آهک و کاربردهای آن

آهک ساختمانی

فرمول شیمیایی آهک زنده خالص، اکسید کلسیم یا CaO است. معمولاً آهک را از پختن سنگ آهک یا کربنات کلسیم در یکی از انواع کوره‌های دستی (یا سنتی)، قائم و افقی گردنده به دست می‌آورند. درجه پخت آهک بستگی به درجه خلوص سنگ آهک دارد، سنگ آهک پر مایه در گرمای ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ درجه و سنگ آهک کم مایه در گرمای ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه می‌پزد. آهک ساختمانی بسته به درجه خلوص سنگ آهک و نحوه پخت آن ممکن است کم و بیش حاوی ناخالصی هایی نیز باشد. آهک خالص، سفید رنگ است، ولی وجود ناخالصی ها می‌تواند تا حدودی باعث تغییر رنگ آن شود، چنانچه ناخالصی سنگ آهک کربنات منیزیم باشد، آن را سنگ آهک دولومیتی می‌نامند و از پختن آن آهک منیزیمی حاصل می‌شود، هرگاه ناخالصی سنگ آهک، مواد رسی و سیلیسی باشد، از پختن آن بسته به مقدار ناخالصی، آهک نیمه آبی یا آهک آبی تولید می‌شود. آهک زنده میل ترکیبی زیادی با آب داشته و در تماس با آن می‌شکفد یا هیدراته می‌شود و به هیدروکسید کلسیم یا آهک شکفته تبدیل می‌گردد. در این واکنش مقدار زیادی گرما تولید می‌شود و حجم آن نیز افزایش می‌یابد. برای تهیه آهک هیدراته روشهای دستی و صنعتی به شرح زیر وجود دارد.

روش های دستی

این روشها از قدیم معمول بوده و هم‌اکنون نیز در کارگاههای کوچک رواج دارد.

1. روش تر یا آهک‌شویی
2. روش خشک

۱ـ روش تر یا آهک‌شویی

در این روش کلوخه‌های سنگ آهک پخته را در حوضچه‌هایی ریخته و به آن آب اضافه می‌کنند و به هم می‌زنند تا شکفته گردد و به صورت شیر آهک درآید.حوضچه دارای دریچه‌ای با تور سیمی می‌باشد که با کشوی چوبی مسدود شده است. پس از شکفتن آهک، کشو را بالا می‌کشند تا شیر آهک از دریچه و تور سیمی عبور کرده و به سمت گودالی که در جلو آن حفر شده روان گردد. ناخالصیها در روی تور باقی می‌مانند که آنها را برمی‌دارند و حوضچه را برای آهک‌شویی مجدد آماده می‌سازند. قسمتی از آب شیر آهک در زمین اطراف گودال فرو رفته و بخشی از آن تبخیر می‌گردد. پس از آنکه آهک شکفته به شکل خمیر سفتی درآمد و در سطح آن ترکهایی به پهنای ۲ تا ۳ سانتیمتر ایجاد شد، آن را به مدت ۶ تا ۸ هفته در گودال می‌خوابانند تا کاملاً شکفته شده و برای مصرف در ملات و شفته آماده شود.

 ۲ـ روش خشک

در این روش کلوخه‌های آهک زنده را در لایه‌های ۲۰ تا ۳۰ سانتیمتر روی سطح تمیزی چیده، روی آن آب می‌پاشند و زیر و رو می‌کنند تا بشکفد. با اضافه کردن لایه‌های جدید و آبپاشی، این عمل تکرار می‌شود تا ارتفاع کلوخه‌های انباشته به حدود یک متر برسد. روی توده آهک شکفته را با کاهگل اندود می‌کنند و می‌گذارند تا بشکفد و به صورت گرد درآید. پس از سرند کردن و گرفتن ناخالصیها، آن را به مصرف می‌رسانند.

روش های صنعتی

این روشها به خاطر کاهش دستمزد و بالا رفتن بازده کار و کاهش خطر ابداع شده و به قرار زیرند:

1. استفاده از هیدراتور
2. شکفتن آهک با بخار آب

۱ـ استفاده از هیدراتور

هیدراتور استوانه‌ای است که به صورت افقی یا قائم، کار گذارده شده و درون آن همزنهایی نصب گردیده است. خرده سنگ یا گرد سنگ آهک زنده را در هیدراتور ریخته و پس از بستن در هیدراتور و افزودن آب، محتویات آن را به هم می‌زنند. بسته به مقدار آب از شیر آهک تا گرد آهک شکفته به دست می‌آید.

۲ـ شکفتن آهک با بخار آب

کلوخه‌های ریز یا گرد آهک زنده را در اتوکلاو قرار داده و با دمیدن بخار آب با فشار ۳-۴ اتمسفر آنها را هیدراته می‌کنند. این روش بیشتر برای تسریع در شکفتن آهک و هیدراته کردن آهکهایی که ناخالصی بیشتری دارند، به کار برده می‌شود و محصول آن گرد آهک شکفته است.

در روشهای صنعتی، آهک شکفته به دست آمده را آسیاب کرده و با سرند کردن یا ایجاد گردباد، آن را دانه‌بندی و سپس بسته‌بندی می‌کنند. آهک شکفته چنانچه در مجاورت هوا قرار گیرد، با دی‌اکسیدکربن موجود در هوا، ترکیب شده و دوباره سنگ آهک یا کربنات کلسیم به وجود می‌آید. از گرما دادن آهک هیدراته تا حدود ۴۰۰ درجه می‌توان مجدداً آهک زنده به دست آورد. آهکهای آبی به ویژه آنهایی که دارای ناخالصی زیادند و ترکیبشان به سیمان پرتلند نزدیک است، در مجاورت آب نمی‌شکفند، بلکه باید آنها را آسیاب کرد. آهک شکفته در ساختن شفته و ملاتهای ماسه‌آهک، گل‌آهک، باتارد (ماسه آهک سیمان) گچ و آهک، در کارهای بنایی و اندودها مصرف می‌شود. همچنین در ساختن چسباننده‌های آهک ـ پوزولان، آهک – سرباره، آجر ماسه آهکی، پایدار کردن خاک و ساختن خشتهای پایدار شده آهکی، بتن آهکی سنگین و متخلخل از آهک بهره‌گیری می‌شود. افزودن آهک به ملاتهای سیمانی باعث افزایش خاصیت خمیری و قابلیت کاربرد، افزایش آب‌نگهداری، افزایش انعطاف‌پذیری بیشتر ملات تحت تنش و چسبندگی بیشتر ملات به مصالح بنایی می‌شود. کاهش نفوذپذیری ملاتها و اندودها به آب، کاهش جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از دیگر محاسن افزودن آهک به ملاتهای سیمانی است، آهک با خاک احتمالی موجود در ماسه ترکیب شده و از آثار مخرب خاک در ملاتهای سیمانی می‌کاهد، مصرف آهک در پایدار کردن خاک نیز معمول است و بسیاری از ویژگیهای خاک را بهبود می‌بخشد، کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب، کاهش میزان انقباض و انبساط خاک براثر تغییر رطوبت، تسریع در شکستن کلوخه‌های خاک رسی، افزایش مقاومت، کاهش نفوذ رطوبت و افزایش دوام و پایایی خاک از جمله مزایای استفاده از آهک به شمار می‌آید.

مزایای استفاده از آهک

• کاهش نفوذپذیری ملاتها و اندودها به آب
• کاهش جمع شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابـت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از محاسن افزودن آهک به ملات های سیمانی است.
• کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب
• کاهش میزان انقبـاض و انبسـاط خـاک بـر اثـر رطوبـت
• تسـریع در شکستن کلوخه های خاک رسی
• افزایش مقاومت
• کاهش نفوذ رطوبت
• افزایش دوام و پایایی خـاک

مشخصات و استانداردها آهک

آهک مصرفی در هر پروژه باید از نظر ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی و سایر مشخصه‌ها با آنچه در نقشه‌ها، مشخصات فنی خصوصی، دستور کارها و دیگر مدارک پیمان ذکر شده است، مطابقت داشته باشد. مشخصات کارخانه سازنده و کیفیت سنگ آهک مصرفی در تولید آهک باید قبلاً به تصویب دستگاه نظارت برسد. ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی آهک و روشهای آزمایش آن باید مطابق استاندارد ایرانی تجدید نظر شده ”آهک ساختمانی“ به شماره ۲۷۰ باشد. چنانچه تا زمان انعقاد پیمان استانداردهای ایرانی دیگری درباره آهک تدوین یا تجدید نظر شود، استانداردهای مزبور نیز ملاک عمل قرار خواهند گرفت. تا زمانی که استاندارد ایرانی در برخی موارد تدوین نشده باشد، در درجه اول استاندارد ”سازمان بین‌المللی استاندارد (ISO )“ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد بین‌المللی به ترتیب استاندارد آمریکایی ASTM ، آلمانی DIN و بریتانیایی BS معتبر و مورد عمل قرار خواهد گرفت.

ویژگیها و حداقل حدود قابل قبول آهک

آهک مصرفی در هر پروژه باید با توجه به مورد و محل مصرف، شرایط اقلیمی و جوی، شرایط رویارویی و سایر عوامل تعیین کننده انتخاب شود. در استاندارد ایرانی تجدید نظر شده ”آهک ساختمانی“ به شماره ۲۷۰، آهک زنده به انواع کلسیومی (آهک سفید)، نیمه آبی (آهک خاکستری) و منیزیمی تقسیم‌بندی شده و شرایط و روشهای آزمایش شیمیایی آن درج گردیده است. ویژگیهای شیمیایی انواع آهک زنده باید مطابق جدول زیر باشد. ریزی دانه‌های گرد انواع آهک باید به قسمی باشد که (۹۵%) آن از الک ۳۰۰ میکرونی و (۱۰۰%) آن از الک ۱۸۰ میکرونی بگذرد و افت سرخ شدن آهک شکفته کمتر از(۳۰%) باشد. آهک باید در جایی مصرف شود که هوا نمناک باشد یا دست کم آن را به مدت ۲۸ روز با وسایلی نمناک نگه دارند.

حمل و نقل و نگهداری آهک

آهک زنده را باید از اثر آب و دی‌اکسید کربن هوا حفظ کرد و همانند سیمان در ظروف مخصوص یا کیسه‌های آب‌بندی شده نگهداری نمود. آهک هیدراته نیز باید در محل مناسبی نگهداری شده و از نفوذ دی اکسید کربن هوا و تابش آفتاب مصون باشد تا از خشک شدن آن جلوگیری به عمل آید. مشخصات آهک باید روی ظروف حمل و کیسه‌ها نوشته شود. روی هم رفته، شرایطی که در نگهداری سیمان، ذکر شده است، در مورد آهک نیز باید رعایت گردد. چنانچه آهک مدتی در انبار بماند و از نظر کیفیت مشکوک باشد، دستگاه نظارت حق دارد آزمایش آن را قبل از مصرف خواستار گردد. چنانچه نتیجه آزمایشها با مشخصات مندرج در استاندارد تطابق نداشته باشد، می‌تواند دستور خروج این مصالح را از کارگاه صادر نماید. کار کردن با آهک و جابه‌جا کردن آن مستلزم رعایت نکات ایمنی است.

کاربرد آهک

• استفاده از آهک در آسفالت
• تثبیت بستر کانال و پایدار نمودن زمین بستر راه
• کاربرد آهک در ساختما‌ن‌سازی
• کاربرد آهک در صنعت ساخت (تهیه سیمان – تهیه آجر ماسه آهکی – صنعت شیشه سازی‌– فولاد و … )
• جلوگیری از حمله ریشه درختان مختلف به لاینینگ کانال و تخریب آن
• استفاده از شفته آهکی جایگزین خاکریز پشت ساز‌ه‌ها و …
• پر کردن درز و دوختن لایه‌های خاک‌
• کاربرد آهک در صنعت آب
• استفاده از آهک جهت تهیه قند از نی‌شکر

استفاده از آهک در ساختمان سازی

• ملات های بنایی ، گچ بری ها و گچ کـاری هـا
• آهک آب خورده برای کاربردهای بنایی
• آماده سازی سایت