Nedir ve Nasıl Nedir ve Nasıl Yapılır
Kireç Nedir
Kireçtaşının yakılmasından elde edilen beyaz bir madde. Kireçtaşı (CaCO3 )tabiatte bulunan en önemli kalsiyum bileşiğidir. Kireçtaşının yakılmasından elde edilen ilk madde, sönmemiş kireç tir. Bu madde, pratikte kullanılan, sönmemiş kireç`in su ile temasından elde edilen ve beyaz bir kaymak görünümün de olan sönmüş kireç tir.Sönmüş kireç, kumla karıştırılarak kireç harcı yapıldığı gibi su ile karıştırılması ile badana kireci olarak da kullanılır.
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. ikinci 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) olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündür.
Hava kireci (yağlı kireç)
Kirecin üretiminde iki aşama vardır. Kireçtaşının pişirilmesi ve söndürme işlemidir
Pişirilme işlemi (kalsinasyon)
CaCO3 CaO + CO2
Bu reaksiyon sonucunda meydana gelen CaO söndürülmemiş kalsiyum (kalker) kirecidir. CaO, parçalar haline getirilmiş tabi kireç taşının özel fırınlarda 900 – 1000 °C sıcaklıkta kızdırılması suretiyle elde edilen ve su ile muamele edilmesi sonucu ısı açığa çıkararak söndürülmüş 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 °C’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.
x CaCO3 + y MgCO3 x CaO + y MgO + (x + y) CO2
Bu reaksiyon sonunda meydana gelen x CaO + y MgO söndürülmemiş dolomit kirecidir. CaO + MgO, parçalar haline getirilmiş dolomit kireç taşının özel fırınlarda 900-1000 °C 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.
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 Ca(OH)2 + Isı
x CaO + y MgO + (x +y) H2O x Ca(OH)2 + y Mg(OH)2 + y Mg(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 °C’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 °C 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. ilkel bir yöntem olan kireç kuyularında kireç fazla su ile söndürüldüğünden ürün Ca(OH2 + n H2O şeklindedir ve yağlı kireç olrak adlandırılır. Fabrikalarda ise sönmüş kireç sadece Ca(OH)2’dir. ince toz halinde olup, çimento gibi torbalar içinde satılır. Buna hidrate kireçte denir. Bu tozun özgül ağırlığı 2,20-2,45 g/cm³ arasındadır. Birim ağırlığı ise 0,60-0,75 g/cm³ arasındadır.
