MAKALELER / KİREÇTAŞI VE ÖZELLİKLERİ - hammaddeler ansiklopedisi
Kireçtaşı
Kimyasal bileşiminde en az %90 CaCO3 (kalsiyum karbonat)
bulunan kayaçlara kalker yada kireçtaşı adı verilmektedir. Ayrıca kireçtaşı terimi, kimyasal bileşiminde %90’a kadar CaCO3, minerolojik bileşiminde ise %90’a kadar kalsit içeren kayaçlar için de yerbilimciler tarafından kullanılmaktadır.
Kalkerin minerolojik incelemesinde saf halde kalsit ve çok az miktarda aragonit
kristallerinden oluştuğu görülür. Kalsit ve aragonit; kalsiyum karbonatın iki ayrı
kristal şekli olup, teorik olarak %56 CaO ve %44 CO2 içerir. Ancak doğada
hiçbir zaman saf olarak bulunmaz. İkincil derecede değişik madde ve
bileşiklerin içinde yer alması nedeniyle orjinal halde sarı renkli olup, kahverengi
ve siyah renklerde de görülebilmektedir. Kalkerin sertlik derecesi 3, özgül
ağırlığı 2,5-2,7 gr/cm3 arasındadır. Yeraltı sularında travertenler şeklinde
, deniz ya da tatlı sularda ise kimyasal, organik veya mekanik çökelme sonucu
kalker yatakları oluşur. Oluşum süreçlerinden de anlaşılacağı üzere kalker iki
ana grupta toplanabilmektedir. Organik ve kimyasal kireçtaşları otokton, klastik
kireçtaşları ise allokton olarak kabul edilmektedir. Yaygın olarak oluşan
kireçtaşlarının çoğu organik, detritik ve kimyasal materyaller ihtiva etmektedir.
Kalsit (hegzagonal CaCO3) ve aragonit (ortorombik CaCO3) kristallerinin her
ikisi de genç kireçtaşı oluşumlarında yer alabilmektedir. Aragonit kristallerinin
kalsit kristallerine daha kolay dönüşebilmesi nedeniyle eski kireçtaşı
oluşumlarında aragonit kristalleri bulmak güçtür.
Kalkerler hangi yolla oluşurlarsa oluşsunlar, doğada bulundukları durumları ile
bileşimlerinde kalsiyumkarbonatın yanı sıra; mağnezyum karbonat, kil
mineralleri, demir silikat-oksit ve sülfürleri, silikat asidi (SiO2) gibi bileşikler
içerirler. Bu bileşiklerin bir kısmı kalker oluşumu esnasında ve oluşum
ortamının koşullarına bağlı olarak gelebildiği gibi diyajenez esnasında ve
etkenleri ile de gelebilir. Bu durumda kökene bağlı olarak içerdikleri primer
safsızlıkları oluştururlar. Kalker oluşumunun tamamlanmasından sonra gelen
safsızlıklar ise daha çok orojenik-epirojenik hareketler metamorfizma,
tektonizma, metazomatik ve atmosferik olaylar ile oluşan sekonder
safsızlıklar
olmaktadır.
Bütün bu safsızlıklar ile gerek minerolojik gerekse kimyasal bileşim
açısından görülen değişiklikler yanında yapı ve dokularına ilişkin
kalkerlerin gösterdikleri ayrıcalıklar niteliklerini oluşturur.
İçerdikleri maddelere göre oluşan kalkerlerin nitelikleri esas alınıp
pek çok sınıflamalar yapılarak verilen adlandırmalarla çeşitlere
ayrılmıştır. Kalkerlerin en çok içerdikleri ve teknolojik özelliklerini
Çimento Sanayiinde yansıtan kil, kalsiyum ve mağnezyum karbonat
% miktarlarına göre yapılan ayırım ve sınıflama olarak bir çok
ülkede ve ülkemizde de kullanılan bir adlandırma olarak aşağıda
verilmiştir. Türkiye’de Kullanılan Kalkerlerin Adlandırılması
| Toplam % CaCO3 | Adlandırma | MgCO35-30 | Miktarı (%)30’dan fazla |
| 90-100 | Kalker | Dolomitik kalker | Dolomit |
| 85-90 | Marnlı kalker | Dolomitik marn | Marnlı dolomit |
| 70-85 | Kalkerli marn | Dolomitik kalkerli marn | Dolomitik marn |
| 50-70 | Marn | Dolomitli marn | Dolomitli marn |
| 30-50 | Killi marn | Dolomitik killi marn | Dolomitik killi marn |
| 10-30 | Marnlı kil | Dolomitik marn | Dolomitik marnlı kil |
| 0-10 | Kil | Kil | Kil |
Kalkerlerin içerdikleri CaCO3 ve CaO % miktarları saflıklarını
göstermektedir.
Görüldüğü gibi, kayacın tüm kimyasal bileşimindeki CaCO3 miktarı
% 90’dan fazla olduğundan kalker (=kireçtaşı) olarak adlandırılır ve
% 98.5’den fazla CaCO3 olduğunda çok fazla saf kalker sınıfına girer.
Çok fazla saf kalkerlerin genel olarak fiziksel özelliği aşağıda
verilmiştir.
Basınç dayanımı : 100-1900 kg/cm2
Kırılma dayanımı : 40-200 kg/cm2
Çekme dayanımı : 20-60 kg/cm2
Elastisite modülü : E = 2600-3000 kg/mm2 (Kristalli kalkerlerde)
: E = 1900-3000 kg/mm2
Young modülü : 2.5-8x105 kg/cm2
Poisson katsayısı : 0.07-0.35
Genleşme katsayısı : 0.00001-0.000035 1º C (100-150º C, için)
Isı kapasitesi : 1 j/gr (50º C)
Özgül Isısı : 113.65-119.65 Kcal/kg ºC (40º C)
Reaksiyon ısısı : 422 Kcal/gr. Mol. (25º C)
Elektrik iletkenliği : 10-5 mho/cm
Çimento Sanayii alanında hammadde veya düzenleyici (korrektör)
olarak kullanılacak kalkerlerin kalitesinde, içerdikleri yabancı
unsurlardan oluşan safsızlıkların durumu doğrudan etkili
olmaktadır. Çimento içerisindeki safsızlıkların gerek klinker ve
gerekse çimentoda bulunan miktarlarını sınırlayan norm ve
standartlar mevcuttur. Bu normlara bağlı kalınarak üretilen
çimento tipi ve kalitesi her ülkede genel olarak Kabul edilmekte ve
uygulanmaktadır. Hammadde içerisindeki safsızlıkların klinkere
yansıma durumu genel olarak hesaplamalarla
değerlendirilebilmektedir.
Çimento üretiminde kullanılan kalker yataklarının kimyasal
özelliklerinin yanısıra fabrikaya yakınlığı, sökülebilirliği,
kırılabilirliği, öğütülebilirliği ve pişebilir nitelikte olması, düşük nem içermeleri ve homojen olmaları üretim maliyetini etkileyen önemli faktörlerdir.
HAMMADDELER ANSİKLOPEDİSİ
