up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله آهک PDF
QR code - آهک

آهک

سنگ آهک

سنگ آهک نوعي سنگ رسوبي است که عمدتا از کلسيت معدني تشکيل شده‌است.
اصول تهيه و بکارگيري آهک
در واقع هدف از تهيه آهک، تبديل سنگ آن به حالت قابل مصرف و تبديل مجدد آن به سنگ آهک، پس از مصرف مي‌باشد.
بعد از تهيه سنگ آهک CaCO3 از معادن مربوطه، آنرا درون کوره‌هاي مخصوص قرار داده و با قراردادن آن تحت درجه حرارت ۹۰۰ درجه سانتي گراد، رطوبت همراه سنگ تبخير شده و ترکيب CaCO3 را در کوره‌هاي مکانيزه يا سنتي مي‌شکنند و آنرا تبديل به آهک زنده با فرمول CaO و گاز CO2 مي‌کنند. :گازکربنيک به همراه ساير گازها از دودکش کوره خارج مي‌گردد.
آهک زنده را با آب ترکيب و تبديل به آهک شکفته با فرمول Ca(OH)2 مي‌کنند. اين ماده که از دسته قليايي هاست ميل ترکيبي فراواني با اسيدها دارد.
در نهايت آهک شکفته را به صورت خالص، با خاک يا ماسه به عنوان شفته آهکي در اندود يا ملات به کار مي‌برند.
با گذشت زمان گاز دي اکسيد کربن موجود در هوا با رطوبت محيط ترکيب شده و ايجاد اسيد ناپايداري مي‌کند که به داخل ملات نفوذ مي‌کند و با آن ترکيب شده و موجب ايجاد دوباره CaCO3 مي‌شود. اين عمل بسته به مکان کاربرد، رطوبت محيط، ميزان گرماي هوا، ضخامت و نوع ملات، حتي تا ماه‌ها به طول مي‌انجامد.
در صورت وجود ناخالصي‌هاي سيليسي يا آلوميني، ملات به صورت آبي خشک مي‌شود و تشکيل سيليکات و آلومينات کلسيم مي‌دهد که سبب مشابهت خواص اين ملات و سيمان مي‌گردد.
خواص آهک زنده
آهک زنده ماده‌اي سفيدرنگ با درجه ذوب ۲۵۰۰ درجه سانتي گراد است. به دليل بالا بودن دماي ذوب، از آن براي اندود نمودن سطح کوره‌ها استفاده مي‌کنند. اين ماده ميل ترکيبي فراواني با آب دارد و به همين دليل در نگهداري آن مي‌بايست دقت خاصي مبذول شود.
معادن
مرغوب‌ترين سنگ آهک ايران مربوط به معدن پيربکران در ۳۰ کيلومتري اصفهان است .
اين معدن توسط کارشناسان روس براي تامين سنگ آهک مورد نياز ذوب آهن اصفهان اکتشاف گرديده‌است .
آهک
تاريخچه ي آهک :
سنگ آهک بدون شک يکي از قديمي ترين موادي است که از زمان هاي دور مورد استفاده واقع شده است . دودمان هاي چادرنشين که در جستجوي چراگاه به مناطق سردسير و گرمسير مي رفتند با سنگ و گل ، اجاق مي ساختند و در آتش مي افروختند . تمام يا قسمتي از سنگ هاي آهکي که در ساختن اجاق به مصرف مي رسيد ، پخته و به آهک زنده تبديل مي شده است . آهک زنده پس از بارندگي شکفته شده و به شير آهک تبديل مي گشته و شير آهک هنگام گرفتن جسم هاي پيرامون خود را به همديگر مي چسبانيده است .
علاوه بر اين به استفاده ي آهک در ساروج در سازه هاي بسيار قديمي از جمله زيگورات چغازنبيل و ... مي توان اشاره کرد . پختن آهگ را روس ها از يونانيان و يونانيان از ايرانيان آموختند ؛ زيرا از قديمي ترين ملات آهکي در ايران يافت شده است .
طرز تهيه ي آهک :
1 – روش سنتي
2 – روش صنعتي
3 – تهيه ي آهک از ماسه بادي
کاربرد آهک :
1 – کاربرد آهک در آسفالت
2 – تثبيت بستر کانال و پايدار نمودن زمين بستر راه
3 – استفاده از آهک در ساختمان سازي
4 – کاربرد آهک در صنعت ساخت ( تهيه ي سيمان ، آجر ماسه آهکي ، شيشه سازي ، ايتونگ و ... )
5 – استفاده از شفته آهکي جايگزين خاکريزي پشت سازه ها ( lbackfil )
نگاه اجمالي
آهک و گچ ، از جمله موادي هستند که کارآيي آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده مي‌شد. موادي مانند آهک ، ساروج و سيمان براي اتصال محکمتر قطعات سنگ و يا چوب بکار گرفته مي‌شد.
مفاهيم آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روي اکسيد کلسيم (آهک زنده) ، آب ريخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ايجاد مي‌کند که موجب بخار شدن قسمتي از آب مي‌شود. در اين عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفيدي در مي‌آيد که اصطلاحا «آهک مرده» ناميده مي‌شود، (زيرا در تماس با آب ، ديگر واکنشي از خود نشان نمي‌دهد) و اين عمل را شکفته شدن آهک نيز مي‌گويند.
هر گاه مقداري آب به آهک مرده اضافه شود، به شير آهک تبديل مي‌شود که اگر آن را صاف کنيم، محلول زلالي که در حقيقت محلول سيرشده هيدروکسيد کلسيم در آب است، حاصل مي‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهاي بسياري در صنايع شيميايي دارد. مثلا در تهيه هيدروکسيد سديم ، آمونياک ، هيدروکسيد فلزات ، پرکلرين و به‌ويژه در استخراج منيزيم از آب دريا بکار مي‌رود.
انواع آهک
معمولا از سه نوع آهک در کارهاي ساختماني استفاده مي‌شود.
آهک چرب يا پر قوه
اين نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصي همراه دارد و مهمترين ويژگي آن اين است که در تماس با آب به‌شدت شکفته مي‌شود و حجم آن تا حدود ۲.۵ برابر مقدار اوليه‌اش افزايش مي‌يابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنيک به‌سرعت خود را مي‌گيرد و سفت مي‌شود، (به مدت ۱۵ روز در مجاورت هوا). از اينرو ، آهک چرب را آهک هوايي نيز مي‌گويند.
آهک‌هاي کم قوه
اين نوع آهک از سنگ آهک‌هايي که ۵ تا ۶ درصد آهک دارند، توليد مي‌شود و ناخالصي‌هاي عمده آن را اکسيد آهن (II) (گل اُخري) ، اکسيد سيليسيم (سيليس) و اکسيد آلومينيوم (آلومين) تشکيل مي‌دهد. از ويژگيهاي اين نوع آهک آن است که به‌کندي شکفته مي‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامي‌ در هوا سفت مي‌شود.
آهک‌هاي آبي
اين نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هايي که حدود ۶ تا ۲۲ درصد گل رس دارند، تهيه مي‌شود. از ويژگيهاي مهم اين نوع آهک آن است که دور از هوا و حتي در زير آب ، به آهستگي سفت مي‌شود، در تماس با آب خيلي شکفته مي‌شوند و با آب خمير کم‌چسب توليد مي‌کند. بطور کلي ، مي‌توان اين نوع آهک‌ها را حد واسط بين آهک‌هاي هوايي و سيمان دانست.
روشهاي تهيه آهک
روش تهيه کلي آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک (کربنات کلسيم) تا دماي ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتي‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دي‌اکسيد کربن حاصل ، بهتر از محيط خارج شود، عمل تجزيه سنگ آهک بهتر صورت مي‌پذيرد. اما بطور کلي ، تهيه انواع آهک متفاوت است که در اينجا به چند نمونه اشاره مي‌شود.
تهيه آهک معمولي
براي تهيه اين نوع آهک ، از کوره‌هاي ثابت و غيره پيوسته يا از کوره‌هاي مکانيکي استفاده مي‌شود.
* کوره‌هاي ثابت و غير پيوسته: در اين کوره‌ها که به روش سنتي کار مي‌کنند، خرده‌هاي سنگ آهک را در اندازه‌هاي تقريبي ۱۰ سانتيمتر روي هم مي‌چينند و سطح آن را با کاه گل مي‌پوشانند. سپس از قسمت پايين با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال يا نفت سياه) تا دماي ۱۰۰۰ درجه سانتي‌گراد به آن گرما مي‌دهند، پس از زمان معيني گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج مي‌کنند (چون در زمان خالي کردن ، آهک کوره کار نمي‌کند، از اينرو ، آن را کوره ثابت و غير پيوسته مي‌گويند).
* کوره‌هاي مکانيکي و پيوسته: اين کوره‌ها نيز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پايين آن ، شبکه فلزي ضخيمي ‌تعبيه شده است و بر روي آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار مي‌دهند. گرماي سوختن زغال ، دماي کوره را بالا مي‌برد و سنگ آهک را تجزيه و به آهک تبديل مي‌کند. آهک حاصل از پايين شبکه فلزي و گاز دي‌اکسيد کربن نيز از بالاي کوره خارج مي‌شود. عيب عمده استفاده از اين نوع کوره آن است که مقداري خاکستر زغال در آهک وارد مي‌شود. بازدهي اين روش بين ۱۲ تا ۱۴ تن آهک در روز است.
* کوره شماتولا : اين کوره شبيه کوره آلبرگ است، با اين تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اينرو ، عيب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.
* کوره‌هاي گردان : اين کوره‌ها مشابه کوره پخت سيمان هستند. بازدهي اين نوع کوره‌ها از انواع ديگر بالاتر است.
مرحل تهيه آهک‌هاي آبي
براي تهيه اين نوع آهک مراحل زير به ترتيب انجام مي‌گيرد.
تجزيه سنگ آهک
در اين مرحله ، به روشي که براي تهيه آهک گفته شد، عمل مي‌شود. با اين تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، بايد مقدار قابل ملاحظه‌اي خاک رس همراه داشته باشد.
شکفته کردن
در اين مرحله با دقت و مهارت کافي ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه مي‌شود که فقط اکسيد کلسيم هيدراته شود و سيليکات‌ها و آلومينات کلسيم آب جذب نکنند و به صورت بلورهاي هيدراته در نيايند. براي اين منظور اضافه کردن آب را بايد در دماي ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتي‌گراد انجام داد، زيرا در اين دما ، سيليکات‌ها ، آب جذب نمي‌کنند.
الک کردن
آهک را پس از شکفته شدن بايد از الکهاي ويژه‌اي عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زير دسته‌بندي کرد:
* آهک سبک : که نرم‌ترين قسمت آن است و درجه خلوص آن نيز بالا است.
* آهک هيدروليک معمولي : که از الک رد نشده است و بايد آن را دوباره آسياب و بوجاري کرد.
* آهک‌هاي سنگين : که دانه‌هاي آنها داراي ماهيت سيمان است و مقدار سيليکات آن زياد است.
* نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌هاي نپخته است که در برابر آب شکفته نمي‌شود و حاوي مقدار زيادي سيليکات است.
کاربردهاي مهم آهک
آهک کاربردهاي زيادي در کارهاي ساختمان‌سازي و تهيه فرآورده‌هاي صنعتي و شيميايي دارد که به بسياري از آنها اشاره مي‌کنيم:
* تهيه ظرفهاي چيني : چيني‌ها در واقع از انواع سراميک محسوب مي‌شوند و به دو دسته چيني‌هاي اصل يا چيني‌هاي سخت و چيني‌هاي بدلي تقسيم مي‌شوند.
* تهيه شيشه‌هاي معمولي : عمدتا شامل سيليس ، کربنات کلسيم (يا آهک) ، کربنات سديم و زغال کک است.
* تهيه سيمان : در ابتدا از سنگ آسياب براي پودر کردن مخلوط و از کوره‌هاي ثابت استفاده مي‌شد.
* تهيه ساروج : ساروج يا ملاط ، مخلوطي از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سيمان در داخل آب خود را نمي‌گيرد و سفت نمي‌شود، ولي در مجاورت هوا به علت جذب گاز دي‌اکسيد کربن و تشکيل سنگ آهک ، به‌تدريج سفت مي‌شود.
* قندسازي : مي‌توان از ريشه گياه چغندر ، قند استخراج کرد.
* دباغي پوست : قبل از دباغي پوست بايد عمليات آماده‌سازي را به منظور حذف ضايعات باقيمانده بر روي پوست ، بر روي آن انجام داد.
* يکي ديگر از مصارف عمده آهک در صنايع شيميايي و در آزمايشگاه‌هاي شيمي ، تهيه هيدروکسيد سديم از کربنات سديم و هيدروکسيد آمونيوم از کلريد آمونيم است.

● آهک از نظر علمي ، آهک همان اکسيد کلسيم است که از حرارت دادن شديد سنگ آهک (کربنات کلسيم طبيعي) بدست مي آيد. ● نگاه اجمالي آهک و گچ ، از جمله موادي هس ...

آهک از نظر علمي ‌، آهک همان اکسيد کلسيم است که از حرارت دادن شديد سنگ آهک (کربنات کلسيم طبيعي) بدست مي‌آيد. نگاه اجمالي آهک و گچ ، از جمله موادي هستند ...

سنگ آهک کربنات کلسيم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبيعت پيدا مي‌شود. اين سنگ بيشتر به صورت آهک رسي ، آهک ماسه‌اي و دولوميت يافت مي‌گردد. ناخالصي ...

آهک چيست و کاربردهاي آن چيست تاريخچه ي آهک سنگ آهک بدون شک يکي از قديمي ترين موادي است که از زمان هاي دور مورد استفاده واقع شده است . دودمان هاي چادرن ...

آجر سنگي است ساختگي (مصنوعي) که نوع رسي آن از پختن خشت (گل شکل داده شده) و نوع ماسه آهکي آن از عمل آوردن خشت ماسه آهکي (که از فشردن مخلوط همگن ماسه سي ...

آجر سنگي است ساختگي (مصنوعي) که نوع رسي آن از پختن خشت (گل شکل داده شده) و نوع ماسه آهکي آن از عمل آوردن خشت ماسه آهکي (که از فشردن مخلوط همگن ماسه سي ...

آجر از قديمي ترين مصالح ساختماني است که قدمت آن بنا به عقيده برخي از باستان شناسان به ده هزار سال پيش مي رسد.در ايران بقاياي کوره هاي سفال پزي و آجر پ ...

● دياتوميت دياتوميت ها، سنگ هاي رسوبي متشکل از ذرات ريز و بي شکل سيليسي مي باشند که در اثر مکانيزم تجمع پوسته يا اسکلت هاي فسيل شده جلبک ها و گياهان و ...

دانلود نسخه PDF - آهک