geschiedenis van kalk in mortel
de eerste mortels werden gemaakt van modder of klei. Deze materialen werden gebruikt vanwege de beschikbaarheid en lage kosten. De Egyptenaren gebruikt gips mortels om de bedden van grote stenen smeren toen ze werden verplaatst in positie (ref. ik). Echter, deze matrials niet goed presteren in de aanwezigheid van hoge niveaus van vochtigheid en water. Er werd ontdekt dat kalksteen, na verbranding en in combinatie met water, een materiaal produceerde dat zou verharden met de leeftijd. Het vroegst gedocumenteerde gebruik van kalk als bouwmateriaal was ongeveer 4000 voor Christus toen het werd gebruikt in Egypte voor het pleisteren van de piramides(ref. ii). Het begin van het gebruik van kalk in mortels is niet duidelijk. Het is echter goed gedocumenteerd dat het Romeinse Rijk veel kalkmortels gebruikte. Vitruvius, een Romeinse architect, gaf basisrichtlijnen voor kalkmortelmixen(ref. iii).
” … wanneer het wordt geblust, moet het zodanig met het zand worden vermengd dat, indien het gaat om groefzand, er drie van zand en één van kalk in wordt gegoten.; maar als het dezelfde is uit de rivier of de zee, twee van zand en een van kalk wordt samen gegooid. Want op deze manier zal er de juiste verhouding van het mengsel en mengen.”
mortels die alleen kalk en zand bevatten, hadden koolstofdioxide uit de lucht nodig om weer in kalksteen om te zetten en uit te harden. Kalk / zand mortels verhard in een langzame snelheid en zou niet harden onder water. De Romeinen creëerden hydraulische mortels die kalk en een puzzolaan bevatten, zoals steenstof of vulkanische as. Deze mortels waren bedoeld voor toepassingen waar de aanwezigheid van water de mortel niet goed zou laten carboneren(ref. intraveneus). Voorbeelden van dit soort toepassingen waren reservoirs, visvijvers en aquaducten.De belangrijkste ontwikkelingen in het gebruik van puzzolanen in mortieren vonden plaats in de 18e eeuw. Er werd ontdekt dat het verbranden van kalksteen met klei een hydraulisch product zou produceren. In 1756 ontwikkelde James Smeaton misschien wel het eerste hydraulische kalkproduct door het calcineren van blauwe Lias kalksteen met klei. Een Italiaanse pozzolanic aarde van Civita Vecchia werd ook toegevoegd om extra sterkte te bieden (ref. v). Dit mortelmengsel werd gebruikt om de Eddystone Vuurtoren te bouwen. James Parker patenteerde een product genaamd Romeins cement of natuurlijk cement in 1796. Natuurlijke cement werd geproduceerd door het verbranden van een mengsel van kalksteen en klei samen in ovens vergelijkbaar met die gebruikt voor kalk. Het resulterende product werd gemalen en opgeslagen in waterdichte containers. Typisch, natuurlijke cement had een hoger kleigehalte dan hydraulische kalkproducten, waardoor een betere krachtontwikkeling. Natuurlijke cementmortel werd gebruikt in de bouw waar metselwerk werd onderworpen aan vocht en hoge niveaus van sterkte nodig waren(ref. vi).Joseph Aspdin, een Engelse metselaar/bouwer, patenteerde een materiaal genaamd portland cement in 1824. Portland cement bestond uit een mengsel van kalksteen, klei en andere mineralen in zorgvuldig gecontroleerde verhoudingen die werden gecalcineerd en gemalen tot fijne deeltjes. Hoewel sommige Portland cement werd geïmporteerd uit Europa, werd het niet geproduceerd in de Verenigde Staten tot 1871. Door de consistentie en de hogere sterkte van Portlandcement kon het natuurlijke cement in mortels vervangen. Portland cement zelf had slechte werkbaarheid. Portlandcement gecombineerd met kalk zorgde voor een uitstekende balans tussen sterkte en verwerkbaarheid. De toevoeging van Portlandcement aan kalkmortels verhoogde de snelheid van het bouwproces voor metselwerk gebouw als gevolg van snellere sterkte ontwikkeling. Meng ontwerpen waarin verschillende hoeveelheden kalk en portland cement werden ontwikkeld. In 1951 publiceerde ASTM een Standaardspecificatie voor metselwerk (C270-51). Met deze specificatie konden combinaties van cement en kalk worden gespecificeerd door volumeverhoudingen of morteleigenschappen. ASTM C270 is nog steeds in gebruik. Deze standaard identificeert vijf mortel types op basis van de zin MASON WORK S. Type M cement / kalk mengsels hebben de hoogste druksterkte en Type K heeft de laagste.
— meer informatie over de specificaties van kalkmortel.
tot ongeveer 1900 werd kalkplamuur gebruikt in bouwtoepassingen. Kalksteen werd verbrand in kleine ovens vaak gebouwd op de zijkant van een heuvel om het laden te vergemakkelijken(ref. vii). Hout, kolen en cokes werden als brandstof gebruikt. De ongebluste kalk uit deze ovens werd in een put of een metalen trog aan water toegevoegd en gedurende langere tijd geweekt. De tijd die nodig was voor het weken was afhankelijk van de kwaliteit van de ongebluste kalk en kon variëren van dagen tot jaren. Over het algemeen werd gedacht dat hoe langer de ongebluste kalk werd gedrenkt, hoe beter het zou presteren. De Standaardspecificatie voor ongebluste kalk voor structurele doeleinden werd ontwikkeld in 1913. Na de eeuwwisseling begon het gebruik van gebluste kalkproducten. Water werd toegevoegd aan ongebluste kalk in de fabriek om de hoeveelheid tijd die nodig is voor het weken op de bouwplaats te verminderen. Eind jaren dertig begon de productie van drukgehydrateerde dolomitische kalkproducten. Deze producten vereisen slechts korte periodes van weken (20 minuten of minder) voorafgaand aan gebruik. In 1946 werd de Standaardspecificatie voor gebluste kalk voor metselwerk (ASTM C207) gepubliceerd. Deze standaard identificeerde twee en later vier soorten kalkproducten die kunnen worden gebruikt in metselwerktoepassingen.
— meer informatie over Metselaarskalkspecificaties.Kalkproducten spelen al duizenden jaren een belangrijke rol in de bouw van metselwerk. Voor 1930 werd in de meeste metselwerkbouw gebruik gemaakt van kalkmortels. Kalk heeft bewezen prestaties die worden aangetoond door structuren, zoals de Grote Muur van China, die honderden jaren hebben geduurd. De redenen voor het gebruik van kalk in mortel 2000 jaar geleden nog steeds geldig vandaag.
— meer informatie over kalkmortels in moderne metselwerkbouw.McKee, Harley J. Introduction to Early American metselwerk – Stone, Brick, Mortar, and gips. National Trust for Historic Preservation, Columbia University, 1973. blz. 61.Boynton, Robert S. Chemistry and Technology of Lime and Limestone. Tweede Editie. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1980.
Vitruvius. De Architectura. Boek II, V. Frank Granger ‘ s translation. Heinemann, 1931.
Davey, Norman. Een geschiedenis van bouwmaterialen. New York: Drake Publishers Ltd., 1971.
Cowper, A. D. kalk en kalkmortels. Het Bouwen Van Een Onderzoeksstation. London: HM Stationery, 1927.McKee, Harley J. Introduction to Early American Masonry-Stone, Brick, Mortar and Plaster. National Trust for Historic Preservation, Columbia University, 1973. p 68.Spewiek, John P. The History of Masonry in America, Proceedings of the 7th Canadian Masonry Symposium. Vol 2. Canada: McMaster University, 1995. pp. 663-677. sfd