Acasa » Tehnologii » Materiale de constructii › Ce este varul gras?

Ce este varul gras?

| |

Varul gras este obtinut in urma unor procese tehnologice si chimice ce au la baza disocierea termica a calcarelor cu continut minim de 95% carbonat de calciu (CaCO₃), conform reactiei:

CaCO₃ = CaO + CO₂ - 42,5 kcal/mol.

Reactia este endoterma, astfel consumandu-se 425 kcal pentru descompunerea unui kilogram de carbonat de calciu. Viteza de descompunere a carbonatului de calciu depinde de presiunea dioxidului de carbon care se degaja in urma reactiei de mai sus.

Elementele varului gras si comportarea la ardere

Disocierea carbonatului de calciu incepe la temperatura de 700℃ si decurge cu viteze reduse pana la cca. 900℃. La aceasta temperatura dioxidul de carbon (CO₂) devine egala cu presiunea atmosferica. La temperaturi ce depasesc 900℃ presiunea dioxidului de carbon creste instantaneu iar reactia de descompunere se accelereaza. In acest moment, are loc si cresterea vitezei de inaintare a zonei de descompunere in material de la exterior spre interior.

In practica, arderea carbonatului de calciu se executa la temperaturi cuprinse intre 1100℃ si 1200℃. Aceasta, pentru a scurta durata de fabricatie prin ridicarea vitezei de descompunere a carbonatului de calciu si pentru asigurarea decarbonatarii complete. Temperatura de ardere nu trebuie sa depaseasca temperatura de 1200℃ deoarece se ajunge la fenomenul de "supraardere". Varul supraars reactioneaza lent cu apa si se stinge intr-un timp foarte lung. Acest tip de var (supraars) provoaca defecte in mortarele de zidarie si tencuieli.

Stingerea dificila a oxidului de calciu (CaO) supraars se poate explica pe baza structurilor cristaline ale carbonatului de calciu si oxidului de calciu. Carbonatul de calciu cristalizeaza in sistemul hexagonal, forma romboedrica cu γ_a = 2,65 gf/cm³ (imaginea 2, punctul 1), sufera la 900℃ o transformare pseudomorfa in oxid de calciu cu pastrarea formei exterioare si micsorarea greutatii specifice la 1,44 gf/cm³ si a volumului cristalelor cu 10%. Din aceasta cauza oxidul de calciu format are o structura poroasa (imaginea 2, punctul 2). Aceastra structura poroasa prezinta avantajul de hidratare usoara la stingerea varului si dezavantajul ca transmiterea caldurii spre partea centrala a bulgarilor la ardere este ingreunata.

Img. 2

Datorita arderii la temperaturi cuprinse intre 1100℃ si 1200℃ se pastreaza avantajul structurii poroase. Astfel viteza de decarbonatare se mareste simtitor. La temperaturi mai mari de 1200℃ se modifica structura cristalina a oxidului de calciu. Astfel se transforma in cristale cubice compacte γ_a = 3,40 gf/cm³ (imaginea 2, punctul 3). Ca urmare a acestui fenomen varul ars la temperaturi mai mari de 1200℃ se hidrateaza greu.

Supraarderea varului este cauzata si de impuritatile argiloase din calcar. Aceste impuritati impreuna cu oxidul de calciu la temperaturi de 1200℃ dau aluminati, silicati si feriti de calciu fuzibili. Acesti compusii rezultati se depun pe granulele de oxid de calciu ingreunand reactiile de stingere.

Obtinerea varului gras

Schema de obtinere a varului gras urmeaza trei faze: 1 - extragerea pietrei de calcar, 2 - concasarea (maruntirea) pietrei de calcar, 3 - arderea pietrei de calcar.

Dintre cele trei faze de obtinere a varului gras, faza arderii pietrei dei calcar este cea mai importanta. Pentru productia industriala se folosesc cuptoare verticale cu functionare continua. In functie de natura combustibilului folosit exista trei tipuri de cuptoare pentru arderea pietrei de calcar: cuptoare cu straturi alternative, cuptoare cu focare exterioare si cuptoare cu gaze.

In cuptoarele cu straturi alternative folosite la arderea pietrei de calcar materia pima se incarca in straturi alternative cu combustibilul. Cuptoarele cu focare exterioare folosesc combustibilul in focare ce se gasesc in partea inferioara a zonei de ardere, combustibilii utilizati fiind cu flacara lunga, precum turba, carbunele brun, lemne etc. Cuptoarele cu gaz, care sunt si cele mai performante, gazul este introdus in zona de ardere printr-o serie de arzatoare dispuse circular pe peretele exterior. La cuptorul cu gaz, alaturi de arzatoarele laterale, se mai instaleaza si arzatoare centrale.

Cele trei tipuri de arzatoare prezinta trei zone: zona de preincalzire, zona de ardere si zona de racire. Zona de preincalzire sau zona de uscare a materialului este pozitionata in partea superioara a cuptorului. In aceasta zona materialul se preincalzeste prin contactul cu gazele de ardere. Zona de ardere se gaseste situata in centrul cuptorului, iar zona de racire la partea inferioara. In zona de racire, roca de calcar arsa este racita prin intermediul aerului rece care se sufla in cuptor pentru combustie.

Alte articole