Ohak.

Норвегиядаги оҳактош маркази (кони)

Оҳак (оҳактош) турли навларда, 850-1450 ⁰C ҳароратда пишириш натижасида олинган оқ рангли, ноорганик асосли боғловчи модданинг бир тури бўлиб, сув билан аралаштирилганда турига қараб ҳавода ёки сувда қотиб қолиш хусусиятига эга.

Тарих

Маълум бўлган энг қадимги боғловчи – оҳак. Қадимги Бобил, Миср, Финикия, Хет ва Форслар томонидан қурилишда ҳаво оҳак боғловчи восита сифатида ишлатилган. Рим даврида сув оҳаки топилган ва сувда қурилишда ишлатилган. Айни пайтда турклар томонидан ғишт бўлаклари (пиширилган лой) майдаланиб, пузолан оҳакларига (вулқон асосли, гилли, оҳакли тупроқ) аралаштирилиб, Хуросон оҳак сифатида ишлатилган. Бундан ташқари, бу турдаги боғловчи Мисрда ҳомра ва Ҳиндистонда сурки сифатида танилган. Византияда фреск техникаси учун оҳак ва гипс ишлатилган. Ўрта асрларда бу ҳунармандчиликда бошқа тараққиёт бўлмади.

Ҳатто Поззолана ҳам асрлар давомида Эвропада ғойиб бўлди. Смеатҳон 1756 йилда маёқ қуриш пайтида лой оҳак пишириш орқали сув оҳак ва гидравлик боғловчи ғояси устида муҳим қадамлар қўйди.

Оҳактош турлари

Оҳактошлар икки хил: табиий оҳактош ва доломитли оҳактош.

Табиий оҳактош (оҳактош) : Табиий оҳактош - таркибида масса бўйича камида 90% оҳактош (калций карбонат, CаCО ₃) бўлган чўкинди жинсдир.

Доломитик оҳактош : Доломитик оҳактош – бу чўкинди жинс бўлиб, унда масса бўйича 10-35% магний карбонат (МгCО ₃), шунингдек калций карбонат (CаCО ₃) мавжуд.

Биринчи гуруҳдан олинган оҳак оқ рангга эга. Иккинчи гуруҳдан олинган оҳак жигар ранг ва биринчи груҳдан олинган оҳакка нисбатан юқори қувватга эга.

Таркибидаги гил миқдорига қараб, оҳакни икки гуруҳга бўлиш мумкин:фақат ҳавода қотиб қоладиган ҳаво оҳак (мойли оҳак) ва ҳавода ҳам, сувда ҳам қотиб қоладиган сув оҳак (гидравик оҳак).

Ҳаво оҳак (ёғли оҳак)

Оҳак ишлаб чиқаришда икки босқич мавжуд: пишириш ва сўндириш.

Пишириш жараёни (калсинация)

_CаCО3 ${\дисплайстйле \лонгригҳтарроw}$ CаО + CО ₂

Ушбу реаксия натижасида ҳосил бўлган CаО сўндирилмаган калций (оҳактош) оҳактошидир. CаО-табиий оҳактош махсус печларда 900 – 1000 бўлакларга бўлинади. Бу боғловчи материал бўлиб, ҳароратда қиздирилганда олинади ва сув билан ишлов бериш натижасида иссиқликни чиқариб, сўнган оҳактошга (калций гидроксид, Cа(ОҲ) ₂₎ айланиши мумкин. CаО оқ, аморф қаттиқ модда бўлиб, солиштирма оғирлиги 3,0-3,4 г/см³. 2580 У °C гача эрийди ва электр печида учувчан бўлади. Иссиқлик билан бузилмайди.

Назарий жиҳатдан 100 грамм оҳактошдан 56 грамм оҳак (CаО)олиш мумкин. Аммо амалда самарадорлик 54% дан ошмайди. Оҳактошдан ташқари, оҳак юқори ҳароратларда CаCО ₃ ва МгCО _{3 ни} ҳам ўз ичига олган доламит тошларини ёқиш орқали олинади. Бу ҳолатдаги оҳак CаО ва МгО дан иборат. Бундай ҳолда, пишириш жараёни қуйидагича.

хCаCО ₃ + йМгCО ₃ ${\дисплайстйле \лонгригҳтарроw}$ хCаО + йМгО + (х + й) CО ₂

Бу реаксия охирида ҳосил бўлган хCаО + йМгО сўнмаган доламит оҳакидир. CаО + МгО, 900-1000⁰C да махсус печларда майдаланган доламит оҳактошлари ,ҳароратда қиздирилганда олинадиган боғловчи материал бўлиб, сув билан ишлов бериш натижасида иссиқликни чиқариб, ўчирилган доламит оҳак (калций гидроксиди + магний гидроксид, Cа(ОҲ) ₂ + Мг (ОҲ) ₂) бўлиши мумкин.

Сўндирилмаган оҳактошни маълум бир нозикликка қадар майдалаб, сўндирилмаган кукунли калций (оҳактош) оҳаки, сўнмаган оҳак доламит оҳактини малум бир нозикликгача майдалаш орқали эса сўндирилмаган кукунли доламит оҳаки олинади.

Оҳактошни ёқиш пайтида ҳарорат 1000⁰C ни ташкил қилади  ва шу ҳароратдан ошмаган ҳолда олинган оҳак бута оҳак дейилади. Сув билан ишлов берилганда осон ва яхши йўқолади, чунки бу турдаги оҳак бўшашмасдан ва гöзенеклидир. Агар оҳактош узоқ вақтдан бери мавжуд бўлса ва у 1400 °C атрофида пиширилса , кўмир оҳаки олинади. Шу сабабли, жамоатчилик орасида кўмир оҳакдан кўра бута оҳаклари афзаллик берилади. Кўмир оҳак секин ёниб, тарқалмаганлиги сабабли, у узоқ транспорт йўллари бўлган иш жойлари учун жавоб беради.

Сўндириш жараёни

Оҳакни CаО шаклида ишлатиш мумкин эмас. Уларни сув билан даволаш орқали ўчириш керак. Оҳакнинг сўндирилиши гидрация ҳодисасидир. Сўндириш учун оҳак устига оз миқдорда сув қуйилса, бироз вақт ўтгач, оҳак зарраси шишади ва аста-секин ёрилиб, тарқалади ва шу билан бирга ҳароратнинг ошиши ва буғланиши кузатилади.

CаО + Ҳ ₂ О ${\дисплайстйле \лефтригҳтарроw}$ Cа(ОҲ) ₂ + Иссиқлик

хCаО + йМгО + (х +й)Ҳ ₂ О ${\дисплайстйле \лефтригҳтарроw}$ хCа(ОҲ) ₂ + йМг(ОҲ) ₂ + Иссиқлик

Ушбу реаксия юзага келиши учун оҳак оғирлигининг 1/3 қисмига тенг сув керак бўлади. Реаксия охирида олинган Cа(ОҲ)₂ сўндирилган оҳакдир. Оҳакни ўчиришда қуйидаги фикрларни ҳисобга олиш керак :

• Оҳакнинг сўндирилиши пайтида 100% ҳажмнинг ошиши содир бўлади. Оҳак сўндирилганда шишиб, ёрилиб кетишининг сабаби шу. Шунинг учун сўндириш жараёнига аҳамият бериш керак. Бинода тўлиқ ўчирилмасдан ишлатиладиган оҳак, сўндириш пайтида бўлгани каби, худди шундай реакцияга сабаб бўлади, бу эса ҳажмнинг ошишига ва структуранинг бироз шикастланишига олиб келади. Бунинг олдини олиш учун қурилиш майдончасида очилган оҳак ҳовузларида оҳактошлар камида 15 кун давомида сув билан алоқа қилишлари керак.
• Сўндириш жараёнида ҳарорат 300-400⁰C гача кўтарилиши мумкин. Шу сабабли ҳодисанинг тескари йўналишда ривожланиши мумкин, яъни ўчирилган оҳак яна сув йўқотади ва CаО га айланади. Шунинг учун, қудуқдаги сув миқдорини созлаш орқали ҳароратни 100⁰C атрофида сақланиши керак. Бунинг учун сўндириш жараёнида тўкилган сувни аста-секин қўшиб, совишини ва шишиб кетишини кутиб, кейин яна сув бериш билан сўндириш жараёни давом эттирилиши керак.

Сўндириш қайиқларда, оҳак қудуқларида ёки фабрикаларда сув пуркаш орқали амалга оширилади. Оҳак ибтидоий усул бўлган оҳак қудуқларида ортиқча сув билан ўчирилганлиги сабабли, маҳсулот Cа (ОҲ)₂ + нҲ₂О бўлиб, ёғли оҳак деб аталади. Заводларда ўчирилган оҳак фақат Cа(ОҲ)_{2 ни} ташкил қилади. У нозик кукун шаклида ва қоғоз халталарда сотилади. Гидратланган оҳак – кукуннинг ўзига хос оғирлиги 2,20-2,45 г/см³ орасида. Бирлик оғирлиги 0,60-0,75 г/см³ орасида.

Ҳаво оҳакларининг қаттиқлашиши

Ҳаво оҳакларининг қаттиқлашиши 3 босқичда содир бўлади:

1. Қуритиш.
2. Cа(ОҲ)₂ формуласида кристалланиш.
3. Ҳаводаги CО₂ билан қўшилиш орқали карбонатланиш.

Қуритиш ва кристалланиш вақтинчалик сув билан аралаштирилганда, оҳак яна юмшайди. Ҳақиқий қаттиқлашув карбонатланиш натижасида содир бўлади. Ҳаво оҳакини сув билан аралаштиргандан кейин олинган хамир ҳавода қолдирилганда, у ҳавонинг CО₂ ни олади ва қуйидаги реаксияга кўра сувда эримайдиган калций карбонатга айланади.

Cа(ОҲ)₂ + CО₂ ${\дисплайстйле \лонгригҳтарроw}$ CаCО₃ + Ҳ₂О

Бу реакция жуда секин содир бўлади ва CО₂ нинг мавжудлиги зарур. Шу тарзда ҳосил бўлган CаCО₂ туфайли ҳаво оҳаки қотиб қолади, яъни пластиклигини йўқотади ва қаттиқлаша бошлайди. Бу реаксия давомида ҳажм ортиши ҳам кузатилади. Агар оҳак ёлғиз ишлатилса, бу реакция структурага зарар этказиши мумкин. Оҳакни қум билан аралаштириш орқали бу деформация унинг миқдори ва зўравонлигини камайтириш орқали зарарсиз бўлади.

Ҳаво оҳакининг бир қатор камчиликлари бор:

• Жуда қалин оҳак гипсини ҳаво оҳак билан ясамаслик керак. Акс ҳолда, CО₂ оҳакга етарли миқдорда кира олмаганлиги сабабли, ўрта қисмлар пластик бўлиб қолади.
• Оҳак сувда эриганлиги сабабли, уни сув билан алоқа қиладиган тузилмаларда ишлатмаслик керак. Оҳакнинг сувда эриши реакцияси қуйидагича:

CаCО₃ + Ҳ₂О + CО₂ ${\дисплайстйле \лонгригҳтарроw}$ Cа(ҲCО₃)₂

_CаCО3 : Калций карбонат, сувда эримайди

Ҳ₂О + CО₂ ${\дисплайстйле \лонгригҳтарроw}$ Ҳ₂CО ₃:Карбон кислотаси

Cа(ҲCО₃)₂:Калций бикарбонат, сувда эрийди

Агар оҳак қайнатилса, унинг сувда эрувчанлиги пасаяди. Оҳакнинг бу хусусияти иситиш қозонлари қувурларининг тиқилиб қолишининг сабабидир.

• Оҳакнинг механик кучи жуда паст. Шу сабабли, уни ташувчи элементларни қуришда боғловчи восита сифатида ишлатмаслик керак. Оғирлиги бўйича 1/10 нисбатда (1 бирлик оҳак, 10 бирлик қум) тайёрланган оҳакларнинг 28 кунлик босим кучи 7 га тенг, сув ва оҳак нисбати 1-1,6 кг/см² орасида ўзгариб туради. 28 куннинг охирида ушбу намуналарда фақат 1,5см қалинликтаги ташқи ҳужайра қатлами қотиб қолганлиги топилди. 

Ҳаво оҳакларининг афзалликлари қуйидагилардан иборат:

• Ҳаво оҳакини қўллаш орқали жуда яхши пластмасса (ишлаш мумкин; деформацияланганда янги шаклини сақлаб қолади) оҳак олиш мумкин.
• Ҳаво оҳак ёрдамида ишлаб чиқарилган оҳак юқори пластик хусусиятларга эга. Шаклни ўзгартириш қобилияти юқори бўлгани сабабли девор пластерлари учун жуда мос келади. Оҳак билан тайёрланган пластерлар цемент оҳак билан тайёрланган пластерларга қараганда камроқ ёрилиб кетади.
• Оҳак тош ва ғишт каби барча турдаги қурилиш материалларига яхши ёпишиш қобилиятига эга.

Сувли оҳак (гидравик оҳак)

Таркибида 10-25% лой бўлган оҳактошни ёқиш натижасида олинадиган оҳак тури. Бу куйиш жараёнида ҳосил бўлган сўнмаган оҳак кремний оксиди ва алюминий билан бирлашади. Шу тарзда олинган оҳак кичик бўлакларда бўлиб, дикалсий силикатдан (2CаОСиО₂) иборат. Чанглаш сув билан ишлов бериш орқали амалга оширилади, яъни уни майдалаш мумкин эмас. Уни сувда сўндириш орқали кукунга айлантириш учун оҳак таркибида камида 10% CаО бўлиши керак.

Бу тарзда олинган оҳак сувда эримайди, лекин қаттиқлашиши ва қуюқлашиши мумкин. Шунинг учун у сувли тузилмаларда ишлатилади. Биноларда сув оҳакини қўллаш орқали олинган фойда ҳаво оҳаки ёрдамида олинган фойда билан бир хил. Сувли оҳакнинг афзаллиги шундаки, у ҳаво оҳакидан юқори кучга эга ва сувда қотиб қолиши мумкин. Сув оҳакларининг 28 кунлик босим кучи 20–250 кг/см² ни ташкил қилади. 

Оҳак жуда кенг фойдаланиш доирасига эга. Оҳакни фойдаланиш соҳалари тобора ортиб бормоқда. Масалан;1900-1910 йилларда оҳакнинг 80% қурилишда,10% кимё саноатида ва 10% қишлоқ хўжалигида ишлатилган. 1980-йилларда у биноларда 3%, кимё саноатида 84%, автомобил йўлларида 6%, ўтга чидамли саноатда 6% ва қишлоқ хўжалигида 1% дан фойдаланилган.

Манба

Ўз. МЕ