Wilfried Zapke
Tłumaczył Andrzej Machalski

Wapna budowlane są spoiwami uzyskiwanymi albo z kamienia wapiennego CaCO3 , mogą być także z dolomitu CaCO3 Y MgCO3 lub z margla wapiennego (wapienia zawierającego ił) przez wypalanie w temperaturze pomiędzy 1000 a 1200 !C. Podczas wypalania zostaje wydalony dwutlenek węgla CO2 i pozostaje wapno palone CaO. Przy gaszeniu wapna powstaje – wskutek dodania wody – wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 , który z piaskiem stanowi zaprawę. Z kolei zaprawa pobiera z powietrza CO2 i twardnieje w obecności wilgoci. Bez dostępu powietrza twardnienie jest zatem niemożliwe. Mówi się też o tak zwanym obiegu wapiennym, który można przedstawić jak następuje:

WYPALANIE
CaCO3 = CaO + CO2

GASZENIE
CaO + H2 O = Ca(OH)2

TWARDNIENIE
Ca(OH)2 + CO2 + H2 O = CaCO3 + 2H2 O
(2H2 O to parująca wilgoć budowlana)

Woda w zaprawie musi być stale w wystarczającej ilości podczas twardnienia. Gdy przy gaszeniu dodaje się za mało wody, wapno przepala się, przy dodaniu za dużo wody – “tonie”. Przeciągi, nasłonecznienie, ogrzewanie budynku mogą też prowadzić do odciągnięcia wody, tak samo jak praca na silnie ssących podłożach. Wapna budowlane są stosowane przeważnie do przygotowania zapraw murarskich i tynkarskich.

Ponieważ wapna uzyskane z kamienia wapiennego lub dolomitu nie twardnieją bez dostępu powietrza, nazywamy je powietrznymi. Wapna budowlane wyprodukowane na bazie margla wapiennego potrzebują powietrza tylko na początku, potem twardnieją także pod wodą. Należą dlatego do grupy wapien twardniejących hydraulicznie.

Związki hydrauliczne są to składniki, które w reakcji z wodą twardnieją podobnie do cementu – woda zostaje wiązana chemicznie (hydratacja). Powstałe wodziany są w wodzie nierozpuszczalne – w przeciwieństwie do wapna gaszonego – i przez to odporne na atak wody. Poza takimi związkami hydraulicznymi, wapna twardniejące hydraulicznie zawierają także wolne wapno CaO, które jest fabrycznie gaszone i twardnieje jak wapno powietrzne.

Rozróżnia się następujące rodzaje wapna:

  • wapna powietrzne, – wapno “białe” – wapno pokarbidowe – wapno dolomitowe;
  • wapna twardniejące hydraulicznie, – wapno wodne – wapno hydrauliczne – wapno wysokohydrauliczne.

    Wapno “białe” jest wypalane z prawie czystego kamienia wapiennego i jest bardzo wydajne (dawniej zwano je tłustym). Podobny skład jak wapno białe ma wapno pokarbidowe, które wydziela się jako ciasto wapienne pokarbidowe przy produkcji acetylenu z karbidu. Jednak z powodu domieszki pyłu koksowego jego wydajność jest mniejsza.
    Zapach towarzyszący wapnu pokarbidowemu ulatuje i jest bez znaczenia. To samo dotyczy niekiedy występującego zielonkawego zabarwienia spowodowanego przez siarczki wywodzące się z koksu. Wapno pokarbidowe z racji gazotwórczego działania nie przetworzonych resztek karbidu jest mniej przydatne do tynków. Resztki te oddziałują podobnie jak dogaszające się cząstki wapna.

    Wapno dolomitowe jest wypalane z dolomitu. W swoim przebiegu gaszenia jest powolniejsze i mniej wydajne (dawniej dlatego zwano je chudym). Przy twardnieniu oprócz CaCO3 powstaje też MgCO3 , który z SO3 od spalin przemysłowych przechodzi w łatwo rozpuszczalny MgSO4 (sól gorzka). Trzeba się wtedy liczyć z wykwitami na powierzchni, gdzie zastosowano wapno.

    Wapno wodne zawiera stosunkowo mały udział związków hydraulicznych. Jego twardnienie opiera się na współdziałaniu twardnienia węglanowego i hydraulicznego. Początkowo do jego stężenia jest potrzebny dostęp powietrza, potem – po około 7 dniach – dalsze twardnienie może odbywać się pod wodą.

    Wapno hydrauliczne zawiera większy udział związków hydraulicznych niż wapno wodne. Do stwardnienia potrzebny jest dostęp powietrza przez około 5 dni ; potem twardnienie odbywa się także pod wodą.

    Wapno wysokohydrauliczne ma jeszcze większy udział związków hydraulicznych. Odpowiednio mniejszy jest udział wolnego wapna. Dostęp powietrza niezbędny dla tworzenia się węglanu wynosi tylko 1 do 3 dni. Wapna wysokohydrauliczne są uzyskiwane również przez mieszanie wapna powietrznego lub wapna wodnego z materiałami skrytohydraulicznymi (żużel wielkopiecowy), hydraulicznymi (cement) lub pucolanami (tras). Wapno trasowe, fabryczna mieszanina trasu z wapnem gaszonym lub hydraulicznym, spełnia Wymagania DIN 1060 dla wapna wysokohydraulicznego. Zaprawy na wapnie trasowym stanowią bardzo szczelne i zwykle wolne od wykwitów zaprawy spoinowe (fugowe) dla murów licowych.

    Wskazówki praktyczne
    Wapna budowlane są w następujących postaciach handlowych:

  • wapno kawałkowe jest to wapno palone w postaci kawałków, nie mielone,
  • wapno palone mielone jest to wapno palone zmielone na proszek,
  • ciasto wapienne jest to wapno gaszone z nadmiarem wody, dołowane,
  • wapno suchogaszone jest to wapno fabrycznie gaszone na proszek.



    W instrukcji układania producent powinien podać następujące dane:

  • przy wapnie palonym (mielonym lub kawałkowym) “układać najwcześniej po … godzinach dołowania lub przetrzymania zaprawy”;
  • przy wapnie suchogaszonym – “można układać w stanie dostawy”;
  • przy wapnie hydraulicznym i wysokohydraulicznym “można układać w stanie dostawy, zarobiona zaprawa musi być ułożona najpóźniej po … godzinach”.

    Dane takie powinny zapobiec temu, że przy wapnie palonym będą układane jeszcze nie zgaszone cząstki, a przy wapnach twardniejących hydraulicznie zarobi się wodą więcej zaprawy, niż będzie można jej ułożyć przed twardnieniem typu cementowego.

    Wapna twardniejace hydraulicznie stanowią przejście od wapna powietrznego do cementu. Odpowiednio do tego, osiągalna wytrzymałość zaprawy rośnie w kolejności: wapno powietrzne, wapno wodne, wapno hydrauliczne, wapno wysokohydrauliczne, cement.

    Alternatywy
    Wszystkie wapna mogą być ze sobą mieszane w dowolnym stosunku, wapno powietrzne także dowolnie z cementem lub gipsem i anhydrytem. Wapna twardniejące hydraulicznie z powodu groźby pęcznienie siarczanowego nie mogą być mieszane z gipsem lub anhydrytem, z cementem jednak mogą.

    Prawie wszystkie rodzaje wapna zawierają niewielkie ilości chromu i dlatego mogą powodować egzemę chromową (tzw. wypryski murarzy). Wapno suchogaszone ma silne działanie żrące (jest silnie alkaliczne). Szczególnie oczy i śluzówkę należy chronić przed kontaktem z odpryskami wapna. Wapna budowlane wykazują mniejszą radioaktywność własną od cementu (wyjąwszy wapno trasowe). Wapno ma dobre właściwości użytkowe i polepsza klimat wnętrza. Przejmuje ono dwutlenek węgla z powietrza, reguluje wilgotność powietrza, ma wysoką zdolność sorpcyjną i przepuszczalność pary. Wapno wykazuje poza tym działanie bakteriobójcze.

    Literatura
    ŻENCZYKOWSKI W.: Budownictwo ogólne tom I. Materiały i wyroby budowlane. Arkady, Warszawa 1992.
    SCHOLZ, W.: Baustoffkenntnis (Materiałoznawstwo). Werner-Verlag, 1995.
    PN-90/B-30020. Wapno.
    PN-B-30021; 1996. Ciasto wapienne.
    PN-B-30022; 1996. Wapno pokarbidowe. Wapno. Aprobaty techniczne nr 2102/95-K, 2629/97-AT-15 Instytutu Techniki Budowlanej. Katalog 1998, Warszawa.
    Wapno hydratyzowane. Aprobaty techniczne nr 2806/97AT-15, 2814/97-AT-15 Instytutu Techniki Budowlanej. Katalog 1998, Warszawa.
    Wapno suchogaszone. Aprobata techniczna nr 2085/95-K Instytutu Techniki Budowlanej. Katalog 1998, Warszawa.
    DIN 1060 Teil 1. Baukalk; Begriffe, Anforderungen, Lieferung, fberwachung (Wapno budowlane; pojęcia, wymagania, dostawa, kontrola).
    DIN 1060 Teil 2. Baukalk; Chemische Analysenverfahren (Wapno budowlane; metody analizy chemicznej).
    DIN 1060 Teil 3. Baukalk; Physikalische Pr.fverfahren (Wapno budowlane; metody badań fizycznych).
    DIN 51043. Tra§; Anforderungen, Pr.fung (Tras; wymagania, badanie).