Kireç

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Bu sayfada devam eden bir çalışma vardır.

Dilerseniz, siz de yardım edebilirsiniz:

Eğer çalışma yarıda kalmışsa, çalışmayı başlatan kişiyle iletişime geçip, sayfanın durumunu ona sorabilirsiniz.
Sayfanın geçmişinden sayfa üzerinde uğraşanları görebilirsiniz.

Üzerinde 7 günden fazla değişiklik yapılmayan sayfalardan kaldırılmalıdır.

Bağlayıcı maddelerden en eski bilinen malzeme kireçtir. Eski Babil, Mısır, Finike, Hitit ve Persler tarafından hava kireci yapıda bağlayıcı madde olarak kullanılmıştır. Romalılar devrinde su kireci bulunmuş ve su içerisindeki inşaatlarda kullanılmıştır. Bu arada Puzolanik kirece (volkanik esaslı, killi, kalkerli toprak) Türkler tarafından tuğla kırıkları (pişmiş kil) öğütülüp karıştırılmış ve Horasan harcı olarak kullanılmıştır. Ayrıca bu tür bağlayıcı Mısır'da homra, Hindistan'da Surki adıyla bilinmektedir. Bizans'ta ise kireç, sıva fresk tekniği altında uygulanmıştır. Orta çağda, bu sanayide daha fazla bir ilerleme olmamıştır.

9. ve 12. yüzyıllarda puzolan bile Avrupa'da kaybolmuştur. Smeathon (İngiliz) 1756 yılında deniz feneri yaparken killi bir kireci pişirerek su kireci ve hidrolik bağlayıcı fikri üzerinde önemli adımlar atmıştır.

Kireç, kireç taşının çeşitli derecelerde (850^oC-1450^oC) pişirilmesi sounucu elde edilen, suyla karıştırıldığında, tipine göre havada veya suda katılaşma özelliği gösteren, beyaz renkli, inorganik esaslı bağlayıcı madde türüdür.

Kireçtaşı pişirilirken sıcaklık 1000^o yi geçmezse elde edilen kirece çalı kireci adı verlir. Su ile işlem görünce kolay ve iyi söner. Çünkü bu tip kireçler gevşek ve gözeneklidir. Eğer kireçtaşı uzun zaman 1400^o civarında pişirilirse kömür kireci elde edilir. Bu nedenle, halk arasında, çalı kireci kömür kirecine nazaran tercih edilir. Kömür kireçleri geç söndüğü ve dağılmadığı için ulaşım yolu uzun olan işyerlei için elverişlidir.

Konu başlıkları

1 Kireç taşı türleri
- 1.1 Hava kireci (yağlı kireç)

[değiştir] Kireç taşı türleri

Kireçtaşları, tabii kireçtaşı ve dolomitik kireç taşı olmak üzere iki çeşittir.

Tabii kireç taşı:Tabii kireç taşı, bileşiminde kütlece en az %90 oranında kalker (kalsiyum karbonat, CaCO₃) bulunduran tortul bir kayaçtır.

Dolomatik Kireç Taşı:Dolomatik kireç taşı, bileşiminde kalsiyum karbonat (CaCO₃) yanında kütlece %10-%35 oranında magnezyum karbonat (MgCO₃) bulunduran torul bir kayaçtır.

Birinci gruptan elde edilen kireç beyaz renklidir. İkinci gruptan elde edilen ise esmerdir ve dayanımı nispeten daha yüsektir.

Kireci, içerisindeki kil miktarına bağlı olarak, yalnız havada katılaşma gösteren hava kireci (yağlı kireç), hem havada hem de suda katılaşma gösteren su kireci (hidrolik kireç) olamk üzere iki gruba ayırmak mümkündür.

[değiştir] Hava kireci (yağlı kireç)

Kirecin üretiminde iki aşama vardır. Kireçtaşının pişirilmesi ve söndürme işlemi.

[değiştir] Pişirilme işlemi (Kalsinasyon)

CaCO₃ $\longrightarrow$ CaO+CO₂

Bu reaksiyon sonucunda meydana gelen CaO söndürülmemiş kalsiyum (kalker) kirecidir. CaO, parçalar haline getirilmiş tabii kireç taşının özel fırınlarda 900^oC-1000^oC sıcaklıkta kızdırılması suretiyle elde edilen ve su ile muamele edilmesi sonucu ısı açığa çıkararak södürülmüş kalker kireci (kalsiyum hidroksit, Ca(OH)₂ haline gelebilen bağlayıcı bir malzemedir. Özgül ağırlığı 3,0-3,4 gr/cm³ olan CaO beyaz, amorf bir katıdır. 2580^oC'a doğru erir, elektrik fırınında uçucu duruma gelir. Isıyla bozulmaz.

100 gr kalkerden teorik olarak 56 gr kireç (CaO) elde edilir. Fakat pratikte verim %54 ü geçmez. Kalkerden başka, CaCO₃ ve MgCO₃'u aynı zamanda bulunduran dolomit taşlarının da yüksek derecede pişirilmesi ile kireç elde edilir. Bu haldeki kireç CaO ve MgO'den oluşmaktadır. Bu durumda pişirilme işlemi aşağıdaki şekilde olmaktadır.

xCaCO₃+yMgCO₃ $\longrightarrow$ xCaO+yMgO+(x+y)CO₂

Bu reaksiyon sonunda meydana gelen xCaO+yMgO söndürülmemiş dolomit kirecidir. CaO+MgO, parçalar haline getirilmiş dolomit kireç taşının özel fırınlarda 900^oC-1000^oC sıcaklıkta kızdırılması suretiyle elde edilen ve su ile muamele edilmesi sonucu ısı açığa çıkararak söndürülmüş dolomit kireci (kalsiyum hidroksit+magnezyum hidroksit, Ca(OH)₂+Mg(OH)₂) haline gelebilen bağlayıcı bir malzemedir.

Söndürülmemiş kalker kirecinin öğütülerek belirli inceliğe getirilmesi ile söndürülmemiş toz kalsiyum (kalker) kireci, söndürülmemiş dolomit kirecinin öğütülerek belirli inceliğe getirilmesi ile söndürülmemiş toz dolomit kireci elde edilir.

[değiştir] Söndürme işlemi

Kireçler CaO halinde kullanılmazlar. Bunların su ile işlem görerek söndürülmeleri gerekir. Kirecin söndürülmesi bir hidratasyon olayıdır. Sönmemiş kirecin üzerine az miktarda su dökülünce bir süre sonra kireç parçasının kabardığı ve yavaş yavaş çatlayarak dağıldığı, aynı zamanda sıcaklık artışı ve buharlaşma görülür.

CaO+H₂O $\leftrightarrow$ Ca(OH)₂+Isı

xCaO+yMgO+(x+y)H₂O $\leftrightarrow$ xCa(OH)₂+yMg(OH)²+ yMg(OH)₂+Isı

Bu reaksiyonun gerçekleşebilmesi için kirecin ağırlığının 1/3'ü kadar suya ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonunda elde edilen Ca(OH)₂ sönmüş kireçtir.

Kirecin söndürülmesi sırasında şu husulara dikkat edilmelidir:

Kirecin söndürülmesi sırasında %100 oranında bir hacim artışı meydana gelir. Zaten kirecin sönerken kabarıp çatlamasının nedenide budur. Bu nedenle söndürme işlemine önem verilmesi gerekir. Tamamen söndürülmeden yapıda kullanılan kireç, söndürülmesi sırasında yapacağı reaksiyonu kullandığı yerde yaparak, hacim artmasına ve yapıda bazı hasarların oluşmasına neden olur. Bunun olmaması için, kireç taşları en az 15 gün, şantiyede açılan kireç havuzlarında, su ile temas halinde bulundurulmalıdır.
Söndürme işlemi sırasında sıcaklık 300-400^oC'a kadar çıkabilir. Bu nedenle olayın aksi yönde gelişmesi, yani sönmüş kirecin tekrar su kaybederek CaO haline dönüşmesi mümkündür. Bu nedenle su miktarını iyi ayarlamak suretiyle, sıcaklığın 100^oC civarında tutulması sağlanmalıdır. Bunun için de, söndürme işlemi sırasında dökülen suyu yavaş yavaş vermek, bir müddet soğuyup kabarmasını bekledikten sonra, tekrar su vermek suretiyle söndürme işlemine devam edilmelidir.

Söndürme işlemi teknelerde, kireç kuyularında veya fabrikalarda su püskürtülerek yapılır. İlkel bir yöntem olan kireç kuyularında kireç fazla su ile söndürüldüğünden ürün Ca(OH)₂+nH₂O şeklindedir ve yağlı kireç olrak adlandırılır. Fabrikalarda ise sönmüş kireç sadece Ca(OH)₂'dir. İnce toz halinde olup, çimento gibi torbalar içinde satılır. Buna hidrate kireçte denir. Bu tozun özgül ağırlığı 2,20-2,45gr/cm³ arasındadır. Birim ağırlığı ise 0,60-0,75 gr/cm³ arasındadır.

[değiştir] Hava kirecinin sertleşmesi

Hava kirecinin sertleşmesi 3 aşamada oluşur:

Kuruma
Ca(OH)₂ formülünde kristalleşme
Havanın CO₂'İ ile birleşerek karbonatlaşma

Kuruma ve kristalleşme geçicidir. Suyla karışınca kireç tekrar yumuşar. Asıl sertleşme karbonatlaşma sonucu oluşur. Hava kirecini su ile karıştırdıktan sonra elde edilen hamur havada bırakıldığında, havanın CO₂'ini alarak aşağıdaki reaksiyona göre, suda erimeyen kalsiyum karbonata dönüşür.

Ca(OH)₂+CO₂ $\longrightarrow$ CaCO₃+H₂O