Kalkkibetonin määritelmä
Kalkkibetoniksi kutsutaan betonia, joka on valmistettu kalkin, hiekan ja soran seoksesta. Sitä käytettiin laajalti ennen kuin kalkki korvattiin portlandsementillä.
Kalkki ensimmäisenä sementtinä:
Kalkkia on pitkään käytetty esimerkiksi kipsin ja laastin valmistukseen. Kalkki valmistetaan yleensä polttamalla kalkkikiveä. Kemiallisesti; kalkki itsessään on kalsiumoksidia (CaO) ja sitä valmistetaan paahtamalla kalsiittia (CaCO3) hiilidioksidin (CO2) poistamiseksi. Kalkkia kutsutaan myös nimellä calx tai quicklime. Pikakalkki on hyvin syövyttävää ja voi jopa liuottaa ihmiskehoja.
Kun kalkki sekoitetaan veteen, kalkki muuttuu hitaasti mineraali portlandiitiksi(tiheä) reaktiossa CaO + H2O = Ca (OH)2. Kalkki sekoitetaan ylimääräiseen veteen, jotta se pysyy juoksevana, tätä kutsutaan sammuttamiseksi ja syntyvää kalkkia kutsutaan sammutetuksi kalkiksi. Sammutettu kalkki jatkaa kovettumistaan viikkojen ajan. Kalkki on sekoitettava hiekan ja muiden ainesosien kanssa, jotta saadaan sammutettua kalkkisementtiä, jota voidaan käyttää laastina seinän kivien tai tiilien välissä tai levittää seinän pinnalle. Seuraavien viikkojen tai pidempään se reagoi ilmassa olevan hiilidioksidin kanssa muodostaen jälleen kalsiittia (keinotekoista kalkkikiveä)
Kalkkisementillä tehty betoni tunnetaan hyvin yli 5000 vuoden takaa. Sitä käytettiin laajalti kaikkialla maailmassa. Merkkejä sen käytöstä voidaan löytää helposti erilaisten arkeologisten kohteiden tutkimisen jälkeen. Kuivissa olosuhteissa se toimii erittäin hyvin.
Kalkin valmistus
Kalkkia valmistetaan yleensä polttamalla kalkkikiveä, jolloin hiilidioksidi ajetaan pois ja jäljelle jää kalsiumoksidista ja pikakalkista koostuva klinkkeri. Kun sammutettu kalkki liuotetaan vedellä, se hajoaa hienorakeiseksi jauheeksi riippuen lisätyn veden määrästä. Näin muodostunutta puhdasta sammutettua kalkkia kutsutaan rasvakalkiksi. Sitä voidaan käyttää muuraukseen, mutta se kovettuu nopeasti ilmassa. Muuratut rakennukset, jotka on aikoinaan rakennettu rasvakalkilla, on nykyään purettu, koska niiden lujuus on hyvin alhainen verrattuna lujuuteen, joka oli saavutettu kalkkibetonilla.
Hydraulinen kalkki on yksi rasvakalkin kehittyneistä muodoista. Sitä valmistetaan lisäämällä rasvakalkkia surkiin (runsaasti silikaatteja sisältävä savi).Hydraulisesta kalkista voidaan valmistaa tyydyttävästi laastia, jolla saavutetaan samanlainen lujuus kuin sementtilaastilla.
Kalkkibetonin valmistus
Tämän betonin tärkein ainesosa on sammutettu kalkki sideaineena. Sammutettua kalkkia saadaan eri muodoissa sammutettuna kalkkijauheena, kalkkikittinä, sammutetun kalkin lietteenä, joka valmistetaan jauhamalla sopivissa jauhatusmyllyissä. Sammutettu kalkki sekoitetaan ensin hiekan kanssa kalkkilaastin valmistamiseksi, johon sekoitetaan edelleen karkeat kiviainekset sopivassa suhteessa. Kalkkibetonin valmistusta varten valmistetaan ensin kova läpäisemätön tasopohja kivillä tai tiilimurskeella.
Sitten levitetään vaakasuoraksi alustaksi määrä hiekkaa. Yleensä kalkkia & hiekkaa otetaan tilavuussuhteessa 1:1-1:3. Mitattu määrä sammutettua kalkkia lisätään hiekkaan ja sekoitetaan. Tässä sekoituksessa vettä ripotellaan jatkuvasti, jotta koko massa saadaan plastiseksi.
Sitten koko massan annetaan kypsyä 1-3 päivää. Tämän jälkeen käytetään halutun tyyppistä karkeaa kiviainesta, joka levitetään valmistellulle kovalle läpäisemättömälle tasaiselle pinnalle. Sen jälkeen alustaan syötetään kalkkilaasti, joka on valmistettu hiekasta & kalkista. Pohjan päälle ripotellaan riittävästi vettä ja se leikataan kerroksittain, minkä jälkeen se käännetään ylösalaisin lapion tai lapion avulla, kunnes koko kokonaisuudesta on tullut yhtenäinen.
Kalkkibetonin levittäminen
Alusta, johon kalkkibetoni on tarkoitus levittää, valmistellaan puhdistamalla, tasoittamalla ja tiivistämällä se kunnolla rummuttamalla. Materiaali levitetään valmistelluille alustoille ja paalutetaan käsin teräsvasaralla. Jos betoni on kuivaa ja jäykkää, rummutuksen aikana voidaan ripotella vettä. Tämän jälkeen se kovettuu 7-14 päivää.
Kalkkibetonin ominaisuudet
Kalkkibetoni tarjoaa hyvän perustan riittäville kuormille ja antaa myös tietyn joustavuuden. Se mukautuu erittäin hyvin, kun se on kosketuksissa pinnan kanssa. Kalkkibetonilla on myös tietynasteinen vedenpitävyysominaisuus, mikä estää lattioiden ja seinien maaperän kosteutta. Kalkkibetonilla on myös tilavuusvakautta. Sitä voidaan valmistaa helposti ja sitä on saatavilla paljon halvemmalla. Se kestää myös sään vaikutuksia ja on erittäin kestävä.
Kalkkibetonin haitat
- Hydraulinen kalkki saavuttaa yleensä lujuuden ajassa, joka on suurempi kuin aika, jossa sementtibetoni saavuttaa saman lujuusarvon.
- Kalkkibetonin kovettuminen kestää kauan, ja kun muinaisessa maailmassa aikaa oli paljon, nykyään aika on rahaa.
- Kalkkibetoni ei kovetu vedessä, vaan se pysyy pehmeänä. On siis tilanteita, joissa sitä ei voi käyttää.
Käyttökohteet ja varotoimenpiteet
- Kalkkibetonia käytetään hyvin laajalti kantavien seinien, pilarien ja lattioiden alapohjissa.
- Johtuen joustavuudestaan se mukautuu erittäin hyvin sementtipohjan alla olevaan perusmaahan ja sementtipohjan yläpuoliseen rakenteeseen.
- Kalkkibetonin paremman laadun vuoksi on tärkeää tiivistää & kovettunut betoni oikein. Kalkki aiheuttaa ihottumaa ihmisen iholle, joten kalkkibetonia käsittelevillä henkilöillä tulisi olla sopivat kumihanskat.
- Henkilöiden tulisi käyttää ihollaan öljyä, jotta he välttyisivät kalkin reaktiosta johtuvalta ihottumalta ja ihon halkeilulta.
- Hyvän kalkkibetonilaadun aikaansaamiseksi voidaan käyttää tiettyjä lisäaineita, kuituja jne.
.