Yapı Malzemesi

Kireç

Suyla karıştırıldığında tipine göre hava veya suda katılaşma özelliği gösteren beyaz renkli inorganik esaslı bir bağlayıcı türüdür. Ana maddesi kalsiyum oksittir (CaO).Kireç taşı denilen kalsiyum karbonat (CaCO³) 850-900˚C pişirildiğinde karbondioksit (CO²) uçar ve kalsiyum oksit kalır. Böylece kireç oluşur.

Özelliği

Yoğunluğu 3,02-3,30 arasındadır. Kalsiyum oksit 2570˚C erir. Kireç taşı (Ca CO³) pişirilirken sıcaklık 1000˚C geçemezse elde edilen kirece çalı kireci adı verilir. Bu kireç su ile kolay işlem görür ve iyi söner. Çünkü bu kireçler gevşek ve gözeneklidir. Şayet kireç taşı uzun zaman 1400˚C civarında pişirilirse kömür kireci elde edilir. Sönmesi zordur ve zaman ister.

Kireçler kullanılacakları zaman kalsiyum oksit halinde kullanılmazlar. Su ile işlem görerek söndürülmesi gerekir. Kirecin söndürülmesi bir hidratasyon olayıdır. Sönmemiş kirecin içerisine az miktarda su dökülünce bir müddet sonra kireç parçasının kabardığı ve yavaş yavaş çatlayarak dağıldığı ve aynı zamanda sıcaklıkla birlikte buhar meydana geldiği görülür.

CaO+H²O Ca(OH)² +1590 cal Meydana gelen sıcaklık 400 ˚C ye ve daha fazlaysa yükselebilir. Bu sebeple olayın aksi yönde cereyan etmesi de mümkündür. Yani sönmüş kirecin su kaybederek tekrar (CaO) haline gelmesi mümkündür. Bu sebeple kirecin söndürülmesi dıştan görüldüğü kadar basit ve kolay bir işlem değildir.

Kireç söndürülürken üzerine dökülen suyu yavaş yavaş vermek, bir müddet soğuyup kabarmasını bekledikten sonra tekrar su vermek sureti ile söndürme işlemine devam etmek lazımdır. Bazen, açılan kireç kuyusu içine su doldurulup sönmemiş kireci bunun içine atarak kirecin söndürüldüğü sanılır. Bu şekilde kireç tam olarak sönmez, şayet kireç bu şekilde kullanılırsa yapı için çeşitli sakıncalar meydana gelebilir.

Kireç sönmüş kireç haline gelirken hacmi 2- 2,5 kat artar. Zaten kirecin sönerken kabarıp çatlamasına sebep olur. İçinde iyice sönmemiş kireç bulunan malzeme ile yapılan inşaatlarda zamanla deformasyon ve çatlaklar meydana gelir. Kirecin iyice sönmesini sağlamak için kireç yeterli su ile söndürüldükten sonra üzeri kumla örtülüp üzerinden bir kışın geçmesini beklemekte fayda vardır.

Böylece kuyu içinde bekleyen bu sönmüş kireç içinde sönmemiş paça kalmamış olur. Özellikle sıva yapımında kullanılan kireçler için bu yol takip edilmelidir.

Kirecin Söndürülmesi

Sönmemiş kireç, ağırlığının yarısı kadar suyun içine konularak söndürülür. Bu işlem sırasında yüksek miktarda ısı açığa çıkar. Yarım kilo sönmemiş kireç, 0°C’deki 1 litre suyun sıcaklığını kaynama noktası olan 100°C’ye çıkaracak büyüklükte bir reaksiyon ısısı vermektedir. CaO+ H²O Ca(OH)² + ısı MgO+ H2O Mg(OH)² + ısı

Sönmüş Kireç

Elde edilen toz halindeki sönmüş kireç, kuru halde ve torbalar içinde depolarda saklanır. Ancak çeşitli nedenler (taşın aynı oranda pişmemesi veya aşırı pişmesi, sirkülasyon olmayışı vb.) kalitede düşüşe sebep olur, ayrıca üretilen kireç küçük miktardadır.

Kireç Üretimi

Modern Yöntem

• Taş ocaklarında tek bir patlama ile seçilmiş bölgeden 30.000 ton taş elde edilir.
• Kireçtaşı, döner ya da yatay kalsinasyo fırınlarında, 900°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda kalsine edilerek sönmemiş kirece dönüştürülür.
• Öğütülmüş tozsuz kireç, yüksek akışkanlığa sahip kireç, yüksek boşluklu kireç, yavaş priz (İnce toz halindeki bağlayıcı maddelere su eklenince başlangıçta istenilen şeklin verilebildiği plastik bir hamur elde edilir. Belirli bir süre sonra, hamur katılaşmaya başlar.) yapan kireç sütü, özel katkılar gibi değişik özelliklere sahip kireç çeşitleri üretilebilir.
• Yeni yapılmış ve içerisinde oturulmamış yerlerin daha uzun müddet nemli kaldıklarını açıkça bu reaksiyon Ca(OH)² + O² Ca CO³ + H²O (Kirecin sertleşmesi reaksiyonu) gösterir. Bu nedenle binanın nemini gidermek için yalnız sıcaklık yetmez karbondioksidinde (CO²) varlığı gerekir. İşte sadece hava ile temasla, havanın (CO²) alarak karbonat haline gelerek sertleşen bu maddelere hava kireçleri denir. Bunlar hidrolik maddeler gibi su ile temasla sertleşmedikleri gibi sık sık ve bol su ile temasta olacak yerlerde bu kireçler kullanılmaz.
• Kireç hamuru kururken, kendini çeker, büzülür ve çatlar. Bu sebeple, kireç hamuru kendi başına kesinlikle kullanılmaz. Yapıştırıcı, bağlayıcı olarak kumla karıştırılmış şekli kullanılır. Böylece elde edilen harcın büzülüp çekmesi önlenir. CO²’ in bünye içine girmesi sağlanmış olur, sertleştirilmesi kolaylaştırılır. Aksi halde karbonatlaşma uzun sürer. Mesela, söndürülmüş kireç kuyusunda senelerce bırakılabilir ve hiç karbonatlaşma olmaz.

Kireçler sertleşme şekillerine göre hava ve su kireçleri diye ikiye ayrılır. Hava kireçleri; havadaki karbondioksidi alarak sertleşen kireçlerdir. Üç grupta incelemek mümkündür.

1-Beyaz Kireç; tatbikatta yağlı kireç olarak tanınan bu malzeme TS. 30 da şöyle tanımı yapılmaktadır. İçerisinde % 80 den yukarı (Ca CO³) bulunan kireç taşları erimeye yakın sıcaklık sınırının altında pişirildikten sonra su veya buhar altında söndürülürken karbondioksit alarak yalnız havada sertleşen malzemeye beyaz kireç denir.

2-Dolamit kireci; dolamit taşlarının ( Ca CO3, Mg CO3) erimeye yakın sıcaklık altında pişirildikten sonra, su veya buhar altında söndürülüp karbondioksit alarak yalnız havada sertleşen malzemeye dolamit kireci denir.

3-Karpit kireci; bir çeşit karpitten (CaC2), asetilen gazı (C2H2) elde edilirken kalan kısım kalsiyum hidroksit (Ca(OH)2) yani sönmüş beyaz kireçtir. CaC2 + 2H2O C2H2 +Ca(OH)2

Su kireçleri; hava kireçleri ile tamamen hidrolik olarak çimentolar arasındaki grubu su kireçleri teşkil eder. Bu kireçler hava kireçlerinden farklı olarak su, içerisinde sertleşme özelliğine sahiptirler. Su kireçleri %10-25 oranında kil bulunan kalkerlerin pişirilmesiyle elde edilirler. Pişirme sırasında 105-110 ˚C de kalkerin içerisinde bulunan su buharlaşır. 900 ˚C de kalkerin ayrışımı ve karbondioksit çıkışı sona erer. 900 ˚C den sonra kirecin silis ve alüminyum üzerindeki etkisi başlar.

Fırın yanma bölgesindeki sıcaklık 1200-500 ˚C arasındadır. Pişirilen kalkerin homojen olmaması nedeniyle kirecin silis ve alüminyum ile birleşmesi tam olmaz. Büyük bir kireç serbest olarak kalabilir. Sıcaklığın şiddetine silis ve alüminyum miktarına göre bir kısım kireç alüminyumla birleşerek trikalsiyum alüminat (3CaO.Al²O³), dikalsiyum silikat (2CaCO.SiO²), trikalsiyum silikat (3CaO SiO²) meydana getirir.

Bu maddeler çimentonun da ana bileşenidir. Bu bakımdan su kirecine yağlı kireç ile Portland çimentosunun (çimento klinkeri ve alçı taşı ile birlikte öğütülerek elde edilir) karışımı olarak bakılabilinir. İyi bir su kirecinin birim ağırlığı (boşlukları dâhil olmak üzere birim hacim ağırlığı) 0,600- 0,800, özgül ağırlığı ise (boşlukları çıkartıldıktan sonra birim hacmine karşılık gelen ağırlığı) 2,70-2,80 dir. Katılaşma müddeti 2 gün ile 4 hafta arasında değişir.

Kirecin Kullanımı

Kireç İnşaat Sektöründe;

• Sıva,
• Harç,
• Karayollarında stabilizasyon malzemesi ve bitümlü karışımlarda katkı maddesi olarak,
• Gaz beton,
• Kireç- kum tuğlası üretimi ve
• Badana işlerinde kullanılmaktadır.

Kireç, harçlara plastisite ve işlenebilirlik kazandırmak amacıyla eklenir. Çoğunlukla Melez harç adı verilen bu harçlar; 1 kısım çimento, 1-2 kısım kireç ve 5-6 kısım kumdan oluşur.

Kirecin Özellikleri

Kirecin fiziksel özellikleri;

1- Verimlilik;

1. a) Hava kireçleri; 10 kg sönmemiş su kirecinden minimum 20 lt kaymak kireç elde edilmelidir.
2. b) Su kireci; 10 kg sönmemiş su kirecinden minimum 18 lt kaymak su kireci elde edilmelidir.

2-Hacim sabitliği; Hacim sabitliği deney yapıldığında radyal ve kafes şeklinde çatlamalar yoksa kireç sabit hacimli olarak kabul edilir.

3-İncelik; Toz halinde satılan kireç cm2 sinde 4900 delik bulunan elekten % 15 ten fazla kalıntı bırakmayacak şekilde öğütülmüş olmalıdır.

Kireç Kullanılırken Dikkat Edilecek Hususlar

1. Kireç ile fazla kalın harç sıvası yapılmamalıdır. Aksi takdirde C0² harcın içine fazla oranda giremeyeceğinden, orta kısımlar plastik durumunu korur.
2. Su ile temas eden yapılarda kullanılmamalıdır. Kireç su içinde erir.
3. Taşıyıcı elemanların yapımında bağlayıcı madde olarak kullanılmamalıdır. Kirecin her türlü yapı malzemesine iyi yapışma yeteneği olmasına karşın, mekanik özellikleri zayıftır 4. Kireçle elde edilen harçların plastik özellikleri fazladır. Şekil değişimi yapabilme yeteneğinin fazlalığı nedeniyle duvar sıvaları için çok uygundur. Kireçle yapılan sıvalar çimento harcı ile yapılan sıvalara kıyasla daha az çatlar.