Ohak.

Norvegiyadagi ohaktosh markazi (koni)

Ohak (ohaktosh) turli navlarda, 850-1450 ⁰C haroratda pishirish natijasida olingan oq rangli, noorganik asosli bogʻlovchi moddaning bir turi boʻlib, suv bilan aralashtirilganda turiga qarab havoda yoki suvda qotib qolish xususiyatiga ega.

Tarix

Maʼlum boʻlgan eng qadimgi bogʻlovchi – ohak. Qadimgi Bobil, Misr, Finikiya, Xet va Forslar tomonidan qurilishda havo ohak bogʻlovchi vosita sifatida ishlatilgan. Rim davrida suv ohaki topilgan va suvda qurilishda ishlatilgan. Ayni paytda turklar tomonidan gʻisht boʻlaklari (pishirilgan loy) maydalanib, puzolan ohaklariga (vulqon asosli, gilli, ohakli tuproq) aralashtirilib, Xuroson ohak sifatida ishlatilgan. Bundan tashqari, bu turdagi bogʻlovchi Misrda homra va Hindistonda surki sifatida tanilgan. Vizantiyada fresk texnikasi uchun ohak va gips ishlatilgan. Oʻrta asrlarda bu hunarmandchilikda boshqa taraqqiyot boʻlmadi.

Hatto Pozzolana ham asrlar davomida Evropada gʻoyib boʻldi. Smeathon 1756 yilda mayoq qurish paytida loy ohak pishirish orqali suv ohak va gidravlik bogʻlovchi gʻoyasi ustida muhim qadamlar qoʻydi.

Ohaktosh turlari

Ohaktoshlar ikki xil: tabiiy ohaktosh va dolomitli ohaktosh.

Tabiiy ohaktosh (ohaktosh) : Tabiiy ohaktosh - tarkibida massa boʻyicha kamida 90% ohaktosh (kaltsiy karbonat, CaCO ₃) boʻlgan choʻkindi jinsdir.

Dolomitik ohaktosh : Dolomitik ohaktosh – bu choʻkindi jins boʻlib, unda massa boʻyicha 10-35% magniy karbonat (MgCO ₃), shuningdek kaltsiy karbonat (CaCO ₃) mavjud.

Birinchi guruhdan olingan ohak oq rangga ega. Ikkinchi guruhdan olingan ohak jigar rang va birinchi gruhdan olingan ohakka nisbatan yuqori quvvatga ega.

Tarkibidagi gil miqdoriga qarab, ohakni ikki guruhga boʻlish mumkin:faqat havoda qotib qoladigan havo ohak (moyli ohak) va havoda ham, suvda ham qotib qoladigan suv ohak (gidravik ohak).

Havo ohak (yogʻli ohak)

Ohak ishlab chiqarishda ikki bosqich mavjud: pishirish va soʻndirish.

Pishirish jarayoni (kalsinatsiya)

_CaCO3 $\longrightarrow$ CaO + CO ₂

Ushbu reaksiya natijasida hosil boʻlgan CaO soʻndirilmagan kaltsiy (ohaktosh) ohaktoshidir. CaO-tabiiy ohaktosh maxsus pechlarda 900 – 1000 boʻlaklarga boʻlinadi. Bu bogʻlovchi material boʻlib, haroratda qizdirilganda olinadi va suv bilan ishlov berish natijasida issiqlikni chiqarib, soʻngan ohaktoshga (kaltsiy gidroksid, Ca(OH) ₂₎ aylanishi mumkin. CaO oq, amorf qattiq modda boʻlib, solishtirma ogʻirligi 3,0-3,4 g/sm³. 2580 U °C gacha eriydi va elektr pechida uchuvchan boʻladi. Issiqlik bilan buzilmaydi.

Nazariy jihatdan 100 gramm ohaktoshdan 56 gramm ohak (CaO)olish mumkin. Ammo amalda samaradorlik 54% dan oshmaydi. Ohaktoshdan tashqari, ohak yuqori haroratlarda CaCO ₃ va MgCO _{3 ni} ham oʻz ichiga olgan dolamit toshlarini yoqish orqali olinadi. Bu holatdagi ohak CaO va MgO dan iborat. Bunday holda, pishirish jarayoni quyidagicha.

xCaCO ₃ + yMgCO ₃ $\longrightarrow$ xCaO + yMgO + (x + y) CO ₂

Bu reaksiya oxirida hosil boʻlgan xCaO + yMgO soʻnmagan dolamit ohakidir. CaO + MgO, 900-1000⁰C da maxsus pechlarda maydalangan dolamit ohaktoshlari ,haroratda qizdirilganda olinadigan bogʻlovchi material boʻlib, suv bilan ishlov berish natijasida issiqlikni chiqarib, oʻchirilgan dolamit ohak (kaltsiy gidroksidi + magniy gidroksid, Ca(OH) ₂ + Mg (OH) ₂) boʻlishi mumkin.

Soʻndirilmagan ohaktoshni maʼlum bir noziklikka qadar maydalab, soʻndirilmagan kukunli kaltsiy (ohaktosh) ohaki, soʻnmagan ohak dolamit ohaktini malum bir noziklikgacha maydalash orqali esa soʻndirilmagan kukunli dolamit ohaki olinadi.

Ohaktoshni yoqish paytida harorat 1000⁰C ni tashkil qiladi  va shu haroratdan oshmagan holda olingan ohak buta ohak deyiladi. Suv bilan ishlov berilganda oson va yaxshi yoʻqoladi, chunki bu turdagi ohak boʻshashmasdan va gözeneklidir. Agar ohaktosh uzoq vaqtdan beri mavjud boʻlsa va u 1400 °C atrofida pishirilsa , koʻmir ohaki olinadi. Shu sababli, jamoatchilik orasida koʻmir ohakdan koʻra buta ohaklari afzallik beriladi. Koʻmir ohak sekin yonib, tarqalmaganligi sababli, u uzoq transport yoʻllari boʻlgan ish joylari uchun javob beradi.

Soʻndirish jarayoni

Ohakni CaO shaklida ishlatish mumkin emas. Ularni suv bilan davolash orqali oʻchirish kerak. Ohakning soʻndirilishi gidratsiya hodisasidir. Soʻndirish uchun ohak ustiga oz miqdorda suv quyilsa, biroz vaqt oʻtgach, ohak zarrasi shishadi va asta-sekin yorilib, tarqaladi va shu bilan birga haroratning oshishi va bugʻlanishi kuzatiladi.

CaO + H ₂ O $\leftrightarrow$ Ca(OH) ₂ + Issiqlik

xCaO + yMgO + (x +y)H ₂ O $\leftrightarrow$ xCa(OH) ₂ + yMg(OH) ₂ + Issiqlik

Ushbu reaksiya yuzaga kelishi uchun ohak ogʻirligining 1/3 qismiga teng suv kerak boʻladi. Reaksiya oxirida olingan Ca(OH)₂ soʻndirilgan ohakdir. Ohakni oʻchirishda quyidagi fikrlarni hisobga olish kerak :

• Ohakning soʻndirilishi paytida 100% hajmning oshishi sodir boʻladi. Ohak soʻndirilganda shishib, yorilib ketishining sababi shu. Shuning uchun soʻndirish jarayoniga ahamiyat berish kerak. Binoda toʻliq oʻchirilmasdan ishlatiladigan ohak, soʻndirish paytida boʻlgani kabi, xuddi shunday reaktsiyaga sabab boʻladi, bu esa hajmning oshishiga va strukturaning biroz shikastlanishiga olib keladi. Buning oldini olish uchun qurilish maydonchasida ochilgan ohak hovuzlarida ohaktoshlar kamida 15 kun davomida suv bilan aloqa qilishlari kerak.
• Soʻndirish jarayonida harorat 300-400⁰C gacha koʻtarilishi mumkin. Shu sababli hodisaning teskari yoʻnalishda rivojlanishi mumkin, yaʼni oʻchirilgan ohak yana suv yoʻqotadi va CaO ga aylanadi. Shuning uchun, quduqdagi suv miqdorini sozlash orqali haroratni 100⁰C atrofida saqlanishi kerak. Buning uchun soʻndirish jarayonida toʻkilgan suvni asta-sekin qoʻshib, sovishini va shishib ketishini kutib, keyin yana suv berish bilan soʻndirish jarayoni davom ettirilishi kerak.

Soʻndirish qayiqlarda, ohak quduqlarida yoki fabrikalarda suv purkash orqali amalga oshiriladi. Ohak ibtidoiy usul boʻlgan ohak quduqlarida ortiqcha suv bilan oʻchirilganligi sababli, mahsulot Ca (OH)₂ + nH₂O boʻlib, yogʻli ohak deb ataladi. Zavodlarda oʻchirilgan ohak faqat Ca(OH)_{2 ni} tashkil qiladi. U nozik kukun shaklida va qogʻoz xaltalarda sotiladi. Gidratlangan ohak – kukunning oʻziga xos ogʻirligi 2,20-2,45 g/sm³ orasida. Birlik ogʻirligi 0,60-0,75 g/sm³ orasida.

Havo ohaklarining qattiqlashishi

Havo ohaklarining qattiqlashishi 3 bosqichda sodir boʻladi:

1. Quritish.
2. Ca(OH)₂ formulasida kristallanish.
3. Havodagi CO₂ bilan qoʻshilish orqali karbonatlanish.

Quritish va kristallanish vaqtinchalik suv bilan aralashtirilganda, ohak yana yumshaydi. Haqiqiy qattiqlashuv karbonatlanish natijasida sodir boʻladi. Havo ohakini suv bilan aralashtirgandan keyin olingan xamir havoda qoldirilganda, u havoning CO₂ ni oladi va quyidagi reaksiyaga koʻra suvda erimaydigan kaltsiy karbonatga aylanadi.

Ca(OH)₂ + CO₂ $\longrightarrow$ CaCO₃ + H₂O

Bu reaktsiya juda sekin sodir boʻladi va CO₂ ning mavjudligi zarur. Shu tarzda hosil boʻlgan CaCO₂ tufayli havo ohaki qotib qoladi, yaʼni plastikligini yoʻqotadi va qattiqlasha boshlaydi. Bu reaksiya davomida hajm ortishi ham kuzatiladi. Agar ohak yolgʻiz ishlatilsa, bu reaktsiya strukturaga zarar etkazishi mumkin. Ohakni qum bilan aralashtirish orqali bu deformatsiya uning miqdori va zoʻravonligini kamaytirish orqali zararsiz boʻladi.

Havo ohakining bir qator kamchiliklari bor:

• Juda qalin ohak gipsini havo ohak bilan yasamaslik kerak. Aks holda, CO₂ ohakga yetarli miqdorda kira olmaganligi sababli, oʻrta qismlar plastik boʻlib qoladi.
• Ohak suvda eriganligi sababli, uni suv bilan aloqa qiladigan tuzilmalarda ishlatmaslik kerak. Ohakning suvda erishi reaktsiyasi quyidagicha:

CaCO₃ + H₂O + CO₂ $\longrightarrow$ Ca(HCO₃)₂

_CaCO3 : Kaltsiy karbonat, suvda erimaydi

H₂O + CO₂ $\longrightarrow$ H₂CO ₃:Karbon kislotasi

Ca(HCO₃)₂:Kaltsiy bikarbonat, suvda eriydi

Agar ohak qaynatilsa, uning suvda eruvchanligi pasayadi. Ohakning bu xususiyati isitish qozonlari quvurlarining tiqilib qolishining sababidir.

• Ohakning mexanik kuchi juda past. Shu sababli, uni tashuvchi elementlarni qurishda bogʻlovchi vosita sifatida ishlatmaslik kerak. Ogʻirligi boʻyicha 1/10 nisbatda (1 birlik ohak, 10 birlik qum) tayyorlangan ohaklarning 28 kunlik bosim kuchi 7 ga teng, suv va ohak nisbati 1-1,6 kg/sm² orasida oʻzgarib turadi. 28 kunning oxirida ushbu namunalarda faqat 1,5sm qalinliktagi tashqi hujayra qatlami qotib qolganligi topildi. 

Havo ohaklarining afzalliklari quyidagilardan iborat:

• Havo ohakini qoʻllash orqali juda yaxshi plastmassa (ishlash mumkin; deformatsiyalanganda yangi shaklini saqlab qoladi) ohak olish mumkin.
• Havo ohak yordamida ishlab chiqarilgan ohak yuqori plastik xususiyatlarga ega. Shaklni oʻzgartirish qobiliyati yuqori boʻlgani sababli devor plasterlari uchun juda mos keladi. Ohak bilan tayyorlangan plasterlar tsement ohak bilan tayyorlangan plasterlarga qaraganda kamroq yorilib ketadi.
• Ohak tosh va gʻisht kabi barcha turdagi qurilish materiallariga yaxshi yopishish qobiliyatiga ega.

Suvli ohak (gidravik ohak)

Tarkibida 10-25% loy boʻlgan ohaktoshni yoqish natijasida olinadigan ohak turi. Bu kuyish jarayonida hosil boʻlgan soʻnmagan ohak kremniy oksidi va alyuminiy bilan birlashadi. Shu tarzda olingan ohak kichik boʻlaklarda boʻlib, dikalsiy silikatdan (2CaOSiO₂) iborat. Changlash suv bilan ishlov berish orqali amalga oshiriladi, yaʼni uni maydalash mumkin emas. Uni suvda soʻndirish orqali kukunga aylantirish uchun ohak tarkibida kamida 10% CaO boʻlishi kerak.

Bu tarzda olingan ohak suvda erimaydi, lekin qattiqlashishi va quyuqlashishi mumkin. Shuning uchun u suvli tuzilmalarda ishlatiladi. Binolarda suv ohakini qoʻllash orqali olingan foyda havo ohaki yordamida olingan foyda bilan bir xil. Suvli ohakning afzalligi shundaki, u havo ohakidan yuqori kuchga ega va suvda qotib qolishi mumkin. Suv ohaklarining 28 kunlik bosim kuchi 20–250 kg/sm² ni tashkil qiladi. 

Ohak juda keng foydalanish doirasiga ega. Ohakni foydalanish sohalari tobora ortib bormoqda. Masalan;1900-1910 yillarda ohakning 80% qurilishda,10% kimyo sanoatida va 10% qishloq xoʻjaligida ishlatilgan. 1980-yillarda u binolarda 3%, kimyo sanoatida 84%, avtomobil yoʻllarida 6%, oʻtga chidamli sanoatda 6% va qishloq xoʻjaligida 1% dan foydalanilgan.

Manba

Oʻz. ME