مفاهیمی در مورد آهک
آهک از جمله موادی است که کارآیی آن از دوران باستان، توسط بشر شناخته شده است و از آن در ساخت انواع بناها و برای اتصال محکمتر قطعات سنگ یا چوب بکار گرفته میشد.
زمان درازی است که ایرانیان شفته آهکی و ساروج و ملات آهک آبی را میشناسند و با آنها ساختمان میسازند. پس از جنگ جهانی دوم، در کشورهای صنعتی هم برای پایدار کردن زمین، به ویژه برای پی سازی راه و جلوگیری از روییدن گیاه و رو زدن آب در بستر، شانهها و دامنههای راه و خیابانهای پرواز و ایستگاههای هواپیما، شفتهٔ آهکی مصرف میشود. با شفتهٔ آهکی پی سازی و آب بندی میکنند.
روشهای تهیه آهک
روش تهیه کلی آهک حرارت دادن سنگ آهک تا دمای 1000 تا 1200 درجه سانتیگراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گازکربنیک حاصل ، بهتر از محیط خارج شود، عمل تجزیه سنگ آهک بهتر صورت میپذیرد. اما بطور کلی ، تهیه انواع آهک متفاوت است که در اینجا به چند نمونه اشاره میشود.
انواع آهک از نظر جنس
آهک چرب یا پر قوه
این نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصی همراه دارد و مهمترین ویژگی آن این است که در تماس با آب بهشدت شکفته میشود و حجم آن تا حدود 2.5 برابر مقدار اولیهاش افزایش مییابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنیک بهسرعت خود را میگیرد و سفت میشود، (به مدت 155 روز در مجاورت هوا). از اینرو ، آهک چرب را آهک هوایی نیز میگویند.
آهکهای کم قوه
این نوع آهک از سنگ آهکهایی که 5 تا 6 درصد آهک دارند، تولید میشود و ناخالصیهای عمده آن را اکسید آهن و سیلیس و اکسید آلومینیوم تشکیل میدهد. از ویژگیهای این نوع آهک آن است که بهکندی شکفته میشود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، بهآرامی در هوا سفت میشود.
آهکهای آبی
این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهکهایی که حدود 6 تا 22 درصد گل رس دارند، تهیه میشود. از ویژگیهای مهم این نوع آهک آن است که دور از هوا و حتی در زیر آب ، به آهستگی سفت میشود، در تماس با آب خیلی شکفته میشوند و با آب خمیر کمچسب تولید میکند. بطور کلی ، میتوان این نوع آهکها را حد واسط بین آهکهای هوایی و سیمان دانست.
کوره های آهکپزی
پختن آهک در قدیم در کوره هائی با تاقی از سنگ آهک و جایگاهی در زیر کوره صورت میگرفت. کوره را پر از سنگ آهک مینمودند و آنگاه سوخت را در آن قرار داده و چهار روز پشت سر هم به سنگ آهک گرما میدادند تا بپزد و آهک زودگیر به دست آید. از دیدگاه شیمیائی سنگ آهک که کربنات کلسیم است در اثر گرما به اکسید کلسیم تبدیل میشد.
کاربرد ملات آهک در ساختمانهای سنگی و آجری به عنوان ملات و نیز در روکشی دیوارها از زمان اشکانیان معمول بوده است. بهرهگیری از آهک در عصر ساسانیان نیز ادامه یافت.
مردمان قدیم ویژگیهای شیمیائی و مکانیکی آهک و آمیزهٔ آن با دیگر مواد را خوب میشناختند. آنان با تجربه دریافته بودند که چگونه میتوان با آمیختن خاک رس با آهک و دیگر مواد، مصالحی مقاوم و با ملاتهائی غیرقابل نفوذ ساخت. سنگ آهک در کورههای نوشته شده در زیر میپزند:
- کوره تنوری: کوره تنوری پیش ترین کوره آهک پذی در ایران است. در این کوره جای سنگ آهک و آتش ثابت است و درجهٔ گرما، در همه جای کوره یک اندازه نیست و جنس آهکی که در این کوره پخته شود همگن نیست. گذشته از این، هنگام سرد شدن آهک پخته، گرمای آن گم میگردد. این کوره برای آهک پذی کم به کار میافتد.
- کورهٔ حلقه ای: برای آهک پزی زیاد به کار میافتد و روند کار آن مانند آجر پزی است. در این کوره لاشه سنگ یا قلوه سنگ آهکی را با ۳۰٪ جای خالی میچینند، جوری که شعله آتش از لای سنگها به بالا زبانه بکشد و همه سنگها شعله بخورند، گرم و داغ شده بپزند.
- کوره ایستاده: بیشتر برای تهیه آهک کارخانهها، مانند کارخانه قند به کار میافتد. این کوره استوانه ایستادهای است که از بالا بارگیری شده، از پایین آتش میشود. در این کوره خرده سنگ آهک میریزند که هنگام سریدن به پایین کوره، میپزند و از ته کوره پایین میریزند. گنجایش کورههای ایستاده روزانه تا ۱۵۰ تن است. در این کوره زغال سنگ، کک، سوخت آبکی و گازی میسوزانند، اگر به آهک زیاد نیاز باشد، آن را در کورهٔ حلقهای یا کوره گردندهٔ خفته میپزند.
- کوره گردنده خفته: کارش مانند کوره سیمان پزی است اما گرمای آن شدید نیست، سنگ آهک کلوخه به کوره ریخته میشود و کلوخهٔ آهک زنده از کوره بیرون میریزد. یا گرد سنگ آهک به کورهٔ، گردنده میریزند و گرد آهک زنده از کوره بیرون میریزد.
آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روی کلسیم اکسید یا آهک زنده آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب، گرما ایجاد میکند که موجب بخار شدن قسمتی از آب میشود. در این عمل، آهک بر اثر جذب آب، متورم شده، سپس بهصورت گرد سفیدی در میآید که اصطلاحاً آهک مرده نامیده میشود (زیرا در تماس با آب، دیگر واکنشی از خود نشان نمیدهد)، این عمل را شکفته شدن آهک نیز میگویند. هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل میشود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده کلسیم هیدروکسید در آب است، حاصل میشود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلاً در تهیه سدیم هیدروکسید، آمونیاک، هیدروکسید فلزات، پرکلرین و بهویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار میرود.
شکفته کردن
در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه میشود که فقط آهک هیدراته شود و سیلیکاتها و آلومینات کلسیم آب جذب نکنند و به صورت بلورهای هیدراته در نیایند. برای این منظور اضافه کردن آب را باید در دمای 250 تا 400 درجه سانتیگراد انجام داد، زیرا در این دما ، سیلیکاتها ، آب جذب نمیکنند.
آهک چیست
سفید رنگ است که پس از پختن سنگ آهک به دست میآید. وزن ویژه آن ۰۸/۳ تا ۳۰/۳ میباشد که بستگی به درجه گرمای پختن سنگ آهک دارد که هر چه زیادتر شود، آهک پخته، کند تر با آبترکیب میشود. در گرمای بیش از ۱۰۰۰ درجه، آهک اندکی جمع میشود و سطح رویه اش کمی کاهش مییابد، با آب به کندی ترکیب شده، شکفتن آن کند میگردد. آهک در گرمای ۲۵۸۰ تا ۲۷۵۰ درجه و فشار یک بار (اتمسفر) آب میشود. آهک بلوری به شکل مکعب بیرنگ با ته رنگ زرد است. درجه سختی آن به ۳ تا ۴۴ میرسد. آب به کندی از سطح آهک بلوری به درون آن نشست میکند. اگر گرد بلور آهک را در آب بریزند ف پس از چند دقیقه با حالت انفجاری مانندی با ترکیب میشود. هر گاه گرد آهک را در گرمای ۱۴۰۰ تا ۱۵۰۰ درجه نگاه دارند، دانههای آن به همدیگر میچسبند و بلورمیگردند که کمکم دانههای بلور شده درشت میشوند.
منابع
تولید و فروش آهک هیدراته | آهک زنده | پودر سنگ | آهک ساختمانی | اهک صنعتی | آهک شکفته | آهک پخته | آهک پودری و کلوخه | آهک کلسینه