Wapno hydrauliczne - Hydraulic lime

Latarnia morska Smeatona w Eddystone . Johnowi Smeatonowi przypisuje się pionierskie wapno hydrauliczne w XVIII wieku, które doprowadziło do rozwoju cementu portlandzkiego, a tym samym nowoczesnego betonu . Obraz Johna Lynna.

Wapno hydrauliczne (HL) to ogólne określenie odmian wapna (tlenek wapnia), które ulegają hydratacji . Kontrastuje to z odmianami wapna gaszonego powietrzem (wodorotlenek wapnia), używanym do wytwarzania zapraw wapiennych , innymi powszechnymi typami zapraw wapiennych, które ulegają karbonatyzacji (ponowne pochłanianie dwutlenku węgla (CO 2 ) z powietrza).

Wapno hydrauliczne zapewnia szybsze początkowe wiązanie i wyższą wytrzymałość na ściskanie niż wapno powietrzne, a wapno hydrauliczne twardnieje w bardziej ekstremalnych warunkach, w tym pod wodą.

Terminy wapno hydrauliczne i wapno hydratyzowane są dość podobne i mogą być mylone, ale niekoniecznie są tym samym materiałem: wapno hydratyzowane to każde wapno gaszone, niezależnie od tego, czy zachodzi w wyniku hydratacji, karbonizacji lub obu.

Wapń reaguje w piecu wapienniczym z minerałami ilastymi, tworząc krzemiany, które umożliwiają częściowego wiązania wapna poprzez hydratację; każdy nieprzereagowany wapń jest gaszony do wodorotlenku wapnia, który twardnieje poprzez karbonatyzację: są one czasami nazywane wapnem półhydraulicznym i obejmują wapno słabo i średnio hydrauliczne, NHL 2 i NHL 3.5.

Rodzaje

Istnieją dwa podstawowe rodzaje wapna hydraulicznego:

Naturalne wapno hydrauliczne (NHL)

Naturalne wapno hydrauliczne (NHL) jest produkowane przez podgrzewanie (kalcynowanie) wapienia, który naturalnie zawiera glinę i inne zanieczyszczenia: nie można dodawać żadnych materiałów w celu wytworzenia hydrauliki. W Stanach Zjednoczonych NHL może być nazywane hydratyzowanym wapnem hydraulicznym (HHL) zgodnie ze standardową specyfikacją ASTM C-141 dla hydratyzowanego wapna hydraulicznego do celów strukturalnych.

Sztuczne wapno hydrauliczne (AHL)

Sztuczne wapno hydrauliczne (AHL) lub sztuczne wapno (AL) staje się hydrauliczne, gdy materiały hydrauliczne i/lub pucolanowe są dodawane przed lub po wypalaniu w piecu wapienniczym. Wapno sztuczne jest bardziej szczegółowo określane jako wapno hydrauliczne (HL), zgodnie z definicją Normy Europejskiej 459 (EN-459), „Składa się z wapna i innych materiałów, takich jak cement portlandzki , żużel wielkopiecowy , popiół lotny , wypełniacz wapienny i inne odpowiednie materiały. "; wapno preparowane (FL) (EN-459) składa się „… głównie z wapna hydratyzowanego i/lub NHL z dodatkiem materiału hydraulicznego i/lub pucolanowego. Jest identyczne z wapnem HL, ale jego skład musi być podany w oznakowaniu CE.”; pucolanowe wapno hydrauliczne (PHL) (ASTM C-1707) jest „bardzo podobne do HL lub FL. Składa się głównie z wapna hydratyzowanego z jedną lub więcej pucolanami z możliwym dodatkiem obojętnego wypełniacza. do 20% wagi spoiwa), musi być oznakowany jako „PHLc”.

Charakterystyka

Wapno hydrauliczne jest użytecznym materiałem budowlanym z następujących powodów:

  • Posiada niski moduł sprężystości .
  • Nie ma potrzeby wykonywania połączeń dylatacyjnych (ruchowych).
  • Pozwala budynkom „oddychać” i nie zatrzymuje wilgoci w ścianach.
  • Posiada niższą temperaturę wypalania niż cement portlandzki , dzięki czemu zużywa mniej energii.
  • Kamień i cegła spojone wapnem są łatwiejsze do ponownego wykorzystania.
  • Wapno działa ofiarnie, ponieważ jest słabsze i łatwiej się łamie niż mur, chroniąc w ten sposób słabszy kamień, taki jak piaskowiec i wapień, przed szkodliwymi skutkami rozszerzania się temperatury i zamarzania zaprawy.
  • Jest mniej gęsty niż cement, dzięki czemu mniej mostkuje na zimno.
  • Wapno ponownie absorbuje dwutlenek węgla (CO 2 ) emitowany podczas jego kalcynacji (wypalania w piecu), w ten sposób częściowo kompensując dużą ilość emitowaną podczas jego produkcji. Im bardziej hydrauliczne wapno, tym mniej CO 2 jest resorbowane podczas wiązania, na przykład 50% CO 2 jest resorbowane przez NHL 3.5 podczas wiązania, w porównaniu do 100% CO 2 jest resorbowane przez czysty wodorotlenek wapnia (tłusty kit wapienny) .

Beton wapienny hydrauliczny

Hydrauliczne betony wapienne są stosowane od czasów rzymskich, zarówno jako betony masowe, jak i lekkie betony z wykorzystaniem tufu lub pumeksu jako kruszywa oraz szerokiej gamy pucolan w celu uzyskania różnych wytrzymałości i szybkości wiązania. Oznaczało to, że wapno może być używane w wielu różnych zastosowaniach, w tym w podłogach, a nawet w sklepieniach lub kopułach. Przykładem jest Panteon w Rzymie, który przetrwał prawie dwa tysiące lat. Średnica kopuły jest równa jej wysokości od podłogi. Jest zbudowany z sześciu różnych mieszanek wapiennych, które zmieniają właściwości i lekkość materiału.

Klasyfikacja

Naturalne wapno hydrauliczne (NHL) jest klasyfikowane do różnych zastosowań, z których dwa pierwsze są czasami nazywane wapnem półhydraulicznym, ponieważ początkowo wiążą się z wodą, ale nadal wiążą się z dwutlenkiem węgla w powietrzu.

Słabo wapno hydrauliczne

Słabo wapno hydrauliczne (NHL 2) stosuje się do prac wewnętrznych i zewnętrznych w miejscach osłoniętych.

Wapno hydrauliczne słabo zawiera do 10% gliny / gliny zmieszanej z innymi zanieczyszczeniami. Po dodaniu wody może upłynąć tydzień lub dłużej. Wiązanie to proces trwałego nabierania kształtu, w jaki zostało uformowane wapno.

Umiarkowanie hydrauliczne wapno

Umiarkowanie hydrauliczne wapno (NHL 3.5) może być stosowane do prac zewnętrznych w większości obszarów.

Wapno umiarkowanie hydrauliczne zawiera glinę w zakresie od 11% do 20%. Ten rodzaj wapna zastyga (przybiera określony kształt) w ciągu kilku dni po dodaniu wody.

Wybitnie hydrauliczne wapno

Szczególnie wapno hydrauliczne (NHL 5) jest stosowane do prac zewnętrznych w odsłoniętych miejscach, takich jak kominy i do płyt podłogowych / podmurówek.

Wybitnie wapno hydrauliczne zawiera glinę w zakresie od 21% do 30%. Właściwości wapna wybitnie hydraulicznego są zbliżone do właściwości cementu. Znakomicie hydrauliczne wapno zastyga w ciągu jednego dnia po dodaniu wody.

Korzyści

  • Wapna hydrauliczne z czasem zyskują na sile, dzięki czemu zapewniają elastyczność i eliminują potrzebę stosowania dylatacji.
  • Uważane są za bardziej przyjazne dla środowiska niż cement portlandzki, ponieważ są spalane w niższej temperaturze i w unikalny sposób absorbują część dwutlenku węgla wydzielanego podczas spalania, gdy utwardzają się/węglanują w/na ścianie.
  • Umożliwiają odzyskiwanie i ponowne wykorzystanie elementów budowlanych, ponieważ są one „miększe” niż cement.
  • Umieszczone pod wodą, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań w kontakcie z morzem, kanałami, rzekami itp.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki