2-7-3 آهك ساختماني
2-7-3-1 كليات
آهك يكي از مواد چسباننده ساختمان است، به عبارتي ديگر نوعي سيمان هوايي (مطابق تعريف مندرج در 2-7-1) به شمار ميرود. فرمول شيميايي آهك زنده خالص، اكسيد كلسيم يا CaO است. معمولاً آهك را از پختن سنگ آهك يا كربنات كلسيم در يكي از انواع كورههاي دستي (يا سنتي)، قائم و افقي گردنده به دست ميآورند. درجه پخت آهك بستگي به درجه خلوص سنگ آهك دارد، سنگ آهك پر مايه در گرماي 800 تا 1000 درجه و سنگ آهك كم مايه در گرماي 1000 تا 1400 درجه ميپزد. آهك ساختماني بسته به درجه خلوص سنگ آهك و نحوه پخت آن ممكن است كم و بيش حاوي ناخالصيهايي نيز باشد.
آهك خالص، سفيد رنگ است، ولي وجود ناخالصيها ميتواند تا حدودي باعث تغيير رنگ آن شود، چنانچه ناخالصي سنگ آهك كربنات منيزيم باشد، آن را سنگ آهك دولوميتي مينامند و از پختن آن آهك منيزيمي حاصل ميشود، هرگاه ناخالصي سنگ آهك، مواد رسي و سيليسي باشد، از پختن آن بسته به مقدار ناخالصي، آهك نيمه آبي يا آهك آبي توليد ميشود. آهك زنده ميل تركيبي زيادي با آب داشته و در تماس با آن ميشكفد يا هيدراته ميشود و به هيدروكسيد كلسيم يا آهك شكفته تبديل ميگردد. در اين واكنش مقدار زيادي گرما توليد ميشود و حجم آن نيز افزايش مييابد. براي تهيه آهك هيدراته روشهاي دستي و صنعتي به شرح زير وجود دارد.
الف: روشهاي دستي
اين روشها از قديم معمول بوده و هماكنون نيز در كارگاههاي كوچك رواج دارد.
1ـ روش تر يا آهكشويي
در اين روش كلوخههاي سنگ آهك پخته را در حوضچههايي ريخته و به آن آب اضافه ميكنند و به هم ميزنند تا شكفته گردد و به صورت شير آهك درآيد.
حوضچه داراي دريچهاي با تور سيمي ميباشد كه با كشوي چوبي مسدود شده است.
پس از شكفتن آهك، كشو را بالا ميكشند تا شير آهك از دريچه و تور سيمي عبور كرده و به سمت گودالي كه در جلو آن حفر شده روان گردد. ناخالصيها در روي تور باقي ميمانند كه آنها را برميدارند و حوضچه را براي آهكشويي مجدد آماده ميسازند. قسمتي از آب شير آهك در زمين اطراف گودال فرو رفته و بخشي از آن تبخير ميگردد. پس از آنكه آهك شكفته به شكل خمير سفتي درآمد و در سطح آن تركهايي به پهناي 2 تا 3 سانتيمتر ايجاد شد، آن را به مدت 6 تا 8 هفته در گودال ميخوابانند تا كاملاً شكفته شده و براي مصرف در ملات و شفته آماده شود.
2ـ روش خشك
در اين روش كلوخههاي آهك زنده را در لايههاي 20 تا 30 سانتيمتر روي سطح تميزي چيده، روي آن آب ميپاشند و زير و رو ميكنند تا بشكفد. با اضافه كردن لايههاي جديد و آبپاشي، اين عمل تكرار ميشود تا ارتفاع كلوخههاي انباشته به حدود يك متر برسد. روي توده آهك شكفته را با كاهگل اندود ميكنند و ميگذارند تا بشكفد و به صورت گرد درآيد. پس از سرند كردن و گرفتن ناخالصيها، آن را به مصرف ميرسانند.
ب: روشهاي صنعتي
اين روشها به خاطر كاهش دستمزد و بالا رفتن بازده كار و كاهش خطر ابداع شده و به قرار زيرند:
1ـ استفاده از هيدراتور
هيدراتور استوانهاي است كه به صورت افقي يا قائم، كار گذارده شده و درون آن همزنهايي نصب گرديده است. خرده سنگ يا گرد سنگ آهك زنده را در هيدراتور ريخته و پس از بستن در هيدراتور و افزودن آب، محتويات آن را به هم ميزنند. بسته به مقدار آب از شير آهك تا گرد آهك شكفته به دست ميآيد.
2ـ شكفتن آهك با بخار آب
كلوخههاي ريز يا گرد آهك زنده را در اتوكلاو قرار داده و با دميدن بخار آب با فشار 3-4 اتمسفر آنها را هيدراته ميكنند. اين روش بيشتر براي تسريع در شكفتن آهك و هيدراته كردن آهكهايي كه ناخالصي بيشتري دارند، به كار برده ميشود و محصول آن گرد آهك شكفته است.
در روشهاي صنعتي، آهك شكفته به دست آمده را آسياب كرده و با سرند كردن يا ايجاد گردباد، آن را دانهبندي و سپس بستهبندي ميكنند.
آهك شكفته چنانچه در مجاورت هوا قرار گيرد، با دياكسيدكربن موجود در هوا، تركيب شده و دوباره سنگ آهك يا كربنات كلسيم به وجود ميآيد.
از گرما دادن آهك هيدراته تا حدود 400 درجه ميتوان مجدداً آهك زنده به دست آورد. آهكهاي آبي به ويژه آنهايي كه داراي ناخالصي زيادند و تركيبشان به سيمان پرتلند نزديك است، در مجاورت آب نميشكفند، بلكه بايد آنها را آسياب كرد.
آهك شكفته در ساختن شفته و ملاتهاي ماسهآهك، گلآهك، باتارد (ماسه آهك سيمان) گچ و آهك، در كارهاي بنايي و اندودها مصرف ميشود. همچنين در ساختن چسبانندههاي آهك ـ پوزولان، آهك - سرباره، آجر ماسه آهكي، پايدار كردن خاك و ساختن خشتهاي پايدار شده آهكي، بتن آهكي سنگين و متخلخل از آهك بهرهگيري ميشود.
افزودن آهك به ملاتهاي سيماني باعث افزايش خاصيت خميري و قابليت كاربرد، افزايش آبنگهداري، افزايش انعطافپذيري بيشتر ملات تحت تنش و چسبندگي بيشتر ملات به مصالح بنايي ميشود.
كاهش نفوذپذيري ملاتها و اندودها به آب، كاهش جمعشدگي ناشي از خشك شدن ملات و ثابت ماندن حجم آن پس از گرفتن و سخت شدن از ديگر محاسن افزودن آهك به ملاتهاي سيماني است، آهك با خاك احتمالي موجود در ماسه تركيب شده و از آثار مخرب خاك در ملاتهاي سيماني ميكاهد، مصرف آهك در پايدار كردن خاك نيز معمول است و بسياري از ويژگيهاي خاك را بهبود ميبخشد، كاهش زمان خشك شدن مخلوط در نواحي مرطوب، كاهش ميزان انقباض و انبساط خاك براثر تغيير رطوبت، تسريع در شكستن كلوخههاي خاك رسي، افزايش مقاومت، كاهش نفوذ رطوبت و افزايش دوام و پايايي خاك از جمله مزاياي استفاده از آهك به شمار ميآيد.
2-7-3-2 انطباق با مشخصات و استانداردها
آهك مصرفي در هر پروژه بايد از نظر ويژگيهاي فيزيكي، شيميايي و مكانيكي و ساير مشخصهها با آنچه در نقشهها، مشخصات فني خصوصي، دستور كارها و ديگر مدارك پيمان ذكر شده است، مطابقت داشته باشد. مشخصات كارخانه سازنده و كيفيت سنگ آهك مصرفي در توليد آهك بايد قبلاً به تصويب دستگاه نظارت برسد.
ويژگيهاي شيميايي و فيزيكي آهك و روشهاي آزمايش آن بايد مطابق استاندارد ايراني تجديد نظر شده ”آهك ساختماني“ به شماره 270 باشد. چنانچه تا زمان انعقاد پيمان استانداردهاي ايراني ديگري درباره آهك تدوين يا تجديد نظر شود، استانداردهاي مزبور نيز ملاك عمل قرار خواهند گرفت. تا زماني كه استاندارد ايراني در برخي موارد تدوين نشده باشد، در درجه اول استاندارد ”سازمان بينالمللي استاندارد (ISO )“ معتبر خواهد بود و در صورت نبودن استاندارد بينالمللي به ترتيب استاندارد آمريكايي ASTM ، آلماني DIN و بريتانيايي BS معتبر و مورد عمل قرار خواهد گرفت.
2-7-3-3 ويژگيها و حداقل حدود قابل قبول
آهك مصرفي در هر پروژه بايد با توجه به مورد و محل مصرف، شرايط اقليمي و جوي، شرايط رويارويي و ساير عوامل تعيين كننده انتخاب شود.
در استاندارد ايراني تجديد نظر شده ”آهك ساختماني“ به شماره 270، آهك زنده به انواع كلسيومي (آهك سفيد)، نيمه آبي (آهك خاكستري) و منيزيمي تقسيمبندي شده و شرايط و روشهاي آزمايش شيميايي آن درج گرديده است.
ويژگيهاي شيميايي انواع آهك زنده بايد مطابق جدول شماره 2-7-3-3 باشد.
ريزي دانههاي گرد انواع آهك بايد به قسمي باشد كه (95%) آن از الك 300 ميكروني و (100%) آن از الك 180 ميكروني بگذرد و افت سرخ شدن آهك شكفته كمتر از (30%) باشد.
آهك بايد در جايي مصرف شود كه هوا نمناك باشد يا دست كم آن را به مدت 28 روز با وسايلي نمناك نگه دارند.
جدول شماره 2-7-3-3 ويژگيهاي شيميايي آهك زنده
نوع آهک |
نوع مواد موجود در آهک |
روش تجزيه طبق پيوست استاندارد |
||
منيزيمي |
خاکستري |
سفيد |
||
6 |
6 |
6 |
حداکثر مقدار گاز کربنيک |
- |
3 |
3 |
3 |
حداکثر مواد نامحلول |
3 |
85 |
70 |
85 |
مقدار اکسيد کلسيم + اکسيد منيزيم |
- |
* |
5 |
5 |
حداکثر مقدار اکسيد منيزيم |
- |
5 |
* |
* |
حداقل مقدار اکسيد منيزيم |
- |
* |
6 |
* |
حداقل ميزان سيليس محلول |
5 |
* قابل اغماض
2-7-3-4 آهكهاي مناسب براي مصارف گوناگون
بايد براي مصارف مختلف و شرايط متنوع، آهكهايي به شرح جدول 2-7-3-4 انتخاب گردد.
جدول 2-7-3-4
نوع آهک |
موارد مصرف |
خمير يا گرد آهک شکفتهاي که به صورت دوغاب در آمده باشد (آهک سفيد) |
ملاتهاي ماسهآهک، گلآهك، گچآهک، و باتارد. پايدار کردن خاک در راهسازي، خشتهاي پايدار شده با آهک، شفته آهکي، پيسازي در خاکهاي معمولي، بتن آهکي سنگين و متخلخل |
آهکهاي آبي |
ملات و اندود ساختمانهاي دريايي، پيسازي در خاکهاي سولفاتدار با سولفات زياد |
آهکهاي نيمه آبي (خاکستري) |
پيسازي در خاکهاي سولفاتدار با سولفات کم |
آهک زنده کلسيومي پرمايه |
پايدار کردن خاک در راهسازي، آجر ماسهآهکي، بتن آهکي سنگين و متخلخل، سيمان آهک پوزولان و آهک سرباره |
دوغاب آهک کم مايه |
شفته پيسازي ساختمانهاي کم ارتفاع |
2-7-3-5 حمل و نقل و نگهداري
آهك زنده را بايد از اثر آب و دياكسيد كربن هوا حفظ كرد و همانند سيمان در ظروف مخصوص يا كيسههاي آببندي شده نگهداري نمود. آهك هيدراته نيز بايد در محل مناسبي نگهداري شده و از نفوذ دي اكسيد كربن هوا و تابش آفتاب مصون باشد تا از خشك شدن آن جلوگيري به عمل آيد. مشخصات آهك بايد روي ظروف حمل و كيسهها نوشته شود. روي هم رفته، شرايطي كه در نگهداري سيمان، بند 2-7-2-8 ذكر شده است، در مورد آهك نيز بايد رعايت گردد. چنانچه آهك مدتي در انبار بماند و از نظر كيفيت مشكوك باشد، دستگاه نظارت حق دارد آزمايش آن را قبل از مصرف خواستار گردد. چنانچه نتيجه آزمايشها با مشخصات مندرج در استاندارد تطابق نداشته باشد، ميتواند دستور خروج اين مصالح را از كارگاه صادر نمايد. كار كردن با آهك و جابهجا كردن آن مستلزم رعايت نكات ايمني است.