کربنات کلسیم ماده معدنی با فرمول شیمیایی CaCO3 است و بیش از 4 درصد از پوسته زمین را تشکیل میدهد. این ماده معدنی در سراسر جهان یافت میشود. کربنات کلسیم معمولاً در سنگهای طبیعی چون گچ، سنگ آهک و مرمر وجود دارد. CaCO3 از ته نشین شدن پوسته حلزونهای کوچک فسیل شده، صدفها و مرجانها در طی میلیونها سال تولید میشود. کربنات کلسیم صنعتی یکی از مفیدترین و همه کاره ترین مواد شناخته شده برای بشر است. استفاده از پودر کربنات کلسیم در صنایع ساخت و ساز یکی از مهمترین کاربردهای این ماده معدنی است.
تقریباً هر صنعتی به نوعی از کربنات کلسیم برای تولید محصولات خود استفاده میکند. پودر کربنات کلسیم در صنعت ساختمان نیز کاربردهای متنوعی دارد.
مزایای استفاده از پودر کربنات کلسیم در صنایع ساختمان شامل موارد زیر است:
کربنات کلسیم دارای دو گونه اصلی است: کربنات کلسیم طبیعی و کربنات کلسیم مصنوعی.
کربنات کلسیم طبیعی یا آسیاب شده (GCC) معمولاً از طریق یک فرآیند آسیاب سنگهای حاوی کربنات کلسیم میشود. به این ترتیب که سنگ آهک یا مرمر در طی چند مرحله پردازش به پودری نرم و یکدست تبدیل میشوند. فرآیند استخراج سنگ آهک سنگدانههای بزرگی را تولید میکند که از طریق یک سری سنگ شکن به اندازه متوسط 15 تا 50 میلیمتر پردازش میشود. سپس این ماده ریزتر به فرآیند آسیاب فرستاده میشود که ذرات سنگ آهک کوچکتری تولید میکند که پودر را تشکیل میدهند. سپس پودر کربنات کلسیم جمع آوری و برای استفاده بسته بندی میشود.
کربنات کلسیم مصنوعی یا رسوبی (PCC) در کارخانجات و از طریق واکنشهای شیمیایی پیچیده تولید میشود.
پودر کربنات کلسیم مورد استفاده در ساخت و ساز اغلب از نوع طبیعی یا زمین است. کربنات کلسیم طبیعی نسبت به کربنات کلسیم مصنوعی ارزانتر است. از این رو استفاده از آن در صنعت ساخت و ساز به صرفهتر خواهد بود.
کاربرد پودر کربنات کلسیم در تهیه برای ملات ساخت و ساز یکی از کاربردهای اصلی پودر کربنات کلسیم در صنعت ساختمان به شمار میرود. استفاده از کربنات کلسیم در ملات موجب بهبود مقاومت و افزایش استحکام سازهها میشود. همچنین ارزان بودن کربنات کلسیم طبیعی باعث میشود تا هزینه ساخت و ساز بدون تاثیر منفی بر استحکام سازهها کاهش یابد.
یکی از مهمترین کاربردهای پودر کربنات کلسیم در صنعت ساختمان، استفاده از این پودر در تولید بتن است. پودر کربنات کلسیم بتن به سرعت عمل آوری بتن کمک میکند و نرخ اسلامپ بتن را افزایش میدهد. نرخ اسلامپ قوام بتن قبل از گیرش است. هر چه نرخ اسلامپ بیشتر باشد، کارایی بتن بیشتر میشود. کربنات کلسیم باعث میشود بتن بتواند خود را تراز کند و راحتتر فشار داده شود، قالب گیری شود و مانند یک کف پوش صاف شود. در کاربردهای خاص، مانند شکل دادن به حاشیه یا گچ کاری استخر، نرخ اسلامپ کمتر مطلوب است تا بتن با سرعت بیشتری گیرش کند. در این موارد، کربنات کلسیم به مخلوط بتن اضافه نمیشود. استحکام سبز توانایی محصول ریخته گری را برای مقاومت در برابر دست زدن، بیرون ریختن قالب و ماشینکاری قبل از خشک شدن کامل توصیف میکند. کربنات کلسیم به افزایش مقاومت سبز بتن کمک میکند. همچنین قوام ذرات بتن را بهبود میبخشد، به بتن اثر فاصلهدهنده میدهد و خواص خود تراکمی بتن را ارتقا میدهد. علاوه بر این، کربنات کلسیم تخلخل و فضای خالی هوا را در بتن کاهش میدهد که باعث بهبود قابلیت پمپاژ و صاف شدن سطوح میشود. کربنات کلسیم را میتوان به عنوان پرکننده در سیمان پرتلند استفاده کرد و هزینه بالای محصول را کاهش داد.
پودر کربنات کلسیم سیمان نقش مهمی را در ایجاد چسبندگی سیمان بر عهده دارد. پودر کربنات کلسیم در صنعت ساختمان برای استفاده در سیمان ابتدا باید به آهک خالص، یعنی اکسید کلسیم فرآوری شود. زیرا وجود ناخالصی در ترکیب سیمان باعث کاهش کیفیت آن میشود. برای خالص سازی کربنات کلسیم، سنگ آهک در کوره و در دمای 1450 درجه سانتیگراد پخته میشود.
پودر کربنات کلسیم ایزوگام یکی دیگر از کاربردهای مهم پودر کربنات کلسیم در صنعت ساختمان به شمار میرود. ایزوگام نوعی چسب قیری است که به عنوان چسب در باند فرودگاه، مسیر پیادهروی و پارکینگها استفاده میشود. ایزوگام به دلیل ضد آب بودن به عنوان ماده عایق برای پوشاندن سطح پشت بام و زیرزمین مورد استفاده قرار میگیرد. پودر کربنات کلسیم موجب بهبود خاصیت ضدآب ایزوگام و تقویت تراکم و انسجام آن میشود. کربنات کلسیم طبیعی با مش 400 تا 1500 برای تولید ایزوگام به کار میرود.