Spoiwa wapienne
Wapno niegaszone (CaO) otrzymuje się przez wypalanie kamienia wapiennego lub wapieni dolomitycznych w temperaturze od 950 do 1050°C.
W zależności od rozdrobnienia rozróżnia się wg BN-76/6715-01 dwie klasy wapna niegaszonego, wapno niegaszone mielone i wapno niegaszone w kawałkach. Ze względu na skład chemiczny rozróżnia się pięć gatunków wapna niegaszonego. Właściwości wapna niegaszonego są podane w tabl. 3-1.
Wapno niegaszone może być przeznaczone do produkcji ciasta wapiennego otrzymywanego przez gaszenie wapna wodą. Gaszenie wapna polega na reakcji chemicznej tlenku wapniowego z wodą, w wyniku której powstaje wodorotlenek wapniowy według wzoru
CaO+H20- Ca(OH)2
Reakcja ta jest egzotermiczna. Towarzyszy jej wydzielanie się ciepła w ilości ok. 1130 kJ/kg (270 kcal/kg).
Wadą wapna niegaszonego jest obecność niezgaszonych (nieprzereagowanych z wodą) bryłek, którymi są albo kawałki skały wapiennej (węglanowej), które nie uległy wypaleniu (oddzieleniu węglanu wapniowego) lub kawałki skały, które przebywały zbyt długo w strefie wysokich temperatur w piecu. Obecność nieznacznych ilości krzemionki lub zanieczyszczeń ilastych i działanie wysokiej temperatury w piecu może powodować powierzchniowe stopienie bryłek wapna, a po ich wystygnięciu powstanie szklistej o-toczki. Takie ziarna noszą nazwę wapna „przepalonego" lub „martwo palonego". Ziarna te nie ulegają łatwo zgaszeniu wodą i pozostają w postaci bryłek, które w zaprawie budowlanej (tynkarskiej lub murarskiej) mogą pękać i odpryskiwać z tynku nawet po upływie kilkunastu miesięcy po ułożeniu. Odpryskiwanie takich ziaren z otynkowanej powierzchni nazywa się „odpryskiwaniem margli".
Ciasto wapienne jest przechowywane w dołach, gdzie dojrzewa. Dojrzewanie polega na powolnym i całkowitym przebiegu wymienionej wyżej reakcji. Dołowane ciasto wapienne powinno być chronione przed przemarzaniem oraz przed nawęglaniem przez przykrycie matami słomianymi lub trzcinowymi oraz papą lub folią polietylenową przyciśniętą deskami, a następnie przez nasypanie warstwy czystego piasku o grubości ok. 20 cm. W zależności od przeznaczenia czas dołowania ciasta wapiennego powinien wynosić co najmniej 6 miesięcy dla wapna przeznaczonego do tynków szlachetnych i robót specjalnych, 3 miesiące dla wapna przeznaczonego do tynków zwykłych i 3 tygodnie dla wapna przeznaczonego do zapraw murarskich. W cieście wapiennym dostarczanym do celów budowlanych nie powinno być więcej niż 50% wody. Takie ciasto wapienne jest na tyle gęste, że nabierane na łopatę lub kielnię nie rozpływa się.
Zawartość w cieście wapiennym części nie gaszących się nie może przekraczać 10%, zaś tlenku magnezowego 5% w przeliczeniu na suchą sunstancję.
Ciasto lub zaprawy wapienne pozostawione na powietrzu przekształcają się z biegiem czasu, pod wpływem dwutlenku węgla i parowania swobodnej wody, w ciało stałe według reakcji
Ca(0H)2 + C02 -* CaC03 + H20
Reakcja ta zwana często nawęglaniem wodorotlenku wapniowego zachodzi szybko na powierzchni, np. w tynkach, a coraz wolniej w zaprawach w miarę powiększania się grubości murów.
Wapno suchogaszone (BN-76/6715-16) jest spoiwem powietrznym otrzymywanym przez działanie na wapno palone odpowiednią ilością wody, wystarczającą do przejścia tlenku wapniowego — CaO w wodorotlenek wapniowy — (Ca/OH)2 w stanie suchym.
Wapno suchogaszone jest dostarczane na budowy w workach papierowych o zawartości 40 lub 50 kg. Zawartość tlenku wapniowego CaO w wapnie suchogaszonym I gatunku nie powinna być mniejsza niż 70%, zaś gatunku II — niż 67%, zawartość dwutlenku węgla C02 odpowiednio nie większa niż 2,5 lub 7%. Dopuszczalna zawartość w wapnie suchogaszonym ziaren większych niż 0,63 mm powinna być mniejsza niż 0,1%, ziaren większych niż 0,2 mm do 2%, zaś ziaren większych niż 0,09 mm nie więcej niż 10%.
Wapno do produkcji materiałów budowlanych autoklawizowanych w parze wodnej, a więc do produkcji betonów komórkowych, cegły wapienno-piaskowej (silikatowej), płyt i bloków wielkowymiarowych itp. jest dostarczane jako niemielone, w postaci zmielonego proszku lub w kawałkach. W tym ostatnim przypadku rozdrabnia się i miele wapno w wytwórni zużytkowującej wapno. Cechy techniczne wapna są podane w tabl. 3-1.
Wapno pokarbidowe (BN-78/6733-03) jest produktem ubocznym przy produkcji acetylenu z karbidu. Reakcja powstawania przebiega według wzoru
CaC2 + H20 -+ C2H2 + Ca(OH)2 Uzyskany produkt ma konsystencję gęstego ciasta i jasnoszarą barwę.
Wapno pokarbidowe nie powinno zawierać grudek lub zanieczyszczeń mechanicznych ani ujawniać zapachu amoniaku lub karbidu. Wapno pokarbidowe powinno być przechowywane w warunkach podobnych jak ciasto wapienne, np. w dolach ziemnych pod warstwą piasku.
Wapno hydrauliczne (BN-75/6733-02) jest otrzymywane przez wypalanie wapieni marglistych lub margli o odpowiednim składzie chemicznym w temperaturze nie powodującej spiekania, a następnie gaszenie na sucho i mielenie. Dopuszcza się stosowanie do wapna hydraulicznego dodatków pucolanowych wykazujących po zmieszaniu i zmieleniu z wapnem hydraulicznym właściwości wiązania w wodzie.
Stopień zmielenia wapna hydraulicznego określa się pozostałością na sicie o wymiarach oczek 0,2 mm, która powinna wynosić najwyżej 5%, zaś na sicie 0,08 mm — najwyżej 25%. Wytrzymałość zapraw normowych z wapna hydraulicznego wykonywanych zgodnie z normą PN-73/B-04302 powinna wynosić po 7 dniach przechowywania próbek na powietrzu, a następnie po 21 dniach przechowywania w wodzie: na zginanie nie mniej niż 0,5 MPa (5 kG/cm2), zaś na ściskanie nie mniej niż 2,5 MPa (25 kG/cm2). Wapno hydrauliczne może być stosowane do zapraw murarskich, tynków oraz do farb wapiennych.
Magazynowanie i transport wapna niegaszonego, wapna suchogaszonego i wapna hydraulicznego powinno odbywać się w warunkach zabezpieczających go przed wilgocią i przed zanieczyszczeniem.
Wapno niegaszone w kawałkach przewozi się luzem. Wapno niegaszone mielone może być przewożone lub magazynowane bądź luzem w przystosowanych do tego celu pojemnikach, bądź w workach papierowych potrójnych odpowiadających normie PN--70/P-78005. Na workach powinien być umieszczony trwały napis podający nazwę, klasę i gatunek wapna oraz nazwę i miejscowość wytwórni, a wreszcie zawartość (masę) z informacją, że worek z wapnem należy przy zakupie zważyć. Worki z wapnem należy układać w warstwach na całej powierzchni środka transportowego lub na paletach tak, aby nie dopuścić do przesuwania się worków podczas transportu.
Badania właściwości wapna. Badania polegają na sprawdzeniu składu chemicznego wapna i jego właściwości (cech) fizycznych.
Sposób i warunki wykonywania badań zarówno składu chemicznego jak i cech fizycznych wapna są określone szczegółowo w PN-76/B-04350 i PN-77/B-04351.