سنگ آهک | Limestone

سنگ آهک | Limestone

سنگ لایم استون ( سنگ آهک ) چیست؟ موارد استفاده از سنگ آهک چیست؟ تفاوت سنگ لایم استون با سنگ مرمر و مرمریت چیست؟

لایم استون یا سنگ آهک یا کربنات کلسیم(CaCO3) :

سنگ لایم استون ( LimeStone ) نوعی سنگ رسوبی است که عمدتا از کلسیت معدنی تشکیل شده‌است. در واقع هدف از تهیه آهک، تبدیل سنگ آن به حالت قابل مصرف و تبدیل مجدد آن به سنگ آهک ، پس از مصرف می‌باشد. بعد از تهیه سنگ آهک CaCO3 از معادن مربوطه، آنرا درون کوره‌های مخصوص قرار داده و با قراردادن آن تحت درجه حرارت 900 درجه سانتی گراد، رطوبت همراه سنگ تبخیر شده و ترکیب CaCO3 را در کوره‌های مکانیزه یا سنتی می‌شکنند و آنرا تبدیل به آهک زنده با فرمول CaO و گاز CO2 می‌کنند. :گازکربنیک به همراه سایر گازها از دودکش کوره خارج می‌گردد.

آهک زنده را با آب ترکیب و تبدیل به آهک شکفته با فرمول Ca(OH)2 می‌کنند. این ماده که از دسته قلیایی هاست میل ترکیبی فراوانی با اسیدها دارد. در نهایت آهک شکفته را به صورت خالص، با خاک یا ماسه به عنوان شفته آهکی در اندود یا ملات به کار می‌برند.

با گذشت زمان گاز دی اکسید کربن موجود در هوا با رطوبت محیط ترکیب شده و ایجاد اسید ناپایداری می‌کند که به داخل ملات نفوذ می‌کند و با آن ترکیب شده و موجب ایجاد دوباره CaCO3 می‌شود. این عمل بسته به مکان کاربرد، رطوبت محیط، میزان گرمای هوا، ضخامت و نوع ملات، حتی تا ماه‌ها به طول می‌انجامد.

 

نحوه تشکیل

سنگهای آهکی از نظر ژنتیکی و نحوه تشکیل به دو گروه عمده و بزرگ آهکهای برجا و آهکهای نابرجا تقسیم می‌شوند.

آهکهای برجا: شامل کلیه سنگ آهکهای ستونهایی می‌گردد که طی فرآیندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محلی که وجود دارند، تشکیل گردیده‌اند. اصولا تشکیل در جای رسوبات آهکی مربوط به فعالیتهای بیولوژیکی بوده و از منشا بیوشیمیایی می‌باشند. مانند تراورتن و ستونهای آهکی.

آهکهای نابرجا: آهکهایی را شامل می‌گردد که از نظر بافتی به سنگهای کلاسیک شباهت داشته ، ولی از نظر منشا تشکیلاتشان کاملا مربوط به فرآیندهای شیمیایی است. مانند آهکهای تخریبی و ماسه‌ای.

ساخت سنگهای آهکی

ساخت سنگهای آهکی اعم از انواع برجا و یا آهکهای نابرجای تخریبی شامل بعضی یا تمام بخشهای زیر است.

1. دامنه‌هایی تخریبی از تمام منشا شیمیایی یا اکوکمها.

2. مواد پرکننده بسیار دانه ریز به صورت گل کربناته که فضاهای خالی بین دانه و درون دانه‌ها را پر کرده است.

3. سیمان کربنات کلسیم که در اغلب قریب به اتفاق موارد ، کلسیتی است و بعد از نهشتگی تشکیل می‌گردد. این نیز نقش پرکننده فضاهای خالی بین و درون دانه‌ها را ایفا می‌کند.

 

موارد استفاده از سنگ آهک چیست؟

تهیه منشورهای نیکل :

اسپت دیسلند که نوعی کربنات کلسیم است، برای تهیه منشورهای نیکل در میکروسکوپها ، فتومترها و کولوریمترها بکار می‌رود.

- تهیه کود :

نوع نامرغوب آن در صنعت تهیه قلیائیان و به عنوان کود در زمینهای بی آهک بکار می‌رود.

- تهیه شیشه :

در صنعت شیشه‌سازی ، کلسیت خالص را به مذاب شیشه‌ها اضافه می‌کنند، گاز کربنیک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شیشه می‌گردد.

- استفاده در صنایع شیمیایی :

سنگ آهک در صنایع شیمیایی به عنوان یک ماده اولیه و همچنین برای خنثی کردن اسید و به عنوان کمک ذوب ، ماده قلیا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگی و... بکار می‌رود. این نوع آهک بایستی با درصد کلسیم زیاد باشد.

- تهیه پودر مل :

سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسیم در کارخانه‌های سنگ کوبی به صورت پودر تهیه می‌گردد که به عنوان مل به بازار عرضه می‌شود.

 

- استفاده در صنعت سیمان :

سنگ آهک به مقدار زیاد در صنایع استعمال می‌شود. ترکیب سیمان به صورت (آهک، رس ، آهن ، گچ ، سیلیس) که با درصدهای مختلفی این مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سیمان تبدیل می‌شود.

 

- دیگر مصارف سنگ آهک :

نمونه‌ای از سنگ آهک بسیار دانه ریز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپی است. بالاخره سنگهای آهکی در خمیر دندان سازی، لاک سازی ، عطرسازی و لاستیک سازی کاربرد دارند.

 

تفاوت سنگ لایم استون با سنگ مرمر و مرمریت چیست؟

سنگ مرمریت حاصل نشست و رسوب گذاری مواد معدنی آهکی میباشد که پس از گذشت زمان لایه رسوبی حاصله با ضخامت معین به سنگهای رسوبی آهکی قابل استخراج تبدیل می شود.

از دیدگاه علمی سنگی به‌نام مرمریت وجود ندارد اما در ایران این سنگ معادل ماربل قرار داده شده است ماربل سنگی‌ است آهکی و دگرگون با وزن مخصوصی بیشتر از سنگ‌آهک و مرکب از بلور کلسیت، دولومیت و یا هر دوی آنها که دارای بافت دانه‌شکری یکپارچه یا موزائیکی ریزدانه می‌باشد از دید تجاری مرمریت شامل کلیه سنگ‌های آهکی اعم از دگرگون و یا غیردگرگون و نیز تبلور مجدد یافته می‌شود این سنگ مناسب برای صیقل دادن می‌باشد و دارای جلای مناسبی است.سنگ مرمریت به رنگهای قرمز، سفید، سبز، زرد، لیموئی و سایر رنگها دیده می شود و نوع مرغوب آن از ارزش صادراتی برخوردار می باشد. پتانسیل معدنی سنگ مرمریت کشور بخصوص در استانهای مرکزی، آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، اصفهان، فارس، خراسان و لرستان می باشد.

سنگ مرمر نوعی سنگ آهک است که به رنگ‏های گوناگون یافت می‏شود. مرمر سفید از زمان‏های گذشته در ساختمان سازی کاربرد داشته است. مصری‏ها و یونانی‏ها از این سنگ برای ساختن معابد خود استفاده می‏کردند. این سنگ در برابر گرما، سرما و باران مقاوم است.

وقتی سنگ آهک در اعماق زمین به مدت طولانی تحت حرارت و فشار زیاد قرار می‏گیرد، دگرگون شده، به سنگ مرمر تبدیل می‏شود. ماده اصلی سازنده سنگ مرمر، کربنات کلسیم است. برخی از انواع سنگ مرمر دارای 99 درصد کربنات کلسیم‏اند. وجود املاح آلومینیم و منیزیم در سنگ مرمر باعث تنوع رنگ در آن می‏شود. مرمر خالص کاملاً سفید رنگ است.

فرمول شیمیایی هر سه CaCO3 می باشد که در شکل ظاهر و شکل بلورها اختلاف دارند. سنگ لایم استون ( Limestone ) به نسبت سنگ های مرمر و مرمریت، به لحاظ زمین شناسی جوان تر بوده یا در معرض فشار و دمای بالا قرار ‏نگ اند، از این رو سنگ هایی کاملا رسوبی محسوب می شوند. این سنگ ها به نسبت مرمریت و مرمر، بیشترین جذب رطوبت را ‏دارند و در برابر فرسایش مقاومت کمتری دارند.

نمونه هایی از پر مصرف ترین سنگ های لایم استون عبارت اند از سنگ سمیرم،کوه ‏سفید قم ، اسلام آباد و ...‏ مزایای این سنگ، قیمت مناسب و رنگ یک دست آن و معایبش ، جذب بالای آب ومقاومت کم در برابر فرسایش است. از این رو این ‏سنگ را تنها برای مکان های دور از رطوبت و فرسایش می توان توصیه کرد، که بهترین مکان های کاربرد آن شامل کنار راه پله ها یا ‏دیواره پارکینگ است.‏


سنگ آهک بدون شک یکی از قدیمی‌ترین موادی است که از زمان‌های دور مورد استفاده واقع شده است.‌‌ آهک زنده پس از بارندگی شکفته شده و به شیر آهک تبدیل می‌گشته و شیر آهک هنگام گرفتن جسم‌های پیرامون خود را به همدیگر چسبانیده است‌. علاوه بر این، به استفاده آهک در ساروج (ملات آهک و خاکستر‌) در سازه‌های بسیار قدیمی از جمله زیگورات چغازنبیل و …می‌توان اشاره کرد.

آهک و کاربردهای آن

مزایای استفاده از آهک
‌کاهش نفوذپذیری ملات‌ها و اندودها به آب‌، کاهش جمع شدگی ناشی از خشک شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از محاسن افزودن آهک به ملات‌های سیمانی است‌. کاهش زمان خشک شدن مخلوط در نواحی مرطوب‌، کاهش میزان انقباض و انبساط خاک بر اثر رطوبت‌، تسریع در شکستن کلوخه‌های خاک رسی‌، افزایش مقاومت‌، کاهش نفوذ رطوبت و افزایش دوام و پایایی خاک از جمله مزایای استفاده از آهک بشمار می‌رود.

طرز تهیه آهک
از دیدگاه کلی به ٣ صورت می‌توان آهک را به عمل آورد.

روش سنتی
روش صنعتی (ماشینی)
تهیه آهک از ماسه بادی
‌روش سنتی‌
در این روش در محل وجود معدن آهک حفر‌ه‌هایی ایجاد می‌کردند و نهایتاً زمین جای کوره را کمی گود کرده و در آن بته و سنگ آهک را لایه لایه رویه هم می‌چیدند و رو‌ی آن را با گل می‌گرفتند و کوره را از پائین آتش می‌کردند‌.‌ روی آهک و خاکستر را مرطوب نگه می‌داشتند.‌ این کار باعث می‌شد سنگ آهک به نقطه ذوب خود برسد و همچنین رطوبت باعث شکفته شدن آهک می‌شود‌، آهک بصورت مایع از حفره‌های زیرین خارج می‌شود.

روش صنعتی (ماشینی)
در این روش سنگ‌ها را از معادن با سایزهای بزرگ داخل بونکر می‌ریزند‌، زیر بونکر دستگاهی به نام feeder وجود دارد که سنگ‌ها را به سمت داخل هدایت کرده‌، با تناژ مشخصی وارد سنگ شکن فکی می‌کند‌. در این قسمت سنگ‌ها به قطر بین ٢٠ تا ٣٠ سانتی متر تبدیل می‌شوند. تسمه نقاله‌هایی که از پائین به بالا در حرکت هستند، مواد حاصله را داخل بونکر دیگر می‌‌ریخته‌، مواد از بونکر دوم وارد feeder که زیر بونکر است‌، شده و از آنجا به سنگ شکن چکشی منتقل می‌شوند. خروجی این قسمت سنگ‌هایی با سایز بین ٥ تا ۱۲ سانتی متر است. مجدداً مواد حاصله توسط تسمه نقاله‌هایی وارد سرند می‌شوند‌. در اینجا خاک از سنگ‌ها توسط سرند جدا می‌شود. سپس باقیمانده مواد وارد skip بالابرهای خاص ‌ شده و از بالا توسط دریچه‌های هیدرولیک به کوره منتقل می‌شوند.

تهیه آهک از ماسه بادی‌
با آنکه ایران دارای منابع بسیار زیاد سنگ آهک است‌، در برخی نقاط مانند خوزستان و کناره شمالی خلیج فارس و دریای عمان به میزان فراوان ماسه آهکی وجود دارد. ماسه آهکی را نیز می‌توان مانند سنگ آهک پخت و تبدیل به آهک زنده کرد‌، و با روش معمول آهک شویی‌، آهک آبدیده را از ناخالصی‌ها جدا نمود‌. این آهک شکفته را می‌توان در ساختن ملات ماسه – آهک و شفته آهکی مصرف کرد‌. آهک شکفته پخته شده از ماسه‌های آهکی دارای ویژگی‌های معمولاً آهک است. بررسی‌های انجام شده نشان دادند که ماسه باد‌ی‌های مناطق فوق دارای ماسه بادی آهکی زیادندکه پختن آنها به منظور بدست آوردن آهک می‌تواند اقتصادی‌تر از حمل آهک باشد‌. آهکی که بدین روش بدست می‌آید‌، می‌تواند برای ساختن ملات ماسه – آهکی و شفته آهکی مصرف شود.

مشخصات آهک
آهک خالص سفید رنگ است ولی وجود ناخالصی‌ها می‌تواند تا حدودی باعث تغییر رنگ آن شوند‌، چنانچه ناخالصی‌های سنگ آهک، کربنات منیزیم باشد آن را سنگ آهک دولومیتی می‌نامند و از پختن آن آهک منیزیومی 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.

طرز تهیه شفته آهک
جهت تهیه شفته آهک، پودر آهک را با خاک مخلوط کرده و آن را مرطوب می‌کنند‌. بدین صورت که آهک و خاک را درون حوضچه‌های مخصوصی درون آب ریخته حدود ٣ شبانه روز به همان حال نگهداری می‌کنند. آهک داخل آب شکفته شده و به اصطلاح باز می‌شود. تجربه نشان داده، جهت جلوگیری از تورم بهتر است حداقل ٣ شبانه روز آهک و خاک درون آب بماند و پس از آنکه در این مدت واکنش‌های خود را مهار کرد (یک سری واکنش‌های شیمیایی در آن انجام شد‌) به مصرف مورد نیاز رسانده شود‌. این روش تهیه جهت جلوگیری از ظاهر شدن پتانسیل‌های نهفته‌، تورم‌زایی و جلوگیری از تشکیل سولفات‌ها است. لازم به یادآوری است که ساختن شفته آهک با خمیر آهک یا گرد آهک شکفته و مخلوط نمودن آن با خاک به منظور دستیابی به شفته آهکی مرغوب مجاز نیست. مصرف دوغاب آهک باعث می‌شود که دوغاب به راحتی دور دانه‌های خاک را اندود نموده، واکنش یکنواخت میان رس و دوغاب پدید آید.

کاربرد آهک
به موارد عمده کاربرد شفته آهکی در زیر اشاره شده است.

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
‌کاربرد آهک در آسفالت‌
تزریق دوغاب آهک شکفته یکی از روش‌هایی است که برای اصلاح و ترمیم بزرگراه‌ها و جاد‌ه‌ها‌، در نقاطی که خاک زیر آسفالت رسی بوده و امکان نشت داشته باشد‌، استفاده می‌شود‌، با تزریق دوغاب آهک، خاک رس ناحیه مورد نظر به شفته آهکی تبدیل میشود. یکی از روش‌های تزریق دوغاب آهک این است که سطح رویه آسفالتی را سوراخ کرده و با فشار‌، آب آهک را در زیر لایه آسفالتی راه تزریق کنند‌‌. روش دیگر استفاده از سوراخ‌هایی به قطر ١٥ تا ٢٢ سانتیمتر و عمق ٥٠ تا ٧٠ سانتیمتر بر روی جاده خراب شده است.

‌گرد آهک شکفته را داخل سوراخ‌ها ریخته و به آن آب اضافه می‌کنند و آن را مخلوط می‌نمایند تا خمیر دوغاب تشکیل شود. خاک خارج شده از سوراخ را دوباره داخل آن ریخته و یک لایه قیر روی آن می‌کشند.

استفاده از آهک در ساختمان سازی
ملات‌های بنایی‌، گچ بری‌ها و گچ کاری‌ها
آهک به عنوان ترکیب اصلی در ملات‌های بنایی برای قرن‌هاست که بکار می‌رود. این کاربرد مهم هم در کاربردهای امروزی هم قدیمی به چشم می‌خورد‌. ملات‌های ساخته شد ه با آهک و سیمان قابلیت کاری بالایی همراه با قدرت فشاری و نفوذپذیری اندک در مقابل آب دارند‌. آهک یک جزء اصلی در گچ بری‌های داخلی و خارجی و گچ کاری‌ها است. استحکام‌، دوام و قابلیت کاری این پرداخت‌ها را افزایش می‌دهد. همه این کاربردهای آهکی بوسیله کاربردهای ASTM و استانداردهای مربوطه حمایت می‌شوند.

آهک آب خورده برای کاربردهای بنایی
آهک هیدراته یا آب خورده نوع S یک محصول با خلوص بالا و سفید و مرغوب است‌. ملات و یک محصول صرفاً آمریکایی با شرایط سختی بیشتر جهت کار بنایی است. ‌

عملکرد در کاربردهای بنایی مدرن
تحقیقات عملکرد ملات‌های آهک – سیمان را با عملکرد ملات‌های سیمان بنایی مقایسه می‌‌کند. که از سنگ آهک و سایر افزودنی‌ها بجای آهک آب زده استفاده می‌کند.‌ ملات‌های سیمان – آهک اتصال و چسبندگی و قدرت برشی بالاتری داشته و همچنین نشتی آب کمتری را نشان می‌دهد.

عملکرد در کاربردهای بنایی تاریخی
بخش اعظم بنایی تولید شده قبل از ابتدای قرن بیستم از ملات شن – آهک استفاده می‌نمود. الاستیسیته ملات‌های محتوای آهک بالا امکان انبساط و انقباض دیوارهای بنایی تاریخی را بدون وارد آمدن خسارت بر واحدهای بنایی فراهم می‌کند.

سایر کاربرد‌های آهک در ساختمان سازی
آماده سازی سایت – آهک می‌تواند برای خشک کردن سایت‌های مربوط بکار رود‌. آهک می‌تواند با خاکهای رس در خاک واکنش داده تا مبنایی پایدارتر را برای ساختمان سازی فراهم کرد.

بتن هوازده اتوکلا و – آهک همچنین در تولید محصولات بتنی سلولی سبک وزن‌، مانند بتن هواخورده اتوکلاوی بکار می‌رود که می‌تواند بصورت بلوک یا واحدهای بنایی عظیم یا سنگ‌های عایق شکل بگیرد.

سایر محصولات بتنی – آهک هیدراته می‌تواند به مخلوط بتن در ساخت بلوک و سایر محصولات بتنی اضافه شود تا محصول متراکم‌تر و مقاوم در برابر آب تو‌لید نماید‌. با اضافه کردن پلاستیسیته بیشتر‌‌، مخلوط‌، آهک همچنین محصولات بتنی را با لبه‌های دقیق‌تر ساخته، انعکاس را بهبود داده و باعث کاهش زیان از طریق شکستگی می‌شود.

آجر سیلیکات کلسیم
آجر سیلیکات کلسیم در ساختما‌ن سازی و بنایی استاندارد مانند آجر رسی بکار می‌رود. ماسه با آهک کلسیم بالا در حالت مرطوب مخلوط شده و سپس بصورت آجر قالبگیری شده و اتوکلاو می‌شود. آهک با سیلیس واکنش داده و سیلیکا‌ت‌های هیدر‌اته کلسیم پیچید‌ه‌ای را شکل می‌دهد که آجر را به هم متصل نموده و پایداری ابعادی بالایی را فراهم می‌کند. آهک جهت ا یجاد بلوک آهک – ماسه تو خالی و ساخت لوله نیز بکار می‌رود‌‌.

مواد عایق
برخی مواد عایق‌، که بصورت یونیت‌های قالبگیری می‌شوند حاوی سیلیس و آهک هستند. آهک به عنوان عامل پیوند عمل کرده با سیلیس حاضر در مخلوط واکنش داده و سیلیکا‌ت‌های کلسیم را شکل می‌دهد. واکنش سیلیکات – آهک نیز در ساخت عایق بکار می‌رود.

کاربرد آهک در صنعت ساخت
‌تهیه سیمان‌
مهمترین عناصر تشکیل دهنده سیمان عبارتند از خاک رس و آهک زنده (Cao) به میزان ۶۰ تا ۷۰ درصد که برای تهیه آهک زنده سنگ آ‌هک را وارد کوره می‌کنند و پس از حرارت دادن به آن دی اکسید کربن از آن خارج شده و ‌ آهک زنده باقی می‌ماند.

سیمان پرتلند آهکی
این نوع سیمان شامل ٦ تا ٢٠ درصد آهک است. با توجه به نرمی زیاد این نوع سیمان و همچنین وجود آهک ویژ‌ه‌ای در سیمان‌، دارای خصوصیات و برتری‌هایی نسبت به سیمان پرتلند معمولی شده که بطور مختصر به آنها اشاره می‌شود.

نفوذناپذیری و مقاومت اولیه بیشتر
کاهش نسبت آب به سیمان در بتن تازه
روانی و شکل پذیری بهتر
دوام بیشتر در برابر تغییرات دما
رنگ روشن‌تر و سطح صا‌ف‌تر بتن
آب انداختگی کمتر در بتن
آجر ماسه سنگی
آجر ماسه سنگی از ترکیب ماسه سیلیسی و آهک، تحت فشار پخته می‌شود و در نتیجه ماده سخت و مقاوم هیدروسیلیکات کلسیم تولید میشود و بسته به مواد اولیه بکار می‌تواند مقاومتی حدود ٥٠٠ کیلوگرم بر سانتیمترمربع را تحمل نماید.

کاربرد آجر ماسه آهکی
پی سازی
کف‌ها
دیوارهای حمال
سقف
نماسازی
پیاده روها
خواص و مزایای آجر ماسه آهکی
اقتصادی بودن
مقاومت فشاری بالا
عایق صوتی
ابعاد یکسان
رنگ یکنواخت
عدم جذب آب و پیدایش شوره روی آجرهای نما
دوام بیشتر نسبت به آجرهای رسی
صنعت شیشه سازی ‌
دو ترکیب اصلی که در ساختن شیشه اهمیت بیشتری دارند‌، عبارتند از آهک و کربنات دو سود و سیلیس و پتاس و اکسید سرب و سیلیس است.

ایتونگ
‌معمو‌لاً سنگ آهک با دانه بندی ٠ تا ٩٠ میکرون در تهیه ایتونگ کاربرد دارد‌. ایتونگ از پودر سیلیس‌، پودر آهک، سیمان و پودر آلومینیوم تولید میشود و جز مصالح ساختمانی است که از شبکه‌های بتنی مختلف تشکیل شده است و ٨٠ درصد آن را منافذ هوا و ٢٠ درصد، از مصالح سنگی و سخت تهیه شده است‌. سپس باید طوری ساخته شود که با ماشین وزن کم‌، مقاومت کافی را در برابر وزن و فشار اعمال شده دارا باشد.

خواص
عایق حرارتی
نصب سریع و آسان
غیر قابل احتراق
استفاده از شفته آهکی جایگزین خاکریزی پشت ساز‌ه‌ها
در مور د متراکم کردن خاکریزی پشت سازه‌‌های کوچک هیدرولیکی استفاده از غلطک‌های ماشینی نیاز به اضافه کردن عرض پی کنی دارد و در ضمن ممکن است باعث صدمه زدن به سازه شود‌. همینطور متراکم کردن خاک به روش دستی در لایه‌های به ضخامت ۱۰ الی ۱۵ سانتیمتر زمان زیادی را می‌طلبد و احتیاج به آزمایشاتی از قبیل تراکم‌، تست اتربرگ و … دارد. بنابراین هر دو روش از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند.

آشنایی
سنگ آهک کربنات کلسیم(CaCO3) به ندرت به صورت آهک خالص در طبیعت پیدا می‌شود. این سنگ بیشتر به صورت آهک رسی ، آهک ماسه‌ای و دولومیت یافت می‌گردد. ناخالصیهای مهم سنگ آهک شامل منیزیم ، سلیس ، آلومینیم و منگنز است. 
نحوه تشکیل
سنگهای آهکی از نظر ژنتیکی و نحوه تشکیل به دو گروه عمده و بزرگ آهکهای برجا و آهکهای نابرجا تقسیم می‌شوند. آهکهای برجا شامل کلیه سنگ آهکهای ستونهایی می‌گردد که طی فرآیندهای شیمیایی و بیوشیمیایی در محلی که وجود دارند، تشکیل گردیده‌اند. اصولا تشکیل در جای رسوبات آهکی مربوط به فعالیتهای بیولوژیکی بوده و از منشا بیوشیمیایی می‌باشند. مانند تراورتن و ستونهای آهکی. آهکهای نابرجا آهکهایی را شامل می‌گردد که از نظر بافتی به سنگهای کلاسیک شباهت داشته ، ولی از نظر منشا تشکیلاتشان کاملا مربوط به فرآیندهای شیمیایی است. مانند آهکهای تخریبی و ماسه‌ای.

تصویر

شکل و گسترش سنگهای کربناته
رسوبات کربناته جدید در محیطهای رسوبی مختلفی تشکیل شده و به اشکال گوناگون گسترش دارند. با وجود تنوع زیادی که در محیط رسوبی کربناتها وجوددارد، بطور کلی این محیطها را می‌توان در دو گروه بزرگ زیر مطالعه نمود. 
کربناتها در محیطهای عمیق
سنگهای کربناته که در محیطهای عمیق دریایی عصر حاضر تشکیل می‌گردند، در دو گروه به شرح زیر مشخص می‌شوند. 
گروه اول :
آهکهایی هستند که از مناطق کم عمق تر حوضه رسوبی توسط جریانهای زیر دریایی یا جریانهای توربیدیتی به مناطق عمیق منتقل شده و به تدریج بر حسب اندازه و وزن مخصوصشان رسوب کرده‌اند. این مواد منتقل شده ، طبعا ریز دانه و از بقایا و اسکلت جانوران و ارگانیسمهای دریایی هستند که از آن جمله می‌توان جلبکهای آهکی رانام برد.

گروه دوم :
آهکهایی هستند که منشا آنها ، صدف و پوسته فرامینفرها و پلانکتونهایی نظیر گلوبیژرینا می‌باشد. تشکیل لجنهای گلوبیژرینا در اعماق زیادتر یعنی حدود 4000 متر به پایین به علت نا‌پایداری پوسته آهکی و حل شدن آنها در آب دریا ، متوقف می‌گردد.

تصویر

کربناتها در محیطهای کم عمق
معمولا محیطهای کم عمق ، در حاشیه و سواحل دریاهای آزاد گسترش داشته و این سواحل محل مناسبی برای تشکیل آهکهای مربوط به این محیطها هستند. 
ساخت سنگهای آهکی
ساخت سنگهای آهکی اعم از انواع برجا و یا آهکهای نابرجای تخریبی شامل بعضی یا تمام بخشهای زیر است. 
دامنه‌هایی تخریبی از تمام منشا شیمیایی یا اکوکمها.
مواد پرکننده بسیار دانه ریز به صورت گل کربناته که فضاهای خالی بین دانه و درون دانه‌ها را پر کرده است.
سیمان کربنات کلسیم که در اغلب قریب به اتفاق موارد ، کلسیتی است و بعد از نهشتگی تشکیل می‌گردد. این نیز نقش پرکننده فضاهای خالی بین و درون دانه‌ها را ایفا می‌کند.
موارد استعمال آهک
تهیه منشورهای نیکل :
اسپت دیسلند که نوعی کربنات کلسیم است، برای تهیه منشورهای نیکل در میکروسکوپها ، فتومترها و کولوریمترها بکار می‌رود.

تهیه کود :
نوع نامرغوب آن در صنعت تهیه قلیائیان و به عنوان کود در زمینهای بی آهک بکار می‌رود.

تهیه شیشه :
در صنعت شیشه‌سازی ، کلسیت خالص را به مذاب شیشه‌ها اضافه می‌کنند، گاز کربنیک حاصله از ذوب آن موجب همگن شدن توده مذاب شیشه می‌گردد.

استفاده در صنایع شیمیایی :
آهک در صنایع شیمیایی به عنوان یک ماده اولیه و همچنین برای خنثی کردن اسید و به عنوان کمک ذوب ، ماده قلیا کننده ، جاذبه رطوبت ، عامل چسبندگی و... بکار می‌رود. این نوع آهک بایستی با درصد کلسیم زیاد باشد.

تهیه پودر مل :
سنگ آهک با درصد بالا از کربنات کلسیم در کارخانه‌های سنگ کوبی به صورت پودر تهیه می‌گردد که به عنوان مل به بازار عرضه می‌شود.

استفاده در صنعت سیمان :
سنگ آهک به مقدار زیاد در صنایع استعمال می‌شود. ترکیب سیمان به صورت (آهک، رس ، آهن ، گچ ، سیلیس) که با درصدهای مختلفی این مخلوط در کوره پخته و محصول حاصل بعد از خرد شدن و مخلوط شدن با آب و بعد از سفت شدن به سیمان تبدیل می‌شود.

دیگر مصارف سنگ آهک :
نمونه‌ای از سنگ آهک بسیار دانه ریز که به سنگ چاپ معروف است، قابل استفاده در چاپ و امور چاپی است. بالاخره سنگهای آهکی در خمیر دندان سازی، لاک سازی ، عطرسازی و لاستیک سازی کاربرد دارند

از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدید سنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.

نگاه اجمالی
آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گ می‌شد. 
مفاهیم آهک مرده و آب آهک
هرگاه بر روی اکسید کلسیم (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 اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و 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 هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم ، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود. 
انواع آهک
معمولا از سه نوع آهک در کارهای ساختمانی استفاده می‌شود. 
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 15 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 (II) (گل اُخری) ، اکسید سیلیسیم (سیلیس) و اکسید آلومینیوم (آلومین) 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. 
تصویر 
آهک‌های آبی
این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌ هایی 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. 
روشهای تهیه آهک‌
روش تهیه کلی آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک (کربنات کلسیم) تا دمای 1000 تا 1200 درجه سانتی‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دی‌اکسید کربن 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. 
تهیه آهک معمولی
برای تهیه این نوع آهک ، از کوره‌های ثابت و غیره پیوسته یا از کوره‌های مکانیکی استفاده می‌شود.


کوره‌های ثابت و غیر پیوسته: در این کوره‌ها که به روش سنتی کار می‌کنند، خرده‌های سنگ آهک را در اندازه‌های تقریبی 10 سانتیمتر روی هم می‌چینند و سطح آن را با کاه گل می‌پوشانند. سپس از قسمت پایین با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال یا نفت سیاه) تا دمای 1000 درجه سانتی‌گراد به آن گرما می‌دهند، پس از زمان معینی گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج می‌کنند (چون در زمان خالی کردن ، آهک کوره کار نمی‌کند، از اینرو ، آن را کوره ثابت و غیر پیوسته می‌گویند).

کوره‌های مکانیکی و پیوسته: این کوره‌ها نیز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پایین آن ، شبکه فلزی ضخیمی ‌تعبیه شده است و بر روی آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار می‌دهند. گرمای سوختن زغال ، دمای کوره را بالا می‌برد و سنگ آهک را تجزیه و به آهک تبدیل می‌کند. آهک حاصل از پایین شبکه فلزی و گاز دی‌اکسید کربن نیز از بالای کوره خارج می‌شود. عیب عمده استفاده از این نوع کوره آن است که مقداری خاکستر زغال در آهک وارد می‌شود. بازدهی این روش بین 12 تا 14 تن آهک در روز است.

کوره شماتولا : این کوره شبیه کوره آلبرگ است، با این تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اینرو ، عیب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.

کوره‌های گردان : این کوره‌ها مشابه کوره پخت سیمان هستند. بازدهی این نوع کوره‌ها از انواع دیگر بالاتر است.
مرحل تهیه آهک‌های آبی
برای تهیه این نوع آهک مراحل زیر به ترتیب انجام می‌گیرد. 
تجزیه سنگ آهک
در این مرحله ، به روشی که برای تهیه آهک گفته شد، عمل می‌شود. با این تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، باید مقدار قابل ملاحظه‌ای خاک رس همراه داشته باشد. 
شکفته کردن
در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه می‌شود که فقط اکسید کلسیم 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.


اگر هرگونه سوال و یا اشکالی در رابطه با این زمینه و یا هر زمینه تحصیلی
مانند: مدرسه ، دانشگاه ، کنکور ، ارشد ، دکتری ، نظام وظیفه و... دارید ؛

...کافیست با ما تماس بگیرید

شماره تماس از خط ثابت 9099071613

شماره تماس دوم از خط ثابت 02170705003

پاسخگویی از ۸ صبح تا ۱۲ شب حتی ایام تعطیل

مشخصات

  • جهت مشاهده منبع اصلی این مطلب کلیک کنید
  • کلمات کلیدی: تهیه ,می‌شود ,آهکی ,استفاده ,سیمان ,کلسیم ,بکار می‌رود ,کربنات کلسیم ,شفته آهکی ,لایم استون ,صنایع شیمیایی ,نهشتگی تشکیل می‌گردد ,نوعی کربنات
  • در صورتی که این صفحه دارای محتوای مجرمانه است یا درخواست حذف آن را دارید لطفا گزارش دهید.

تبلیغات

محل تبلیغات شما
عکس آقای خامنه ای

آخرین جستجو ها

اگر هرگونه سوال و یا اشکالی در رابطه با این زمینه و یا هر زمینه تحصیلی
مانند: مدرسه ، دانشگاه ، کنکور ، ارشد ، دکتری ، نظام وظیفه و... دارید ؛

...کافیست با ما تماس بگیرید

شماره تماس از خط ثابت 9099071613

شماره تماس دوم از خط ثابت 02170705003

پاسخگویی از ۸ صبح تا ۱۲ شب حتی ایام تعطیل