سنگ آهک چیست ؟

سنگ آهک چیست؟

سنگ آهک یک سنگ رسوبی است که در درجه اول از کربنات کلسیم به شکل کلسیت معدنی تشکیل شده است. معمولاً در آبهای شفاف ، گرم و کم عمق دریایی شکل می گیرد. معمولاً یک سنگ رسوبی آلی است که از تجمع پوسته ، مرجان ، جلبک و بقایای مدفوع تشکیل می شود. همچنین می تواند یک سنگ رسوبی شیمیایی با تشکیل کربنات کلسیم از آب دریاچه یا اقیانوس باشد.

سنگ آهک سنگ رسوبی با منشأ شیمیایی یا زیست‌شیمیایی که بیشتر از کلسیم‌کربنات تشکیل شده‌باشد.

آهک زنده میل ترکیبی شدیدی با فلزات دارد، از این‌رو با فلزات مصرف شده در ساختمان مانند لوله‌های آب و لوله‌های شوفاژ ترکیب شده و در آن‌ها خوردگی ایجاد کرده و موجب پوسیدگی می‌شود. به همین علت رفته رفته از میزان مصرف آهک در ساختمان کاسته شده و با توسعه کارخانه‌های سیمان پزی در ایران و سراسر دنیا رفته رفته سیمان جای آهک را در صنعت ساختمان‌سازی گرفته به‌طوری‌که امروزه در کمتر ساختمانی از آهک به عنوان ملات استفاده می‌شود؛ ولی در راه‌سازی برای افزایش تحمل فشاری و کششی خاک مخصوصاً در قشرهای پایین راه‌سازی برای تحکیم بخشیدن به آن و همچنین جلوگیری از روئیدن گیاهان در دامنه راه و باندهای فرودگاه مصرف می‌شود.

همچنین آهک در صنعت سیمان پزی، چینی سازی، شیشه گری، ذوب آهن، صنایع غذایی، تصفیه قند و غیره نیز مصرف می‌شود.

اصول تهیه و بکارگیری آهک

در واقع هدف از تهیه آهک، تبدیل سنگ آن به حالت قابل مصرف و تبدیل مجدد آن به سنگ آهک، پس از مصرف می‌باشد.
بعد از تهیه سنگ آهک CaCO۳ از معادن مربوطه، آنرا درون کوره‌های مخصوص قرار داده و با قراردادن آن تحت درجه حرارت ۹۰۰ درجه سانتی گراد، رطوبت همراه سنگ تبخیر شده و ترکیب CaCO۳ را در کوره‌های مکانیزه یا سنتی می‌شکنند و آنرا تبدیل به آهک زنده با فرمول CaO و گاز CO۲ می‌کنند. گازکربنیک به همراه سایر گازها از دودکش کوره خارج می‌گردد.

آهک زنده را با آب ترکیب و تبدیل به آهک شکفته با فرمول Ca(OH)۲ می‌کنند. این ماده که از دسته قلیایی هاست میل ترکیبی فراوانی با اسیدها دارد.
در نهایت آهک شکفته را به صورت خالص، با خاک یا ماسه به عنوان شفته آهکی در اندود یا ملات به کار می‌برند.
با گذشت زمان گاز دی‌اکسید کربن موجود در هوا با رطوبت محیط ترکیب شده و ایجاد اسید ناپایداری می‌کند که به داخل ملات نفوذ می‌کند و با آن ترکیب شده و موجب ایجاد دوباره CaCO۳ می‌شود. این عمل بسته به مکان کاربرد، رطوبت محیط، میزان گرمای هوا، ضخامت و نوع ملات، حتی تا ماه‌ها به طول می‌انجامد.
در صورت وجود ناخالصی‌های سیلیسی یا آلومینی، ملات به صورت آبی خشک می‌شود و تشکیل سیلیکات و آلومینات کلسیم می‌دهد که سبب مشابهت خواص این ملات و سیمان می‌گردد.

خواص آهک زنده

آهک زنده ماده‌ای سفیدرنگ با درجه ذوب ۲۵۰۰ درجه سانتی گراد است. به دلیل بالا بودن دمای ذوب، از آن برای اندود نمودن سطح کوره‌ها استفاده می‌کنند. این ماده میل ترکیبی فراوانی با آب دارد و به همین دلیل در نگهداری آن می‌بایست دقت خاصی مبذول شود.

محیط سازنده سنگ آهک:

دریایی بیشتر سنگ آهک ها در آب های کم عمق ، آرام و گرم دریایی شکل می گیرند. این نوع محیط جایی است که ارگانیسم هایی که قادر به تشکیل پوسته کربنات کلسیم و اسکلت هستند به راحتی می توانند مواد مورد نیاز را از آب اقیانوس استخراج کنند. هنگامی که این حیوانات می میرند ، پوسته و بقایای اسکلت آنها به عنوان رسوبی جمع می شود که ممکن است در سنگ آهک سنگینه شود. محصولات زباله آنها همچنین می تواند به توده رسوب کمک کند. سنگ آهک های ایجاد شده از این نوع رسوب ها ، سنگ های رسوبی بیولوژیکی هستند. منشأ بیولوژیکی آنها غالباً با وجود فسیل ها در سنگ آشکار می شود.

برخی از سنگ آهک ها می توانند با بارندگی مستقیم کربنات کلسیم از آب دریایی یا آب شیرین تشکیل شوند. سنگ آهکهای تشکیل شده از این روش سنگهای رسوبی شیمیایی هستند. تصور می شود آنها نسبت به سنگ آهک های بیولوژیکی بسیار فراوان هستند.

ترکیب سنگ آهک

سنگ آهک به تعبیری صخره ای است که حداقل 50٪ کربنات کلسیم در قالب کلسیم از نظر وزن دارد. کلیه سنگ آهک ها حاوی حداقل چند درصد مواد دیگر است. اینها می توانند ذرات کوچکی از کوارتز ، فلدسپات ، مواد معدنی رس ، پیریت ، سایدیت و سایر مواد معدنی باشند. همچنین می تواند شامل گره های بزرگی از چرت ، پیریت یا سایدریت باشد.

مقدار کربنات کلسیم سنگ آهک به آن خاصیت می دهد که اغلب در شناسایی سنگ ها مورد استفاده قرار می گیرد – در اثر تماس با محلول سرد 5٪ اسید هیدروکلریک از اثرات آن جلوگیری می کند.

انواع سنگ آهک

نام های مختلف زیادی وجود دارد که برای سنگ آهک استفاده می شود. این نامها بر اساس چگونگی شکل گیری سنگ ، شکل ظاهری یا ترکیب آن و سایر عوامل بنا شده است. در اینجا برخی از انواع متداول استفاده شده است.

گچ: سنگ آهک نرم و با بافتی بسیار ریز که معمولاً به رنگ سفید یا خاکستری روشن است. این ماده عمدتاً از بقایای پوسته آهکی موجودات دریایی میکروسکوپی مانند فورامین سازها یا بقایای آهکی از انواع بیشماری جلبک دریایی تشکیل شده است.

کوکینا: سنگ آهک ضعیف که عمدتاً از آوارهای پوسته شکسته تشکیل شده است. اغلب در سواحل شکل می گیرد که در آن عمل موج قطعاتی از اندازه مشابه را پوسته می کند.

سنگ آهک فسیلی: سنگ آهک که حاوی فسیل های آشکار و فراوان است. اینها معمولاً فسیل های پوسته و اسکلتی موجودات هستند که سنگ آهک تولید می کنند.

سنگ آهک سنگی: سنگ آهک متراکم با اندازه دانه بسیار ریز و یکنواخت که در تختهای نازک وجود دارد که به راحتی از هم جدا می شوند تا یک سطح بسیار صاف تشکیل شود. در اواخر دهه 1700 ، فرایند چاپ (لیتوگرافی) برای تکثیر تصاویر با کشیدن آنها روی سنگ با جوهر روغنی و سپس با استفاده از آن سنگ برای فشردن چندین نسخه از تصویر ساخته شد.

سنگ آهک اوولیتیک: سنگ آهک که عمدتاً از کربنات کلسیم “اوولیتها” تشکیل شده است ، کره های کوچک تشکیل شده توسط رسوب متمرکز کربنات کلسیم بر روی یک قطعه شن و ماسه شن و ماسه است.

تراورتن و مرمر : سنگ آهک که با ایجاد بارندگی تبخیری ، که اغلب در یک غار است ، شکل می گیرد و سازندهایی مانند استالاکتیت ها ، استالاگمیت ها و جریان رودخانه تولید می کند.

Tufa: سنگ آهک تولید شده توسط بارش آبهای کلسیم در یک چشمه آب گرم ، ساحل دریاچه یا مکان دیگر.

سنگ‌های آهکی (carbonate rocks) سازنده عمده سنگ‌های آهکی می‌تواند ترکیبات حاصل از پیوند کلسیم و بنیان بی کربنات باشد. این ترکیب می‌تواند در قالب انواع کانی‌ها ظهور کند. عمده ترکیب ان کانی‌های کلسیت(caco3)، دولومیت(ca,mg co3)و انواع دیگر نظیر سیدریت و انکریت می‌باشد. از انواع سنگ‌ها از نظر ژنز می‌توان از نوع تخریبی آهکی و زیستی آهکی و شیمیایی آهکی نام برد.

سنگ‌های آهکی زیستی: این نوع سنگ مستقیماً حاصل عملکرد فرایندهای بیولوژیکی هستند. یعنی فعالیت‌های جانداران موجود در طبیعت با عث می‌سود به نوعی یون‌های کلسیم و بی کربنات از محیط گرفته شده و با هم پیوند داده شوند و در محیط رسوب گداری نمایند.

سنگ‌های آهکی شیمیایی: این نوع سنگ‌ها در اثر تأثیرات انحلال و محلول و حلال ایجاد می‌شوند که جانداران به صورت مستقیم در شکل‌گیری آن‌ها تأثیر ندارند. به‌طور کلی در اثر فعل و انفعالات محیطی و تغییرات غلظت انواع محلول‌ها و یون‌ها در محیط، این سنگ‌ها به صورت غیر محلول درآمده و در یک محیط رسوبی ته نشست حاصل می‌کنند. از انواع این سنگگ‌ها می‌توان به تراورتن اشاره نمود.

سنگ‌های آهکی آواری: تأثیر رایندهای رسوبی و دینامیکی در اثر تحرکات محیط از قبیل باد یا جریان آب می‌تواند یک سنگ آهکی از قبل تشکیل شده را دوباره حرکت داده فرسایش دهد و بالاخره مجدداً در محیطی جدید رسوب دهد این نوع سنگ‌ها بعد از سخت شدن محیطی یا دایاژنز تبدیل به نوعی سنگ رسوبی می‌شود که اصطلاحاً سنگ‌های آهکی آواری نام دارند.

موارد استفاده از سنگ آهک

سنگ آهک صخره ای است که دارای کاربردهای بسیار زیادی است. این می تواند یک سنگ باشد که از روش های بیشتری مورد استفاده قرار می گیرد. بیشتر سنگ آهک ها به سنگ خرد شده ساخته شده و به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند. از آن به عنوان سنگ خرد شده برای پایه جاده و بالاست راه آهن استفاده می شود. به عنوان سنگدانه در بتن استفاده می شود. برای ساخت سیمان در یک کوره با شیل خرد شده شلیک می شود.

برخی از انواع سنگ آهک در این کاربردها عملکرد خوبی دارند زیرا آنها سنگهای پرپشت و متراکم با فضای منافذ کمی هستند. این خصوصیات آنها را قادر می سازد تا در برابر سایش و یخ زدایی به خوبی ایستادگی کنند. اگرچه سنگ آهک در این مصارف مانند برخی سنگهای سیلیکات سخت تر عمل نمی کند ، اما استخراج آن بسیار ساده تر است و همان میزان سایش را در تجهیزات معدن ، سنگ شکن ها ، صفحه ها و تختخواب وسایل نقلیه که آن را حمل می کنند ، ندارد. .

برخی از کاربردهای مهم اما مهم نیز از سنگ آهک شامل موارد زیر است:

Dimension Stone: سنگ آهک معمولاً برای استفاده در ساخت و ساز و معماری به بلوک و اسلب ابعاد مشخص برش داده می شود. این گیاه برای رو به سنگ ، کاشی کف ، آج پله ، آستانه پنجره و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.

گرانول های بام: به اندازه یک ذره ریز خرد شده ، سنگ آهک خرد شده به عنوان یک آب و هوا و روکش مقاوم در برابر حرارت در زونا ها و سقف های آغشته به آسفالت استفاده می شود. همچنین از سقف های داخلی به عنوان یک روکش بالا استفاده می شود.

Flux Stone: سنگ آهک خرد شده در مراحل ذوب و سایر فرآیندهای پالایش فلز استفاده می شود. در گرما ذوب ، سنگ آهک با ناخالصی ها ترکیب می شود و می تواند به عنوان سرباره از فرایند خارج شود.

سیمان پرتلند: سنگ آهک در کوره با شیل ، شن و ماسه و سایر مواد و زمین به پودر گرم می شود که پس از مخلوط شدن با آب سخت می شود.

AgLime: کربنات کلسیم یکی از مقرون به صرفه ترین مواد خنثی کننده اسید است. هنگامی که به ذرات ماسه یا ذرات کوچکتر خرد می شوند ، سنگ آهک به ماده ای مؤثر برای تصفیه خاک های اسیدی تبدیل می شود. این گیاه در مزارع در سراسر جهان بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.

آهک: اگر کربنات کلسیم (CaC03) در یک کوره در دمای بالا گرم شود ، این محصولات انتشار گاز دی اکسید کربن (CO2) و اکسید کلسیم (CaO) می باشد. اکسید کلسیم یک ماده خنثی کننده اسید است. این ماده به طور گسترده ای به عنوان یک عامل تصفیه خاک (عمل سریعتر از آگلیم) در کشاورزی و به عنوان یک عامل خنثی سازی اسید توسط صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

پرکننده خوراک دام: مرغها برای تولید پوسته های قوی تخم مرغ به کربنات کلسیم احتیاج دارند ، بنابراین کربنات کلسیم به عنوان “مکمل های مرغ” اغلب به عنوان یک مکمل غذایی به آنها پیشنهاد می شود. همچنین به خوراک برخی گاوهای لبنی اضافه می شود که باید مقدار زیادی کلسیم از دست رفته هنگام شیر حیوان را جایگزین کنند.

گرد و غبار ایمنی معدن: همچنین به عنوان “گرد و غبار سنگ” شناخته می شود. سنگ آهک پالوریزه یک پودر سفید است که می تواند روی سطوح زغال سنگ در معرض معدن زیرزمینی اسپری شود. این پوشش باعث افزایش نور می شود و میزان گرد و غبار ذغال سنگی که فعالیت را محکم و آزاد می کند را در هوا کاهش می دهد. این باعث بهبود هوا برای تنفس می شود و همچنین خطر انفجار ناشی از ذرات معلق غبار ذغال سنگ قابل اشتعال در هوا را کاهش می دهد.
سنگ آهک کاربردهای بسیاری دارد. سنگ آهک پودری به عنوان پرکننده در کاغذ ، رنگ ، لاستیک و پلاستیک استفاده می شود. سنگ آهک خرد شده به عنوان صافی فیلتر در سیستم های دفع فاضلاب در محل استفاده می شود. سنگ آهک پودر شده همچنین به عنوان یک ماده جاذب (ماده ای که آلاینده ها را جذب می کند) در بسیاری از امکانات سوزاندن زغال سنگ استفاده می شود.

سنگ آهک در همه جا یافت نمی شود. این تنها در مناطقی که توسط سنگهای رسوبی تحت پوشش قرار دارند رخ می دهد. سنگ آهک در مناطق دیگر مورد نیاز است و از اهمیت بالایی برخوردار است که خریداران می توانند 5 برابر ارزش سنگ را در هزینه های تحویل بپردازند تا از سنگ آهک در پروژه یا فرآیند خود استفاده شود.