCN, CaCl
2
, CaSO
4
. 2H
2
O,
kyselina citrónová, kyselina vinná, kyselina askorbová
a sacharóza. Tyto modifikátory byly přidávány do hasicí
vody. Byla zvolená konstantní koncentrace modifikátorů:
10 mM. Jako hasicí voda byla použita demineralizovaná
voda. Pro testování byl použit vzorek vápna z Vápenky
Vitošov CL 90 s následujícími parametry: reaktivita
5 – 7 min, volné CaO 85,43 %, celková alkalita 93,14 %.
Série měření vlivu modifikátorů v hasicí vodě na vlastnosti
vápenné kaše byla provedena následujícím způsobem: nej-
prve byla stanovena reaktivita vápna; byla změřena visko-
zita, distribuce velikosti částic a zeta potenciál vzniklých
vzorků vápenné kaše; poté byla část vzorků kaší vysušena
při teplotě 20 °C a tyto vzorky byly analyzovány RTG
difrakcí a byla pořízena jejich fotodokumentace pomocí
elektronového mikroskopu pro posouzení morfologie vzni-
kajících agregátů hydroxidu vápenatého. Komplex měření
byl sestaven tak, aby časové návaznosti jednotlivých ope-
rací i časové průběhy vlastních měření především ve dvou-
fázových systémech partikulární materiál – voda byl pokud
možno identický ve všech případech aplikace krystalizač-
ních modifikátorů.
Reaktivita vápna s modifikátorem v hasicí vodě
Reaktivita vápna byla stanovena dle modifikovaného
postupu normy EN 459-1. Bylo použito 150 g vápna Vito-
šov, 600 ml demineralizované temperované vody o teplotě
22 °C, ve které bylo rozpuštěno dané množství modifiká-
toru pro dosažení koncentrace 10 mM.
Výsledky měření reaktivit shrnuje následující obr. 1.
Obr. 1
Křivky hašení za mokra – vápno, vápno + modifikátor v hasicí vodě