historia av kalk i murbruk
de första murbruk gjordes av lera eller lera. Dessa material användes på grund av tillgänglighet och låg kostnad. Egyptierna använde gips murbruk för att smörja sängar av stora stenar när de flyttas på plats(ref. jag). Dessa matrialer fungerade emellertid inte bra i närvaro av höga fukt-och vattennivåer.
det upptäcktes att kalksten, när den brändes och kombinerades med vatten, producerade ett material som skulle härda med åldern. Den tidigaste dokumenterade användningen av kalk som byggmaterial var ungefär 4000 f.Kr. när den användes i Egypten för putsning pyramiderna(ref. ii). Början av användningen av kalk i murbruk är inte klart. Det är dock väl dokumenterat att det romerska riket använde kalkbaserade murbruk i stor utsträckning. Vitruvius, en romersk arkitekt, som grundläggande riktlinjer för kalkbruk blandningar (ref. iii).
” … när det är släckt, låt det blandas med sanden på ett sådant sätt att om det är gropsand tre av sand och en av kalk hälls i; men om samma är från floden eller havet, två av sand och en av kalk kastas tillsammans. För på detta sätt kommer det att finnas rätt andel av blandningen och blandningen.”
murbruk innehållande endast kalk och sand krävde koldioxid från luften för att omvandla tillbaka till kalksten och härda. Kalk / sandmortörer härdades i långsam takt och skulle inte härda under vatten. Romarna skapade hydrauliska murbruk som innehöll kalk och en pozzolan som tegeldamm eller vulkanisk aska. Dessa granatkastare var avsedda användas i applikationer där närvaron av vatten inte skulle tillåta murbruk att karbonat ordentligt(ref. iv). Exempel på dessa typer av applikationer inkluderade cisterner, fiskdammar och akvedukter.
den viktigaste utvecklingen i användningen av pozzolaner i murbruk inträffade i 18th century. Det upptäcktes att brinnande kalksten innehållande leror skulle producera en hydraulisk produkt. 1756 utvecklade James Smeaton kanske den första hydrauliska kalkprodukten genom att kalcinera blå Lias kalksten innehållande lera. En italiensk pozzolanisk jord från Civita Vecchia tillsattes också för att ge ytterligare styrka(ref. v). Denna mortelblandning användes för att bygga Eddystone fyr. James Parker patenterade en produkt som heter romersk cement eller naturlig cement 1796. Naturlig cement framställdes genom att bränna en blandning av kalksten och lera tillsammans i ugnar som liknar dem som används för kalk. Den resulterande produkten maldes och lagrades i vattentäta behållare. Typiskt hade naturliga cement högre lerinnehåll än hydrauliska kalkprodukter, vilket möjliggjorde bättre styrkautveckling. Naturlig cementbruk användes i konstruktion där murverk utsattes för fukt och höga nivåer av styrka behövdes(ref. vi).
Joseph Aspdin, en engelsk murare/byggare patenterade ett material som kallades Portlandcement 1824. Portlandcement bestod av en blandning av kalksten, lera och andra mineraler i noggrant kontrollerade proportioner som kalcinerades och maldes till fina partiklar. Även om vissa Portlandcement importerades från Europa tillverkades det inte i USA förrän 1871. Konsistensen och högre hållfasthetsnivåer av Portlandcement gjorde det möjligt att ersätta naturliga cement i murbruk. Portlandcement i sig hade dålig bearbetbarhet. Portlandcement kombinerat med kalk gav en utmärkt balans mellan styrka och bearbetbarhet. Tillsatsen av Portlandcement till kalkmortörer ökade byggprocessens hastighet för murverksbyggnad på grund av snabbare styrkautveckling. Blandningsdesigner som innehåller olika mängder kalk och Portlandcement utvecklades. 1951 publicerade ASTM en standardspecifikation för Enhetsmurverk (C270-51). Denna specifikation gjorde det möjligt att specificera kombinationer av cement och kalk i volymproportioner eller mortegenskaper. ASTM C270 används fortfarande idag. Denna standard identifierar fem morteltyper baserat på frasen MASON WORK S. Typ M cement/kalkblandningar har den högsta tryckhållfastheten och typ K har den lägsta.
— mer information om kalkmortel SPECIFIKATIONER.
fram till cirka 1900 användes kalkkitt i byggapplikationer. Kalksten brändes i små ugnar ofta byggda på sidan av en kulle för att underlätta lastning(ref. vii). Trä, kol och koks användes som bränsle. Den snabblime som framställdes av dessa ugnar tillsattes till vatten i en grop eller metalltråg och blötläggdes under en längre tid. Den tid som krävdes för blötläggning var beroende av snabbkalkens kvalitet och kunde sträcka sig från dagar till år. Man trodde allmänt att ju längre snabbkalken blöts, desto bättre skulle den fungera. Standardspecifikationen för snabbkalk för strukturella ändamål utvecklades 1913. Efter sekelskiftet började användningen av hydratiserade kalkprodukter. Vatten tillsattes till snabbkalk vid tillverkningsanläggningen för att minska den tid som krävs för blötläggning på arbetsplatsen. I slutet av 1930-talet började produktionen av tryckhydrerade dolomitiska kalkprodukter. Dessa produkter krävde endast korta perioder av blötläggning (20 minuter eller mindre) före användning. 1946 publicerades standardspecifikationen för hydratiserad kalk för murverk (ASTM C207). Denna standard identifierade två och senare fyra typer av kalkprodukter som kunde användas i murverkstillämpningar.
– mer information om Masons Lime SPECIFIKATIONER.
Kalkprodukter har spelat en viktig roll i murverkskonstruktion i tusentals år. Före 1930 använde de flesta murverkskonstruktioner kalkbaserade murbruk. Kalk har bevisat prestanda som demonstreras av strukturer, såsom Kinesiska muren, som har varat i hundratals år. Anledningarna till att använda kalk i murbruk för 2000 år sedan är fortfarande giltiga idag.
— mer information om kalkbaserade murbruk i modern murverkskonstruktion.
McKee, Harley J. introduktion till tidig amerikansk murverk-sten, tegel, murbruk och gips. Nationellt förtroende för historiskt bevarande, Columbia University, 1973. p 61.
Boynton, Robert S. Kemi och teknik för kalk och kalksten. Andra Upplagan. New York: John Wiley & Söner, Inc., 1980.
Vitruvius. De Architectura. Bok II, V. Frank Grangers översättning. Heinemann, 1931.
Davey, Norman. En historia av byggmaterial. New York: Drake Publishers Ltd., 1971.
Cowper, ad kalk och kalk murbruk. Byggnad Forskningsstation. London: Hm brevpapper, 1927.
McKee, Harley J. introduktion till tidig amerikansk murverk-sten, tegel, murbruk och gips. Nationellt förtroende för historiskt bevarande, Columbia University, 1973. p 68.
Spewiek, John P. murverkets historia i Amerika, förhandlingar om det 7: e kanadensiska Murverkssymposiet. Vol 2. Kanada: McMaster University, 1995. s. 663-677. sfd