Cechy wapna: produkcja i zastosowanie

Historia stosowania wapna liczy kilkanaście wieków. Ten materiał mocno zajął swoje miejsce w najróżniejszych sferach ludzkiego życia. Produkt ma wiele przydatnych cech, a same surowce są niedrogie, a technologia produkcji dość prosta. Dziś w naszym kraju produkuje się rocznie ponad 1 mln ton wapna. Jest głównym składnikiem mieszanek budowlanych, stosowanych w ogrodnictwie, medycynie i życiu codziennym.

Wapno to materiał specjalny. Powstaje w wyniku prażenia i obróbki kredy, skały muszlowej, a także wapienia i innych skał naturalnych zawierających węglany. Skamieliny przetwarzane są w piecach w temperaturach od +1000 do +1300 stopni. Grudki skał przekształcane są w bryły o różnych rozmiarach i kształtach, które są dalej przetwarzane bez udziału środków chemicznych i katalizatorów. Rezultatem jest całkowicie naturalny materiał, składający się w 100% z naturalnych składników. W wapnie dopuszczalna jest niewielka obecność zanieczyszczeń gliniastych i dodatków mineralnych.

Wapno budowlane w czystej postaci jest bezbarwnym i bezwonnym materiałem, który bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie.

Istnieje kilka rodzajów wapna.

• Zgaszony. Wzór chemiczny Ca (OH) 2. Jest podzielony na puch w proszku i ciasto wapienne.
• Wapno niegaszone. Skład o formule CaO można warunkowo podzielić na mielony i grudkowy, w zależności od metody przetwarzania.
• Chlor. Formuła wygląda jak Ca (Cl) OCl. Jest uważany za doskonały środek antyseptyczny.
• Sód. Gatunek ten jest reprezentowany przez mieszaninę wapna gaszonego i NaOH (soda kaustyczna). Jest stosowany w wąsko ukierunkowany sposób, gdy wymagana jest neutralizacja kwasu węglowego.

Zalety materiału to:

• higroskopijność – wapno jest odporne na wilgoć, nie przepuszcza cieczy i nie zmienia swoich właściwości pod wpływem niekorzystnych warunków zewnętrznych;
• dezynfekcja - jest środkiem antyseptycznym, wszystkie bakterie, które dostają się na powierzchnię wapna umierają, kompozycja jest niekorzystnym środowiskiem dla pojawienia się pleśni i grzybów;
• brak nieprzyjemnego zapachu;
• wszechstronność - jego właściwości techniczne są wysokie, może być stosowany na starych powierzchniach, jak również na świeżo malowanych powierzchniach;
• odporność na promienie UV;
• dobra interakcja z kompozycją barwiącą;
• niska cena.

Wapno ma pewne wady.

• Prawdopodobieństwo smug, smug i bąbelków. Dzieje się tak w przypadkach, gdy nie są przestrzegane wszystkie zasady rozcieńczania kompozycji: zbyt płynny roztwór nie da pożądanego odcienia i będzie zbyt gęsty - zacznie się kruszyć i zamieniać w bąbelki podczas wysychania.
• Materiał bardzo żrący. Wymaga przestrzegania przepisów bezpieczeństwa podczas pracy z materiałem, jego przechowywania i transportu.

Technologia przetwarzania surowców naturalnych determinuje podział wapna budowlanego na dwa rodzaje:

• wapno palone zawierające CaO;
• gaszony (uwodniony), którego głównym składnikiem jest Ca (OH) 2.

Charakterystyczne cechy wapna tłuszczowego to:

• wysoka szybkość wygaszania;
• wytwarzanie ciepła;
• plastyczność kompozycji.

Materiał ten jest dodawany do zapraw w celu zwiększenia elastyczności mieszanki i łatwości użycia. Uboga kompozycja ma wysoką szybkość gaszenia i wytwarza znacznie mniej ciepła. W wyniku przetwarzania kompozycja jest ziarnista i niejednorodna, a samo ciasto ma niską plastyczność.

Wapno, które ma tendencję do twardnienia w powietrzu, nazywa się wapnem powietrznym. Mieszanina, która może zestalać się zarówno w powietrzu, jak iw wodzie, nazywana jest hydrauliczną. W wapnie powietrznym krzemiany i glinożelaziany wapnia stanowią do 12% składu, w rzadkich przypadkach liczba ta sięga 20%. Mieszanka ta jest szeroko stosowana do malowania porowatych powierzchni z betonu, cegły, tynku i kamienia naturalnego. Procentowa zawartość zanieczyszczeń w kompozycjach hydratów wynosi ponad 25% i sięga 90%. Występują powszechnie na powierzchniach stale narażonych na działanie wilgoci.

Zgodnie z parametrami tlenku w składzie wapna można warunkowo rozróżnić:

• wapń - zawiera do 2% MgO;
• niski magnez - zawiera 2-5% MgO;
• magnezja o zawartości tlenku magnezu 5-20%;
• dolomit, w tym 20-40% tego składnika.

W zależności od rodzaju przetwarzania surowców naturalnych, warunkowo rozróżnia się następujące opcje wapna powietrznego:

• bryła wapna palonego lub garnek do gotowania, który w swojej masie składa się z Ca (OH);
• mielone wapno palone to materiał uzyskany w wyniku rozdrabniania wapna w kawałkach, ma strukturę proszkową;
• wapno gaszone powstaje podczas gaszenia wapna w kawałkach;
• masa wapienna to kolejny materiał powstający w wyniku gaszenia kompozycji grudkowej o konsystencji pasty;
• Mleko wapienne to wapno o jasnym kolorze, wodorotlenek wapnia występuje w nim zarówno w stanie rozpuszczonym, jak i w postaci cząstek.

Zgodnie z szybkością hartowania materiał dzieli się na trzy typy:

• szybkie gaszenie (prędkość gaszenia nie większa niż 8 minut);
• średnie hartowanie (czas reakcji wynosi od 8 do 25 minut);
• wolno hartowanie (wymaga co najmniej 25 minut)

Odmiany wapna gaszonego i palonego to substancje różniące się składem chemicznym. Wapno palone to tlenek wapnia, a gaszone jest jego wodorotlenkiem, otrzymywane jest w wyniku hartowania wodą. Nawiasem mówiąc, podczas przechowywania wapno palone stopniowo pochłania wilgoć z powietrza i powoli zamienia się w wapno gaszone.

Różny jest również zakres ich stosowania. Wapno palone jest składnikiem suchych mieszanek budowlanych, a także jest wykorzystywane do produkcji cegieł silikatowych. Wapno gaszone służy do malowania i tynkowania jako spoiwo.

Wapno niegaszone ma kilka zalet:

• nie generuje odpadów podczas pracy;
• niski stopień wchłaniania cieczy;
• zdolność do pracy w temperaturach ujemnych;
• wysoka wytrzymałość;
• szeroki zakres zastosowań.

Oprócz zalet mieszanka wapna palonego ma również istotną wadę – jest niebezpieczna dla zdrowia, jest żrąca, prowadzi do oparzeń skóry i błon śluzowych. Praca z nim wymaga ostrożności, pomieszczenie musi być wentylowane, wskazane jest stosowanie okularów ochronnych, maski i rękawic.

Jak ustalić, które wapno jest przed tobą - gaszone czy nie.

• Ta informacja musi być wskazana na opakowaniu.
• Mieszaniny można rozróżnić dotykiem. Kiedy dotkniesz wapna niegaszonego, poczujesz ciepło, ale wapno niegaszone ma normalną temperaturę.
• Wapno palone to najczęściej kamyki i grudki, a mieszanka gaszona jest sprzedawana w stanie sproszkowanym.
• Skład można sprawdzić wodą. Gdy ciecz dostaje się do wapna palonego, natychmiast rozpoczyna się reakcja, ciepło i gaz są intensywnie uwalniane, a bryzgi rozpryskują się we wszystkich kierunkach.

Kompozycje wapniowe mają dość szeroki zakres zastosowania.

• Do dezynfekcji pomieszczeń. Po obróbce na ścianach i suficie nie tworzą się grzyby i pleśń.
• Jako grzejnik w budownictwie mieszkaniowym. Łącząc puch z tynkiem i trocinami uzyskuje się niedrogą, przyjazną dla środowiska izolację, są one wypełnione pustkami. W miarę twardnienia na powierzchni tworzy się film, który tworzy efekt osłony termicznej, ale jednocześnie nie zakłóca wentylacji powietrza.
• Podczas układania cegieł. W połączeniu z gipsem kompozycje wapienne przyczyniają się do zwiększenia przyczepności powierzchni, wyprzedzając w tym parametrze zaprawy cementowe.

Wapno gaszone i niegaszone mają swoje właściwości użytkowe. Wapno niegaszone jest wykorzystywane w budownictwie. Przez długi czas produkowano z niego cement, który dość dobrze twardnieje i zapewnia przyczepność powłoki. Jednak wapno pochłania wilgoć, dlatego na ścianach zaczyna tworzyć się pleśń. Ta cecha doprowadziła do stopniowego wycofywania wapna palonego w budownictwie.

Dziś ta kompozycja jest aktywnym składnikiem tynków, betonów żużlowych i farb. Wapno niegaszone jest używane w zimnych porach roku, ponieważ po hartowaniu wytwarza się silne ciepło, które po zestaleniu tworzy pożądaną temperaturę.

Wapno gaszone ma szerszy zakres zastosowań.

Ten materiał jest używany prawie wszędzie:

• nadaje się do wybielania w domu;
• zmiękcza wodę, dlatego jest stosowany w przemyśle lekkim do garbowania skór;
• służy do tworzenia związku wapnia podczas kaustyzacji węglanów Na, K oraz syntezy różnych kwasów;
• w stomatologii do dezynfekcji jamy ustnej i kanałów zębowych;
• wlany do kompozycji piaskowo-cementowych podczas budowy;
• służy jako surowiec do produkcji pasz dla bydła i drobiu;
• to dodatek do żywności E526, stosowany jako emulgator, który pomaga mieszać niemieszalne produkty, takie jak woda i olej;
• do neutralizacji ścieków i innych roztworów.

Osobno warto wspomnieć o wykorzystaniu wapienia w rolnictwie, ponieważ żaden ogrodnik nie może się bez niego obejść. Nawozy wapniowe obejmują wapno jeziorne, margiel, mąkę dolomitową i tuf, które są wytwarzane przez przetwarzanie wapna palonego z puchem. Nawozy te są przeznaczone do malowania drzew (w tym celu należy rozcieńczyć 1 kg kompozycji w 4 litrach wody) i opryskiwania roślin (wodę wapienną miesza się z siarczanem miedzi).

Gaszenie wapna odbywa się zgodnie ze wzorem chemicznym: CaO + H2O = Ca (OH) 2 + 65,1 kilodżuli. W tym celu proszek wapienny rozpuszcza się w wodzie, która reaguje z tlenkiem wapnia. W trakcie reakcji odnotowuje się aktywne uwalnianie ciepła, w wyniku czego woda przechodzi w stan gazowy. Uwolnione opary rozluźniają skałę, grudki zamieniają się w drobny proszek.

Jeśli podczas gaszenia do wapna doda się wodę w ilości 70–100% jego całkowitej masy, otrzymuje się uwodnioną kompozycję (puch). Jest produkowany w warunkach fabrycznych dzięki specjalnie wyposażonym hydratorom. Jeśli wapień i wodę pobiera się w stosunku 3: 1, otrzymuje się ciasto wapienne, które stosuje się na placach budowy. Trzymając mieszaninę w specjalnym dole przez 2 tygodnie, nabiera szczególnej plastyczności.

Podczas procesu gaszenia w wapieniu nie powinien pozostać ani jeden tlenek metalu, w przeciwnym razie jakość mieszanki będzie raczej niska. Do skutecznego gaszenia potrzeba co najmniej jednego dnia. Idealnie proces ten trwa 36 godzin.

Główne etapy gaszenia:

• do pojemnika wsypywany jest wapień - można używać metalowych pojemników, ale nie powinien zawierać rdzy;
• proszek wlewa się wodą (w ilości 1 kg kompozycji na 0,5 l do produkcji ciasta wapiennego i 1 l wody do tworzenia puchu); jeśli wapno jest wapnem wolno gasnącym, zaleca się wlewanie wody w kilku przejściach;
• masa jest dokładnie wymieszana, zaleca się kilkakrotne powtórzenie tej procedury, aby zapobiec zmniejszeniu uwalniania pary.

Prace należy wykonywać z najwyższą starannością. Po hartowaniu roztwór nagrzewa się do +150 stopni, wrząca kompozycja aktywnie wrze i rozpryskuje się. Pierwsze 30 minut gaszenia masy należy mieszać specjalnym drewnianym patyczkiem, dlatego używaj odzieży ochronnej, aby uniknąć wypadków. Po zakończeniu hartowania pojemnik zamyka się pokrywką i pozostawia na co najmniej 2 dni. Optymalnie jest pozwolić mu "parzyć" przez 2-3 tygodnie, w tym czasie kompozycja uzyskuje najskuteczniejsze właściwości dezynfekujące.

Wapno rozcieńcza się wodą w proporcjach różniących się w zależności od przeznaczenia kompozycji. Jeśli mieszanina jest przygotowana do wybielania ścian i sufitów, wówczas surowce i wodę należy wymieszać w proporcjach 1: 2 (2 litry wody pobiera się na 1 kg wapienia). Roztwór pozostawia się na dwa dni, po czym jest filtrowany. Aby przetworzyć pnie drzew na 1 kg proszku, pobiera się 4 litry wody, mieszanina wymaga również infuzji przez 24 godziny. W przypadku opryskiwania roślin wapień rozcieńcza się dużą ilością wody siarczanem miedzi, powstały roztwór można zużyć w ciągu godziny.

Profesjonaliści zalecają przestrzeganie tych wskazówek dotyczących pracy z wapnem.

• aby powłoka była trwalsza, a warstwa tynku nie pęcznieje, do mleka wapiennego dodaje się klej do tapet lub farbę na bazie lateksu (do 10-15% całkowitej masy mieszanki);
• podczas sporządzania mieszanki do wybielania do roztworu mleka można dodać łyżkę płynnego zielonego mydła - zapewnia to ściślejszą przyczepność kompozycji do kory drzew;
• do dekoracyjnego wybielacza warto dodać naturalny olej schnący (1/3 łyżeczki na 1 litr kompozycji lub 5 g soli), co sprawi, że powłoka będzie odporna na niekorzystne wpływy zewnętrzne;
• jeśli dodasz trochę niebieskiego do wybielacza, da to lekko niebieskawy odcień - ta właściwość jest często wykorzystywana do przygotowania roztworów do pokrycia sufitu;
• kolorowe związki wapienne najlepiej stosować w zimnych lub wilgotnych pomieszczeniach.

Podczas pracy z wapnem wymagane jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa:

• mieszanie kompozycji odbywa się tylko w metalowym pojemniku;
• wymagane jest stosowanie środków ochrony osobistej twarzy, oczu, rąk i narządów oddechowych;
• gaszenie rozpoczyna się bezpośrednio 10–20 minut po dodaniu wody do wapna, podczas reakcji wydziela się intensywna para, dlatego nie zaleca się pochylania nad pojemnikiem i sprawdzania konsystencji mieszanki rękami;
• gdy materiał wchodzi w interakcję z wodą wydziela się specyficzny zapach, wszelkie prace najlepiej wykonywać w wentylowanym pomieszczeniu lub na świeżym powietrzu.

Istnieją osobliwości przechowywania kompozycji wapiennych. Wapno w kawałkach musi być wodoodporne, ponieważ substancja ta może gasić nawet wilgoć z powietrza. Jeżeli mieszanka jest przechowywana w papierowej torebce, jej okres przydatności do spożycia jest krótki, ponieważ po miesiącu od rozpakowania traci swoje właściwości użytkowe.Pomieszczenie, w którym składowane jest wapno, musi mieć podłogę drewnianą podniesioną co najmniej 30 cm od podłoża.

Oparzenie wapnem to chemiczne uszkodzenie skóry, które jest obarczone najbardziej nieprzyjemnymi konsekwencjami. Wapno niegaszone to zasada, która emulguje i rozpuszcza sebum, wnikając w głębokie warstwy naskórka. Zewnętrznie oparzenie wygląda jak złożona martwica tkanek o białawym odcieniu z tworzeniem luźnych strupów. W kontakcie ze skórą i błonami śluzowymi zasady przenikają we wszystkich kierunkach, dlatego ognisko zmiany jest znacznie większe niż strefa kontaktu z wapnem. Uszkodzone tkanki częściowo tracą zdolność do regeneracji, a rany goją się bardzo długo.

W przypadku porażki należy niezwłocznie udzielić pomocy medycznej. Konieczne jest niezwłoczne wezwanie lekarza, a gdy będzie próbowała poprawić stan ofiary. Jeśli wapno gaszone dostanie się na skórę, spłucz dotknięte obszary zimną wodą przez co najmniej 15 minut, a następnie leczyć naparem z rumianku lub maścią przeciwzapalną.

Ale jeśli nastąpi szybkie oparzenie, płukanie skóry wodą jest surowo zabronione, ponieważ może to pogorszyć sytuację i spowodować nieodwracalne szkody dla zdrowia. Większość substancji wyjdzie z łzami, a jej pozostałości należy usunąć bawełnianą szmatką i nasmarować olejem lub smarem. Nawiasem mówiąc, jest to jedyny rodzaj uszkodzenia chemicznego, który można zastosować. W przypadku jakichkolwiek innych uszkodzeń takie odczynniki są surowo zabronione. Rana powinna być pokryta sterylną tkanką i natychmiast zabrana do szpitala.

Sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku kontaktu z wapnem w oczach. Powoduje dość niebezpieczne konsekwencje, aż do częściowej lub całkowitej utraty wzroku. Małe i średnie frakcje nie są tak niebezpieczne, mogą powodować jedynie zapalenie spojówek. Duże części dosłownie przyklejają się do błony śluzowej oka i faktycznie je korodują, wnikając do środka i powodując ostry ból, pieczenie i skurcz powiek.

Pierwsza pomoc obejmuje:

• wkroplenie soli disodowej, która wiąże jony metali;
• stosowanie środków przeciwbólowych, w tym miejscowych.

Aby uzyskać informacje na temat gaszenia wapna własnymi rękami, zobacz następny film.