Καλώς ήλθατε

Συνδεθείτε ή εγγραφείτε ως Μέλη, προκειμένου να σχολιάσετε αναρτημένα άρθρα, slides κλπ ή/και να διατυπώσετε τις δικές σας απόψεις για οποιοδήποτε θέμα τεχνικού ενδιαφέροντος.

Παρασκευή, 10 Ιουλίου 2020

Οι αρχαίοι Ελληνες χρησιμοποιούσαν τον όρο τίτανος για τον προσδιορισμό λευκών πορωδών φυσικών υλικών και κόνεων, ίσως και της γύψου. Άσβεστος, δηλαδή τίτανος που δεν έχει σβήσει, ήταν ο κοινός ασβέστης. Σιγά-σιγά έμεινε μόνο το επίθετο (άσβεστος) ως όνομα του υλικού.

Aσβέστης: ένα βασικό δομικό (και όχι μόνον) υλικό Οι αρχαίοι Ελληνες χρησιμοποιούσαν τον όρο τίτανος για τον προσδιορισμό λευκών πορωδών φυσικών υλικών και κόνεων, ίσως και της γύψου. Άσβεστος, δηλαδή τίτανος που δεν έχει σβήσει, ήταν ο κοινός ασβέστης. Σιγά-σιγά έμεινε μόνο το επίθετο (άσβεστος) ως όνομα του υλικού. Το όνομα του στοιχείου ασβέστιο οφείλεται στην παρουσία του στην άσβεστο (ασβέστη). Ο ασβέστης είναι μια από τις περισσότερο χρησιμοποιούμενες χημικές ενώσεις στον κόσμο. Οι κονίες ασβέστου χρησιμοποιούνται ευρέως από τους αρχαίους χρόνους (ασβεστοκάμινος Ur/Βαβυλωνία 2000 π.Χ.), αποτελούν δε και σήμερα το μεγαλύτερο μέρος των αερικών κονιών. Ως πρώτη ύλη χρησιμοποιούνται οι ασβεστόλιθοι, οι οποίοι είναι ευρέως διαδεδομένοι. Το ανθρακικό ασβέστιο (CaCO3) κρυσταλλώνεται σε τρεις μορφές (Calcite, Aragonite, Vaterite) από τις οποίες οι δύο πρώτες (Ασβεστίτης και Αραγωνίτης) είναι οι σημαντικότερες. Η χημική σύσταση των ασβεστολίθων κυμαίνεται σε μεγάλο βαθμό, ανάλογα με την προέλευσή τους. Ο όρος "άσβεστος" αποτελεί συμβατική ονομασία των προϊόντων της πύρωσης και της μετέπειτα κατεργασίας ανθρακικών πετρωμάτων όπως ασβεστόλιθοι, δολομίτες και μάρμαρα. Χρησιμοποιείται κυρίως για να περιγράψει το οξείδιο του ασβεστίου, την άνυδρη άσβεστο (CaO), που προκύπτει από τη θερμική διάσπαση σε θερμοκρασίες πάνω από τους 900 °C ανθρακικών πετρωμάτων, υψηλής περιεκτικότητας σε ανθρακικό ασβέστιο (συνήθως πάνω από 97%). Σε αυτό το χαρακτηριστικό στηρίζεται η βιομηχανία της άσβεστου, χρησιμοποιώντας τη διεργασία που γενικά είναι γνωστή ως "ασβεστοποίηση". Υπάρχουν ωστόσο και οι μορφές της ασβέστου που προκύπτουν από την κατεργασία δολομιτικών ασβεστολίθων. Αυτές περιλαμβάνουν τη δολομιτική άσβεστο (CaO•MgO), την δολομιτική υδράσβεστο τύπου Ν [Ca(OH)2•MgO] και S [Ca(OH)2•Mg(OH)2]. Αν και η αναφορά του ονόματος υπονοεί τις πάσης φύσεως κατασκευαστικές εφαρμογές, εν τούτοις στις ανεπτυγμένες χώρες ο ασβέστης αναλώνεται σε άλλες βιομηχανικές δραστηριότητεςσε ποσοστό που φθάνει το 80-85%. Στην Ελλάδα η εικόνα είναι αντίστροφη: μικρότερο ποσοσοτό ασβέστη απορροφάται από μη δομικές εφαρμογές.Ιστορική Αναδρομή Ο ασβέστης αναφέρεται ως ένα από τα παλαιότερα γνωστά υλικά, το ίδιο παλιό όσο και η πέτρα. Χρησιμοποιήθηκε το 4000 π.Χ. στην Αίγυπτο για την κατασκευή των πυραμίδων, όπως επίσης το 1500 π.Χ. για τα παλάτια της Κνωσού στην Κρήτη. Αναφέρεται στην Βίβλο, στην κατασκευή του Σινικού τείχους καθώς και στην κατασκευή του ναού του Απόλλωνα στην Αρχαία Ελλάδα. Δεν είναι δύσκολο να φαντασθεί κανείς πως ανακαλύφθηκαν τα κονιάματα με βάση τον ασβέστη. Στο παρελθόν θα συνέβη κάποια φωτιά σε μια περιοχή με ασβεστολιθικά πετρώματα που στην συνέχεια θα έσβησε με βροχή. Το νερό θα δημιούργησε μια λεπτόκοκκη σκόνη που με την σειρά της με περισσότερη βροχή έδωσε ένα άσπρο πολτό. Μετά από πάροδο μερικών ημερών ή εβδομάδων διαπιστώθηκε ότι ο πολτός είχε στερεοποιηθεί και κατά κάποιο τρόπο είχε την εμφάνιση του αρχικού πετρώματος.1 / 15 Οι αρχαίοι Έλληνες γνώριζαν ότι ο υδράσβεστος αποτελεί αερική κονία, η οποία για να υποστεί την επιθυμητή πήξη και σκλήρυνση, χρειάζεται την αργή αντίδραση του CO 2 της ατμόσφαιρας. Έτσι λοιπόν, δημιούργησαν μείγματα ασβέστη και ηφαιστειακής γης από τη Θήρα, τα οποία είχαν τη δυνατότητα να πήζουν και να σκληραίνουν μέσα στο νερό, αποτελώντας υδραυλικές κονίες. Αυτές οι κονίες, έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, που όπως έχει αποδειχτεί, ξεπερνάει τα 2.000 χρόνια. Επίσης, στα ελληνικά νησιά κυρίως, ασβέστωναν τα σπίτια τους, γνωρίζοντας ότι το λευκό χρώμα που προσδίδει ο ασβέστης είναι θερμοανακλαστικό και ελαχιστοποιεί τη ζέστη του ηλίου, μια τεχνική η οποία συνεχίζεται ως τις μέρες μας. Κυρίως όμως επί Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας χρησιμοποιήθηκε ευρέως (αναφέρεται και στην κατασκευή της Αππίας οδού), μάλιστα ο Βιτρούβιος, που ήταν μηχανικός του Ιούλιου Καίσαρα, έγραψε και προδιαγραφές χρησιμοποίησης του. Ο Ξενοφών, το 350 π.Χ., αναφέρει ένα ναυάγιο στα ανοιχτά της Μασσαλίας, το οποίο μετέφερε ασβέστη. Η μεγαλύτερη όμως συνεισφορά των Ρωμαίων ήταν η παρατήρηση ότι όταν ανεμειγνύετο με ηφαιστειογενούς προέλευσης υλικά όπως η λάβα από τον Βεζούβιο, διάφορες τέφρες ή αδρανή, το μίγμα σκληρύνετο. Αυτός ο υδραυλικός χαρακτήρας, οδήγησε στην ανάπτυξη της Ρωμαϊκής κονίας ή της υδραυλικής ασβέστου που συνίστατο από άσβεστο και ποζολάνη. Με την πτώση της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας χάθηκε και η σχετική τεχνολογία με αποτέλεσμα να καθυστερήσει σημαντικά η εξέλιξη των κατασκευών. Η παραπάνω τεχνοτροπία απαντάται αργότερα στο Βυζάντιο. Κατά τον Μεσαίωνα και κυρίως την Αναγέννηση ξαναχρησιμοποιήθηκε ευρέως η άσβεστος είτε σκέτη είτε σε μείγματα με ποζολάνες, όπως μαρτυρούν κονιάματα που χρονολογούνται από εκείνες τις περιόδους. Στην πραγματικότητα μέχρι τον 19ο αιώνα στην Ευρώπη και μέχρι το 1890 στην Αμερική, οπότε και άρχισε να αναπτύσσεται το τσιμέντο Πόρτλαντ, η άσβεστος ήταν το κυριότερο υλικό για τις τοιχοποιίες. Ακόμα και σήμερα σώζονται σε εκπληκτικά καλή κατάσταση, κατασκευές 200-300 ετών στις οποίες είχε χρησιμοποιηθεί ασβέστης.Ορολογία Ασβέστου Επειδή πολλές φορές προκαλείται σύγχυση με την ορολογία του ασβέστη, παρατίθενται οι σημαντικότεροι ορισμοί και οι υποδιαιρέσεις των δομικών ασβέστων. Aσβεστος (lime, CL, DL). Είναι ένας γενικός όρος που περιλαμβάνει όλες τις φυσικές και χημικές μορφές των διαφόρων ποιοτήτων με τις οποίες το οξείδιο ή/και το υδροξείδιο του ασβεστίου και του μαγνησίου μπορούν να εμφανισθούν. Αερικές άσβεστοι. Ασβεστοι που κυρίως συνίστανται από οξείδιο ή υδροξείδιο του ασβεστίου και οι οποίες σκληρύνονται αργά στον αέρα κάτω από την επίδραση του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας. Κατά κανόνα δεν σκληρύνονται κάτω από το νερό καθόσον δεν έχουν υδραυλικές ιδιότητες. Aσβηστοι άσβεστοι (quick limes, Q). Είναι αερικές άσβεστοι που συνίστανται κυρίως από οξείδιο του ασβεστίου και του μαγνησίου και παράγονται κατά την ασβεστοποίηση των ασβεστολίθων. Παρουσιάζουν εξώθερμη αντίδραση όταν έρχονται σε επαφή με το νερό. Ανάλογα με το μέγεθος των χαρακτηρίζονται ως λίθοι, κοκκώδεις, αλεσμένες, πολύ αλεσμένες. Σβησμένες άσβεστοι (slaked ή hydrated limes). Είναι αερικές άσβεστοι που κυρίως συνίστανται από υδροξείδιο του ασβεστίου που προέρχεται από ελεγχόμενο σβύσιμο (προσθήκη νερού) των άσβυστων ασβέστων. Παράγονται ως ξηρά σκόνη ή ως πολτός και δεν εμφανίζουν εξώθερμη αντίδραση σε επαφή με το νερό.2 / 15 Υδράσβεστοι (hydrated limes). Σβησμένες άσβεστοι που συνίστανται κυρίως από υδροξείδιο του ασβεστίου. Δολομιτικές υδράσβεστοι (DL). Σβησμένες άσβεστοι που συνίστανται κυρίως από υδροξείδιο του ασβεστίου και του μαγνησίου καθώς και οξείδιο του μαγνησίου. Διακρίνονται σε ημι-ενυδατωμένες που αποτελούνται από υδροξείδιο του ασβεστίου και οξείδιο του μαγνησίου και σε πλήρως ενυδατωμένες που είναι μόνο υδροξείδια. Δεν παράγονται βιομηχανικά στην Ελλάδα. Πολτός ασβέστου (lime putty, S PL). Σβησμένη άσβεστος αναμεμειγμένη με νερό προς μία επιθυμητή συνεκτικότητα, που συνίσταται κυρίως από υδροξείδιο του ασβεστίου με ή χωρίς υδροξείδιο του μαγνησίου. Προκύπτουν από το σβήσιμο των άσβηστων ασβέστων με ελεγχόμενη περίσσεια νερού ή μετά την ανάμειξη υδρασβέστου με νερό. Γαλάκτωμα ή γάλα ασβέστου (milk of lime, S ML). To προϊόν που παρασκευάζεται όταν αραιωθεί με νερό πολτός ασβέστου. Χρησιμοποιείται κυρίως στους λευκούς χρωματισμούς σε συνδυασμό με άλλα υλικά που του επαυξάνουν τις ιδιότητες του. Το αιώρημα αυτό συνήθως περιέχει έως 40% κ.β. στερεά. Υδραυλικές άσβεστοι. Είναι άσβεστοι που κυρίως συνίστανται από πυριτικά άλατα του ασβεστίου και του αργιλίου καθώς και υδροξείδιο του ασβεστίου. Παράγονται με έψηση πλουσίων σε αργίλιο ασβεστολίθων και στην συνέχεια σβήσιμο και άλεση ή με την ανάμειξη των κατάλληλων υλικών με υδροξείδιο του ασβεστίου. ‘Εχουν την ιδιότητα να πήζουν και να σκληρύνονται όταν έρχονται σε επαφή με το νερό. Το διοξείδιο του άνθρακα συμβάλλει θετικά στην διαδικασία της σκλήρυνσης. Διακρίνονται στις υδραυλικές και στις φυσικές υδραυλικές ασβέστους. Δεν παράγονται βιομηχανικά στην Ελλάδα. Ασβεστοι οστράκων. Προκύπτουν από ασβεστοποίηση και σβήσιμο οστράκων. Ασβεστοι καρβιδίων. Είναι παραπροϊόντα της βιομηχανίας παρασκευής ακετυλενίου από ανθρακασβέστιο. Διατίθενται με μορφή πολτού. Ασβεστοκάμινοι Η παρασκευή της ασβέστου γίνεται σε καμίνια σε θερμοκρασίες των 900-1000 °C. Οι ασβεστοκάμινοι διακρίνονται σε ασβεστοκάμινους περιοδικής και συνεχούς λειτουργίας. Η εξέλιξη των ασβεστοκάμινων άρχισε από το προϊστορικό καμίνι και έφθασε στα σημερινά βιομηχανικά καμίνια συνεχούς λειτουργίας, με ημερήσια απόδοση της τάξης των 400 τόνων. Η καύσιμος ύλη μπορεί να είναι ξύλα, γαιάνθρακες, πετρέλαιο και φυσικό υγραέριο. Το αργό υλικό, προετοιμάζεται, ανάλογα με τον τύπο της ασβεστοκαμίνου, σε κομμάτια έως και σε λεπτά σκύρα ασβεστόλιθου.Προϊστορική ασβεστοκάμινος (κατά Schiele)Ασβεστοκάμινος παλιού τύπου3 / 15 Ασβεστοκάμινος συνεχούς λειτουργίαςΑσβεστοκάμινος περιοδικής λειτουργίαςΑσβεστοκάμινος περιοδικής λειτουργίαςΗ ποιότητα της κεκαυμένης ασβέστου, εξαρτάται, εκτός από τη θερμοκρασία καύσης και τη σύσταση των ασβεστόλιθων, και από την ομοιογένεια καύσης. Τα καμίνια παροδικής λειτουργίας είναι φρεατοειδή με πρόχειρο ημιμόνιμο ή μόνιμο χαρακτήρα και απαντώνται κυρίως σε υποανάπτυκτες χώρες. Τα βιομηχανικά καμίνια είναι συνεχούς λειτουργίας και φέρουν εσωτερική πυρίμαχη επένδυση, διακρίνονται δε, σε φρεατοειδή και οριζόντια. Η καλύτερη ποιότητα ασβέστου παρασκευάζεται στον οριζόντιο περιστρεφόμενο κύλινδρο, γιατί σ' αυτό τον τύπο καμινιού, η θερμοκρασία μπορεί να ελέγχεται εύκολα και η ομοιογένεια που εξασφαλίζεται με την περιστροφική κίνηση του κυλίνδρου, είναι μεγάλη. Εν τούτοις, ο τύπος αυτός, παρ' όλα τα πλεονεκτήματά του, δε μπόρεσε να καθιερωθεί, λόγω της μεγάλης κατανάλωσης θερμότητας (1230 -1800 kcal/kg).Περιστρεφόμενος κύλινδρος (ασβεστοκάμινος κατά KRUPP)4 / 15 Ασβεστοκάμινος BeckenbachΑσβεστοκάμινος SeegerΣχηματική παράσταση της διαδικασίας παραγωγής ασβέστη5 / 15 Shaft kiln – φρεατοειδής κάμινοςRotary kiln – περιστροφική κάμινος6 / 15 Παραγωγή ασβέστου Η άσβεστος ή οξείδιο του ασβεστίου (CaO) προέρχεται από τον ασβεστόλιθο με μεγάλα ποσοστά ανθρακικού ασβεστίου(CaCO3) μετά από φρύξη. Καθορισμένη χημικά με μοριακά βάρη η αντίδραση ασβεστοποίησης, για ανθρακικά πετρώματα υψηλής περιεκτικότητας σε ανθρακικό ασβέστιο δίνεται παρακάτω: CaCΟ3 (100) + θερμότητα → CaO (56) + CΟ2 (44) ↑ Η κεκαυμένη άσβεστος, είναι υλικό με πολύ μεγάλο πορώδες (μέχρι και 55% του αρχικού όγκου). Η απαιτούμενη ποσότητα θερμότητας ανέρχεται περίπου σε 425 kcal/kg CaCO3, ή στα 760 kcal/kg κεκαυμένης ασβέστου. Η τελική δομή της κεκαυμένης ασβέστου, εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία και κατά δεύτερο λόγο από τη διάρκεια πύρωσης, η οποία εξαρτάται από τη διάμετρο, τη μορφή των τεμαχιδίων του ασβεστόλιθου και από την μέθοδο καύσεως. Το μεγάλο πορώδες που δημιουργείται εξ αιτίας της απώλειας του CO 2 κατά την πύρωση, προσδίδει στην κεκαυμένη άσβεστο ένα μεγάλο δίκτυο τριχοειδών πόρων, που καθιστά την μάζα σπογγώδη. Η διάμετρος των πόρων εξαρτάται από τη θερμοκρασία πύρωσης. Το φαινόμενο αυτό που εκφράζεται με την ειδική επιφάνεια (εσωτερική επιφάνεια), είναι καθοριστικό για τη δραστικότητα της ασβέστου. Δραστική άσβεστος σβήνεται στο νερό ταχέως και τα ένυδρα τεμαχίδια (κρυσταλλίτες του Ca(OH)2) είναι λεπτόκοκκα. Η κεκαυμένη άσβεστος έχει μεγάλη χημική συγγένεια με το νερό και εξ αιτίας του υψηλού πορώδους, το οποίο δημιουργεί στους τύπους ταχείας και ημιταχείας σβέσης, μπορεί να προσλαμβάνει νερό με έκλυση υψηλής ποσότητας θερμότητας (275 cal/g), κατά την αντίδραση: CaO + H2O → Ca(OH)2 + 15.6 kcal Η αντίδραση της ενυδάτωσης του CaO ονομάζεται σβέση. Ανάλογα με τη θερμοκρασία πύρωσης, η σβέση είναι ταχεία ή βραδεία και τα ένυδρα της ασβέστου λεπτόκοκκα ή χονδρόκακκα. Ο σχηματισμός των ενύδρων του CaO, γίνεται σε υγρά φάση. Κατά τη διάλυση του CaO στο νερό, σχηματίζονται ιόντα του ασβεστίου (Ca++) και του υδροξειδίου (OH-) και στην συνέχεια, μετά τον υπερκορεσμό του διαλύματος, αρχίζει η κρυστάλλωση του Ca(OH) 2. Οταν ο υπερκορεσμός είναι υψηλός, όπως συμβαίνει με την άσβεστο ταχείας σβέσης, σχηματίζεται ένας μεγάλος αριθμός μικροκρυστάλλων και η ταχύτητα της ανάπτυξης των κρυσταλλιτών είναι μικρή (λεπτόκοκκα τεμαχίδια). Στην περίπτωση όμως της ασβέστου βραδείας σβέσης, ο υπερκορεσμός είναι χαμηλός, σχηματίζεται μικρός αριθμός μικροκρυστάλλων, οι οποίοι με μεγάλη ταχύτητα συσωματούνται σε χονδρόκοκκους κρυσταλλίτες, με αποτέλεσμα τα τεμαχίδια της υδρασβέστου να είναι χονδρόκοκκα. Οι τριχοειδείς πόροι του CaO με το μεγάλο πορώδες, απορροφούν εύκολα το νερό και η αντίδραση της ενυδάτωσης γίνεται ταυτόχρονα σε όλη τη μάζα του CaO. Επειδή το Ca(OH)2 καταλαμβάνει μεγαλύτερο όγκο από το CaO, προκαλείται διάρρηξη (σπάσιμο) του ιστού του CaO και κατ' αυτό τον τρόπο, τεμαχισμός σε λεπτότατα τεμάχια ή σκόνη, αν το νερό είναι μόνον το απαραίτητο για το μετασχηματισμό του CaO σε Ca(OH)2.7 / 15 Ο τεμαχισμός είναι πιο έντονος, όσο μικρότερο είναι το πορώδες. Σε άσβεστο ταχείας σβέσης, που το πορώδες είναι υψηλό, το CaO μπορεί να μετατραπεί σε Ca(OH) 2, χωρίς να αλλάξει εξωτερικά το σχήμα του τεμαχίου της ασβέστου (π.χ. σβέση σε υδρατμό στο αυτόκλειστο). Η λεπτότητα της υδρασβέστου καθορίζει την κολλοειδή φύση του ασβεστοπολτού και κατά συνέπεια την ποιότητα. Ως καλή ποιότητα υδρασβέστου θεωρείται η υψηλή απόδοση σε ασβεστοπολτό και η πλαστικότητα, η οποία επιτρέπει εύκολη και σωστή κατεργασία των ασβεστοκονιαμάτων. Το λευκό χρώμα του παραγόμενου προϊόντος είναι ενδεικτικό της καθαρότητας, ενώ παρουσία άλλων χρωμάτων ενδεικτικό ξένων προσμίξεων.Η άσβεστος είναι ένα πορώδες εύθρυπτο υλικό με χαμηλό φαινόμενο ειδικό βάρος. Οι πραγματοποιούμενες διεργασίες για την παραγωγή του ασβέστη είναι οι εξής: α)Ο ασβεστόλιθος θρυμματίζεται στο απαραίτητο μέγεθος, συνήθως 5 - 200 mm, ανάλογα με τον κλίβανο που χρησιμοποιείται. Οι πρώτοι θραυστήρες παραλαμβάνουν μεγάλους λίθους διαμέτρου έως ένα μέτρο και μειώνουν διαδοχικά το μέγεθος έως 100-250 mm. Η θρυμματισμένοι λίθοι οδηγούνται με μεταφορικές ταινίες σε παλινδρομικά κόσκινα, όπου τα μεγάλα τεμάχια διαχωρίζονται και ανακυκλώνονται, ενώ αυτά που διαπερνούν, είτε διοχετεύονται απευθείας στον κλίβανο, είτε περνούν από δευτερογενή θραύση, όπου το μέγεθος των χαλικιών μειώνεται σε 10-50 mm. Η πρώτη ύλη (θραυσμένος ασβεστόλιθος) μεταφέρεται στην εγκατάσταση και αποθηκεύεται σε εξωτερικούς χώρουςβ)Από το χώρο αποθήκευσης η πρώτη ύλη μεταφέρεται σε ειδικά σιλό και στη συνέχεια περνά από μηχανικό κόσκινο και καθαρίζεται από χώματα και προσμίξεις.γ)Ο ασβεστόλιθος στη συνέχεια διοχετεύεται στην κάμινο όπου καίγεται με τη χρήση καυσίμου (πυρήνα, βιομάζας, μαζούτ, πετρελαίου κ.ο.κ.) το οποίο αποθηκεύεται σε σιλό και μεταφέρεται στην κάμινο με σωληνώσεις και με τη βοήθεια πεπιεσμένου αέρα εισάγεται από μπέκ στην κάμινο με τον τεμαχισμένο ασβεστόλιθο. Η επιλογή του καυσίμου είναι σημαντική παράμετρος, γιατί το κόστος του καυσίμου ανά τόνο ασβέστη, μπορεί να αντιστοιχεί μέχρι και στο 40-50% του κόστους παραγωγής. Ένα ακατάλληλο καύσιμο μπορεί να προκαλέσει ασύμφορα υψηλό κόστος λειτουργίας, ή μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα της ασβέστου, την δραστικότητα και το περιεχόμενο θείο. Επιπλέον, από την επιλογή του καυσίμου εξαρτώνται οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, οξειδίων του αζώτου, διοξειδίου του θείου, καπνού και αιωρουμένων σωματιδίων και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον από την λειτουργία της μονάδας ασβεστοποίησης. Για την παραγωγή ενός τόνου μη σβησμένης ασβέστου αναλώνονται 1,4 έως 2,2 τόνοι ασβεστολίου. Η ανάλωση εξαρτάται από τον τύπο του προϊόντος, την καθαρότητα του ασβεστόλιθου, το βαθμό πύρωσης και την ποσότητα των αποβλήτων. Το μεγαλύτερο μέρος του υπολοίπου χάνεται ως εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα.δ)Ο παραγόμενος άνυδρος ασβέστης απομακρύνεται από τη βάση της καμίνου. Κρίσιμα σημεία στην παραγωγική διαδικασία είναι τα ακόλουθα:  Διατήρηση καθαρών και απαλαγμένων από επιβλαβή συστατικά των σωρών των τελικών προϊόντων Αποφυγή του διαχωρισμού των κόκκων των προϊόντων κατά την εκφόρτωσή τους στον σωρό αποθήκευσης (διατήρηση μέγιστου ύψους του σωρού)8 / 15  ε)Εξασφάλιση της καθαρότητας των μηχανημάτων μεταφοράς, απόθεσης και φόρτωσης (καρότσες φορτηγών-κουβάς φορτωτή κ.λπ.) Προφύλαξη του ασβέστη από δυσμενείς καιρικές συνθήκες (ισχυρές βροχοπτώσεις, δυνατοί άνεμοι), οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν τα χαρακτηριστικά του προϊόντοςΠαραγωγή ασβεστοπολτού Ο άνυδρος ασβέστης οδηγείται με μεταφορική ταινία σε περιστρεφόμενο τύμπανο, στο οποίο διοχετεύεται ποσότητα νερού τριπλάσια του βάρους του άνυδρου ασβέστη. Η σβέση της ασβέστου είναι ισχυρώς εξώθερμη αντίδραση και συνοδεύεται από ισχυρό κοχλασμό και πυκνούς υδρατμούς. Δεδομένου ότι το κολλοειδές υδροξείδιο της ασβέστου σχηματίζεται με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ότι το κρυσταλλικό Ca(OH)2, επιδιώκεται η ταχύτερη δυνατή σβέση του ασβέστη, πράγμα που επιτυγχάνεται με τη συνεχή ανάδευση του τυμπάνου (2 στρ/λεπτό) ενώ με την ανάδευση εκτός από την καλλίτερη ανάμιξη των αντιδρώντων (ασβέστη και νερού) διατηρείται η θερμοκρασία σε υψηλά επίπεδα. Στη συνέχεια το παραγόμενο γάλα της ασβέστου διέρχεται από των 5 mm, στο οποίο συγκρατούνται μεγαλύτερα κομμάτια της ασβέστου που δεν διασπάστηκαν. Αυτά τα κομμάτια, μαζί με τα άνοπτα και τα υπερψημένα, συγκεντρώνονται σε σωρούς σε ανοιχτό χώρο, αφήνονται να αντιδράσουν αργά με την υγρασία του περιβάλλοντος και χρησιμοποιούνται ως υλικά κατώτερης ποιότητας. Στη συνέχεια το γάλα της ασβέστου διοχετεύεται σε τριβείο με σφυριά όπου θραύονται τα χοντρότερα κομμάτια και στη συνέχεια για καλύτερο αποτέλεσμα, διέρχεται από κόσκινο των 0,75 mm. Το τελικό γάλα ασβέστου οδηγείται μέσω αντλίας στους λάκκους ωρίμανσης όπου παραμένει επί 20 ημέρες για φύρανση. Η φύρανση αποσκοπεί στην απομάκρυνση των άσβεστων κομματιών και την αύξηση της πλαστικότητας του πολτούΕφαρμογές Η υδράσβεστος σε μορφή πολτού ή σκόνης, χρησιμοποιείται στα ασβεστοκονιάματα, τα θηροκονιάματα, τα γυψασβεστοκονιάματα και το γαλάκτωμα υδροχρωματισμών Η κεκαυμένη άσβεστος χρησιμοποιείται, πέραν της παρασκευής υδρασβέστου και στην παρασκευή ασβεστοπυριτικών πλίνθων και το αφρόδεμα. Αυτό το προϊόν είναι πιο εύκολα διαχειρίσιμο από την άσβεστο και είναι το συνήθως χρησιμοποιούμενο για την παραγωγή των ξηρών κονιαμάτων. Σταδιακά η υδράσβεστος διογκώνεται και κονιορτοποιείται και για τον λόγο αυτό πρέπει να αποθηκεύεται σε μικρές ποσότητες και σε ειδικούς χώρους, αφού με την επίδραση του ατμοσφαιρικού αέρα δεσμεύει το CO2 και μετατρέπεται σε CaCO3 (ανθρακικό ασβέστιο) Αυτή η ιδιότητα της υδρασβέστου είναι χρήσιμη όταν απαιτείται παραγωγή πολύ καθαρού CaCO3 που προορίζεται σε ειδικές χρήσεις. Ανάλογα με την ποσότητα του νερού που προστίθεται στον ασβέστη παράγεται υδράσβεστος σε μορφή πολτού ή σκόνης. Στα ξηρά κονιάματα χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε μορφή σκόνης.9 / 15 Η υδράσβεστος προσδίδει στα υλικά που προστίθεται μια πλαστικότητα και βοηθά τόσο στην συγκόληση (λάσπες) όσο και στην διαμόρφωση της επιφάνειας (σοβάδες). Ανάλογα και με τα υπόλοιπα υλικά που περιέχει ένα κονίαμα, η υδράσβεστος χαρακτηρίζει τα κονιάματα σε ασβεστο-κονιάματα, ασβεστο-τσιμεντο-κονιάματα και γυψοασβεστο-κονιάματα Εν συντομία, οι σημαντικότερες εφαρμογές του ασβέστη είναι οι εξής:Κατασκευαστικός τομέας Εκτός από τα πάσης φύσεως κονιάματα (δόμησης και επιχρισμάτων), ο ασβέστης ευρίσκει εφαρμογή σστην παραγωγή πλίνθων, προϊόντων από σκυρόδεμα, υδροχρωματισμούς κλπ.Μεταλλουργία Η κυριότερη χρήση της είναι κατά την παραγωγή του χάλυβα, για την δημιουργία ευτηκτικών μιγμάτων στα οποία διαλύονται προσμίξεις όπως φώσφορος, θείο, πυρίτιο και σε μικρότερο ποσοστό μαγνήσιο. Επιπροσθέτως χρησιμοποιείται από τις βιομηχανίες παραγωγής προϊόντων χάλυβα, μαγνησίου και αλούμινας ενώ αναφέρονται εφαρμογές στην επίπλευση μη σιδηρούχων μεταλλευμάτων όπου δρα ως μέσο καθίζησης και διατήρησης της αλκαλικότητας Προστασία του περιβάλλοντος: Χρησιμοποιείται με συνεχώς αυξανόμενους ρυθμούς στην εξουδετέρωση ρύπων αερίων, υγρών και στερεών. Εφαρμόζεται εκτενώς στην αποθείωση των καπναερίων των καπνοδόχων. Με την ίδια διαδικασία απομακρύνεται και το 50% των οξειδίων του αζώτου (ΝΟx). Χρησιμοποιείται επίσης για την καθίζιση των ρύπων των ακαθάρτων υδάτων στις δεξαμενές χώνευσης και την επεξεργασία διαφόρων βιομηχανικών αποβλήτων (στερεών και υγρών). Στην διεθνή βιβλιογραφία αναφέρονται διάφορες περιπτώσεις επιτυχούς αντιμετώπισης προβλημάτων ρύπανσης περιβάλλοντος, με χρήση ασβέστου (λ,χ. αναζωογόνηση λιμνών και ποταμών που είχαν υποστεί εκτενή ρύπανση) Αναφέρεται επίσης η χρήση του ασβέστη στην διαχείριση ραδιενεργών αποβλήτων και την κατακράτηση βαρέων μετάλλων.10 / 15 Κατεργασία νερού Ο ασβέστης είναι διεθνώς το εκτενέστερα χρησιμοποιούμενο χημικό μέσον για τον καθαρισμό και την επεξεργασία τόσο του πόσιμου νερού όσο και εκείνου για βιομηχανική χρήση. Εφαρμόζεται στην αποσκλήρυνση για την αντιμετώπιση της παροδικής σκληρότητας του νερού, στην απολύμανση του νερού από τα διάφορα βακτηρίδια και ιούς, την αποθόλωση μέσω της κροκίδωσης των αιωρουμένων στερεών σωματιδίων και στην εξουδετέρωση της οξύτητας του νερού με απορρόφηση του CO2 Βιομηχανία τροφίμων Ενδεικτικά αναφέρονται: η βιομηχανία γάλακτος (προστίθεται υδατικό διάλυμα ασβέστου για την παρασκευή τη κρέμας και του βουτύρου), η βιομηχανία ζάχαρης (ο ακατέργαστος χυμός της ζάχαρης υφίσταται επεξεργάζεται με ασβέστη για την απομάκρυνση οργανικών οξέων και άλλων ανεπιθύμητων προσμίξεων), η αρτοβιομηχανία (βασικό συστατικό του ευρείας εφαρμογής διογκωτικού Baking Powder). Χρησιμοποιείται επίσης για την αποθήκευση υπό ελεγχόμενες συνθήκες και στην κονσερβοποίηση φρούτων και λαχανικών. Γεωργία Χρησιμοποιείται και στην χώρα μας για την αντιμετώπιση της αυξημένης οξύτητας των εδαφών που προέρχεται από την υπερβολική χρήση λιπασμάτων, την απόπλυση των εδαφών λόγω των υψηλών βροχοπτώσεων και την εντατική καλλιέργεια των αγρών. Στις περιοχές όπου εφαρμόζεται προσθήκη γεωργικού ασβέστη αναφέρεται σημαντική αύξηση των στρεμματικών αποδόσεων για όλα τα είδη καλλιεργειών. Σε ορισμένες από αυτές η αύξηση μπορεί να φθάσει και το 500%. Κτηνοτροφία Χρησιμοποιείται για την παρασκευή ζωοτροφών (για βοοειδή, πουλερικά κλπ), καθώς επίσης για απολύμανση και απόσμηση των χώρων διαβίωσης των ζώων (στάβλοι, στάνες κλπ). Ποσότητες ασβέστη χρησιμοποιούνται επίσης στις ιχθυοκαλλιέργειες.Βιομηχανία χαρτομάζας και χάρτου Κυρίως χρησιμοποιείται για την παραγωγή του υποχλωριώδους ασβεστίου που με την σειρά του χρησιμοποιείται στην λεύκανση του χαρτοπολτού στον επιθυμητό βαθμό. Επιπλέον χρησιμοποιείται για την ανάκτηση ΝαΟΗ κατά την μέθοδο των θειικών στα εργοστάσια παραγωγής χάρτου τύπου Kraft.11 / 15 Βιομηχανία κεραμικών προϊόντων Χρησιμοποιείται στο γυαλί, και σε μικρότερα ποσοστά σε ορισμένες κατηγορίες πυριμάχων, πυριτικών τούβλων και λευκής πορσελάνης.Χημικές συνθέσεις Ενδεικτικά αναφέρονται η σόδα, το ασβεστοκυαναμίδιο, διάφορα λευκαντικά, χρώματα, καθώς και πολλές συνθέσεις οργανικών και ανόργανων αλάτων.Φαρμακοβιομηχανία Ενδεικτικά αναφέρονται αντιόξινα χάπια, φάρμακα για την αντιμετώπιση της οστεοπόρωσης καθώς και συμπληρώματα ασβεστίου για ομαλή ανάπτυξη κατά την βρεφική και παιδική ηλικία. Είναι γνωστή επίσης η προσθήκη σε διάφορες οδοντόκρεμες.Σταθεροποίηση των εδαφών Εφαρμογή στην σταθεροποίηση και στερεοποίηση εδαφικών υποστρωμάτων για δρόμους πόλεων, εθνικές οδούς, αεροδρόμια κλπ. Χρησιμοποιείται επίσης στά ασφαλτοσκυροδέματα φια την βελτίωση της πρόσφυσης αδρανών και ασφάλτου.Έλεγχος ποιότητας της δομικής αβέστου Για τον έλεγχο ποιότητας των παραγομένων προϊόντων σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου ΕΛΟΤ ΕΝ 459-1 : Δομική άσβεστος - Μέρος 1: Ορισμοί, προδιαγραφές και κριτήρια συμμόρφωσης η ασβεστοποιϊα οφείλει να πραγματοποιεί τακτικούς ελέγχους της πρώτης ύλης που χρησιμοποιεί για την διασφάλιση ότι οι περιεκτικότητες σε MgO, SiO 2, FeO3 δεν υπερβαίνουν τα επιτρεπόμενα ποσοστά. Επισημαίνεται ότι η ύπαρξη MgO σε ποσοστό μεγαλύτερο από 5% μειώνει την ταχύτητα ενυδάτωσης του ασβεστοπολτού, ενώ το παραμένον MgO διασπάται αργότερα στο κονίαμα με τη δράση της υγρασίας προκαλώντας ρήγματα, εξανθήματα και διογκώσεις. Κατά το Πρότυπο πρέπει επίσης να γίνονται σε μηνιαία βάση αναλύσεις της καύσιμης ύλης που σρησιμοποιείται για τον έλεγχο της περιεκτικότητα σε τέφρα (επιδρά στο χρώμα του ασβέστη).12 / 15 Για την πιστοποίηση (αρχική δοκιμή τύπου) του ασβέστη (quick lime) και την εφαρμογή της σήμανσης CE προβλέπονται οι ακόλουθες δοκιμές: α.Για τον ασβεστόλιθο  Χημική ανάλυση για τον προσδιορισμό περιεκτικότητας σε CaO, MgO και SO3, σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ196-2 και περιεκτικότητας CO2 σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 196-21  Ελεγχος λεπτότητας (fineness) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ196-6  Ελεγχος διείσδυσης (penetration) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 (§5.5)  Ελεγχος απόδοσης (yield) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 (§5.9)β.Για τον ασβεστοπολτό  Φαινόμενο βάρος (bulk density) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 (§5.8)  Ελεύθερο νερό (free water) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 (§5.11)  Υγείαs (soundness) σύμφωνα με το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 (§5.3.3)Η καλή ποιότητα του ασβεστοπολτού ελέγχεται οπτικά (πρέπει στην επιφάνεια του ο ασβεστοπολτός να έχει ρωγμές πλάτους 1 cm) και πρέπει η υφή του να είναι λιπαρή, με μεγάλη πλαστικότητα που προσδίδει την ικανότητα δέσμευσης μεγάλης ποσότητας άμμου κατά την παρασκευή των κονιαμάτων. Σύμφωνα με την ΚΥΑ που σημοσιεύθηκε στο ΦΕΚ 1870/14-09-2007, τόσο ο άνυδρος ασβέστης όσο και ο ασβεστοπολτός που διατίθενται στην αγορά πρέπει να φέρουν σήμανση CE. Αρκετές Ελληνικές μονάδες παραγωγής έχουν ήδη εναρμονισθεί με την απαίτηση αυτή.Κατά το Πρότυπο ΕΛΟΤ ΕΝ 459-2 ο ασβέστης διακρίνεται σε τρείς κατηγορίες, με βάση την περιεκτικότητα σε οξείδιο του ασβεστίου, ως εξής:13 / 15 Βασικά χαρακτηριστικά της ασβέστου είναι επίσης η ταχύτητα αντίδρασης άσβεστης ασβέστου (reactivity, R, π.χ. R4: t60 < 25 min) και η διαβάθμιση (particle size distribution, P π.χ. Ρ2: 100% διερχόμενα από το κόσκινο των 5 mm).Σήμανση CE άσβεστης ασβέστου CL 90 (quicklime)Σήμανση CE ασβεστοπολτου CL 90 (putty)Σήμανση CE άσβεστης δολομιτικής ασβέστου DL 90-30Ο Ελληνικός Σύνδεσμος Ασβέστου Οι Ελληνες παραγωγοί ασβέστου έχουν συγκροτήσει τον Ελληνικό Σύνδεσμο Ασβέστου, οι δραστηριότητες του οποίου και πολλά ενδιαφέροντα στοιχεία παρουσιάζονται στην ιστοσελίδα: www.lime-association.gr Ο Ελληνικός Σύνδεσμος Ασβέστου είναι Μέλος της European Lime Association (www.eula.be)Για την κάλυψη των απαιτήσεων για την εφαρμογή της σήμανσης CE στις δομικές ασβέστους, ο Ελληνικός Σύνδεσμος Ασβέστου προχώρησε στην δημιουργία εργαστηρίου με κατάλληλο εξοπλισμό για την εκτέλεση τω δοκιμών που προβλέπονται στο Πρότυπο EΛΟΤ ΕN 459-2: Δομική Άσβεστος Μέρος 2ο: Μέθοδοι Δοκιμών. Στο εργαστήριο εκτελούνται χημικές αναλύσεις & δοκιμές στον ασβέστη, τόσο για τα μέλη του Συνδέσμου, όσο και για άλλους ενδιαφερόμενους. Επίσης, υπάρχει η δυνατότητα για διεξαγωγή κάποιων αναλύσεων και στον ασβεστόλιθο.14 / 15 Επιμέλεια: Παν. Αναγνωστόπουλος, Πολ. Μηχ.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Ιστοσελίδα Ελληνικού Συνδέσμου Ασβέστου 2. Τσίμας Σ., Επιστήμη και Τεχνολογία Ασβέστη, ΕΜΠ, 2007 3. ΕΛΟΤ ΕΝ 459-115 / 15
Έχουν δημοσιευτεί 2 σχόλιαΜετάβαση στην αρχή του άρθρου
02 Μαίου 2013

Πολύ ωραίο, πλήρες και χρηστικό άρθρο!
Το αστείο είναι ότι "άσβεστος" στα Αγγλικά (asbestos), σημαίνει ..."αμίαντος", ενώ ο ασβέστης λέγεται "lime"!
Πρέπει να σημειωθεί ότι τα σίδερα (τους χάλυβες) στο μπετόν τα προστατεύει το υδροξείδιο του ασβεστίου - Ca(OH)2 - που εκλύεται κατά την ενυδάτωση του τσιμέντου και δημιουργεί αλκαλικό περιβάλλον γύρω από τον οπλισμό με pH 12,5. Είναι αυτό το αλκαλικό περιβάλλον που καταστρέφει η διαδικασία της ενανθράκωσης (carbonation) από το CO2 της ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα την διάβρωση των χαλύβων.
Αντίθετα λοιπόν από αυτά που πιστεύει ο μέσος Μηχανικος, ότι το "αβέστι" τρώει τα σίδερα, ειναι τo Ca(OH)2 που ...προστατεύει τα σίδερα!
Γι' αυτό στα ποζολανικά τσιμέντα, που οι ποζολάνες αντιδρούν με το Ca(OH)2 και το εξουδετερώνουν, δημιουργείται πρόβλημα στην προστασία των χαλύβων, που μερικώς όμως αντσταθμίζεται από την μείωση της υδατοπερατότητος του σκυροδέματος που προκύπτει από τα προϊόντα αντίδρασης των ποζολαν'ων με το Ca(ΟΗ)2!
Ν.Μαρσελλος, Π.Μ.

29 Απριλίου 2013

Κύριε Αναγνωστόπουλε,
Το άρθρο σας, μας κοινοποιήθηκε από τον κ. Μαρσέλλο και προωθήθηκε στα μέλη μας.

Είμαστε στην διάθεση σας,
Μπελαντάκης Γιώργος
Εκτ. Γραμματέας Ε.Σ.Ασβέστου

Εισάγετε το όνομά σας. *
Εισάγετε το e-mail σας. *
Μήνυμα
Κάντε ένα σχόλιο για το άρθρο. Το μήνυμα σχολίου σας θα δημοσιοποιηθεί μετά από έγκριση από την αρμόδια Επιτροπή.
*

Σφάλμα

Εισάγετε το όνομά σας.

Σφάλμα

Εισάγετε το e-mail σας.

Σφάλμα

Εισάγετε μήνυμα σχολίου.

Σφάλμα

Προέκυψε ένα λάθος κατά την αποστολή του σχολίου σας, παρακαλώ δοκιμάστε ξανά αργότερα.

Μήνυμα

Το μήνυμα σχολίου απεστάλη επιτυχώς. Θα δημοσιευτεί το συντομότερο δυνατό μετά την έγκριση του από την αρμόδια Επιτροπή.