Calç (material)
La calç és un material inorgànic compost principalment d'òxit de calcio i/o hidròxit de calcio. També és el nom que se li dona a l'òxit de calci que es genera en l'incendi de vetes de carbó i en els xenolitos de calcàrea alterats per eyecciones volcàniques.[1] l'Associació Mineralógica Internacional reconeix la calç com un mineral en la fòrmula química CaO.[2] La paraula calç procedix del llatí vulgar cals, i est de la forma llatina calx, calcis, en referència a la pedra calcàrea a partir de la que es fabrica.[3]
Encara s'ampra en grans cantitats com a material de construcció i ingenieria (inclosos els productes derivats de la pedra calcàrea, com ciments, formigons i morters), com a matèria primera química i per al refinat del sucre, entre atres usos. L'indústria de la calç i l'us de molts dels productes resultants daten de temps prehistòrics tant en el Vell Món com en el Nou Món. Aixina mateix, s'usa àmpliament per al tractament d'aigües que contenen sulfat de ferro(II).[4]
Les roques i els minerals dels que s'obté solen ser pedra calcàrea o creta, compostes principalment de carbonat de calcio. Normalment, es tallen en blocs, es trituran o polvorisen i es tracten tèrmica o químicament. La "crema" (calcinació) de carbonat de calci en un forn de calç en una temperatura superior a 900 grados Celsius (1652 °F)[5] ho convertix en una substància altament càustica, denominada "calç viva" o "calç sense apagar" (òxit de calcio) i, per mig de l'adició posterior d'aigua, en la menys càustica (pero encara fortament alcalina) "calç apagada" o "calç hidratada" (hidròxit de calcio, Ca(OH)2). El procés de hidratar l'òxit de calci es denomina "apagat de la calç".
Quan el terme es troba en un context agrícola, per lo general es referix a la calç agrícola, que hui en dia sol ser pedra calcàrea triturada, no el producte d'un forn de calç. De lo contrari, lo més comú és que faça referència al hidròxit de calcio, ya que la forma més perillosa sol descriure's més específicament com "calç viva" (òxit de calcio).
Us històric en construcció
El principi de calcinació o "cremat" d'una roca més o menys compacta o dura per a extraure un component que despuix pot ser reconstituido, possiblement siga un dels primers descobriments relacionats en els usos donats al fòc pels humans. Les roques de sulfat càlcic calfades a uns 120 °C produïxen algeps, un material més fàcil d'obtindre que provablement es va descobrir molt abans que la calç.
Periodo preneolítico
Segons les troballes en 'Ain Ghazal en Jordània, Yiftahel en Israel i Abu Hureyra en Síria, que daten del 7500 al 6000 a. C., el primer us de la calç va ser principalment com a aglutinant per a formar paviments i en forma de morter per a revestir parets.[6] Este us va poder haver conduït a la seua volta al desenroll de la protocerámica, feta de calç i cendra.[6] Per a confeccionar morters en calç, el material de base amprat des de més antic va ser el fanc.[6] Segons les troballes en Catal Hüyük en Turquia, el fanc pronte va ser seguit per l'argila i despuix per la calç en el sext mileni a. C.[6]
L'us de la calç també està documentat en les primeres ciutats, com Çatalhöyük en Anatolia (cap al 7000 a. C.) o Jericó en Israel (cap al 6000 a. C.), a on s'usava en revestiment.[7]
Mesopotamia, Antic Egipte, Extrem Oriente i Amèrica Precolombina
L'us de la calç es va estendre pel creixent fèrtil i va ser habitual en Mesopotamia (a on existien forns de calç datats en el 2500 a. C.), estenent-se la seua ocupació fins a l'Extrem Orient. Per la seua banda, va anar un material freqüentment utilisat per a fer revestiment i decoració pels mayas en el centre i el nort de Mèxic, aixina com per les cultures andinas.[7]
Se sap que en l'antic Egipte (a partir de l'any 3000 a. C.) es varen utilisar mescles d'algeps i de calç com a soports per a la pintura mural, encara que no és possible saber si la presència de calç és un residu resultant de la presència de calcàrea mesclada naturalment en les roques d'algeps, o be es va afegir intencionadament calç produïda a l'efecte.[8]
Món grecorromano
Provablement varen ser els grecs els primers en utilisar àmpliament la calç per al revestiment de murs, com mostren els paviments del palau de Knossos en l'illa de Creta.[7] Pero serien els romans els qui varen heretar esta tècnica i li varen afegir arena per a formar morters. Va ser en época romana quan es va perfeccionar el procés de fabricació de la calç, seleccionant-se les matèries primeres en gran conte, com la pedra calcàrea procedent d'Etruria, i varen aplegar a estudiar de forma rudimentària les propietats de la calç despuix de cuita.[9]
Edat Mija i Renaixença
La caiguda de l'Imperi Romà d'Occident va supondre que durant un mileni es produïra una tornada generalisada a elaboració de calç més elementals, conservant-se en Europa a dures penes les tècniques de l'ocupació de la calç heretades de Roma, que varen sobreviure més o menys inalteradas primer per mig de la cultura bizantina i despuix a través del món àrap.[7]
Al voltant de l'any 500 es va desenrollar en China una mescla de calç en arròs cuit (morter de calç en arròs) per a produir un compost orgànic-inorgànic que tenia més força i resistència a l'aigua que el morter de calç.[10][11] l'arròs glutinoso va eixercitar un paper important en el manteniment de la durabilitat de la Gran Muralla China, aixina com en tombes, pagodes i numeroses muralles.[12]
No seria fins al "redescubrimiento" dels tractats del célebre arquitecte romà Vitruvio en 1414, i gràcies als seus "Dèu Llibres" es varen poder recuperar els métodos romans de dosificació i aplicació de la calç, consolidant els alvanços empírics costosamente desenrollats durant el periodo de l'arquitectura gòtica.[7] La calç va seguir sent àmpliament utilisada en les construccions renaixentistes i barroques, fins que va anar progressivament substituïda com a aglomerant en els morters per productes estandardisats com el ciment Portland.[7]
A partir del XVIII
Els tècnics i científics de mitan del XVIII i començos del XIX estaven interessats en les propietats hidràuliques de la calç. Durant sigles s'havia considerat la calcàrea que contenia argila com un material impuro, inadequat per a fabricar calç. Pero cap a 1750 es va observar en Anglaterra que les calç fabricades en calcàrees que contenien argila produïen uns morters de major resistència i capaces de forjar baix l'aigua,[9] lo que va servir a l'ingenier John Smeaton per a desenrollar un primitiu formigó a pur de calç, pols de rajola i cudols.[13]
Finalment, seria l'ingenier francés Louis Vicat qui va definir en la segona década del XIX la teoria de la hidraulicitat, afirmant que quan la calcàrea conté una proporció d'argila íntimament mesclada, s'obté per calcinació una calç hidràulica.[9] A Vicat se li atribuïx habitualment en França l'invenció del ciment modern,[14] encara que seria per mig de modificacions i millores successives del seu experiment original com es va aplegar a la dosificació adequada del ciment Portland,[9] que acabaria substituint per complet a la calç hidràulica en la producció de morters i formigons.
En posterioritat, els seus usos més habituals en construcció se centren en els morters de calç (empleats en albañilería i en la restauració d'edificacions antigues originalment alçades en morters de calç), lluïts (el tradicional encalado de les cases de l'àmbit mediterràneu, aixina com en la tècnica del esgrafiado), i en la fabricació de rajoles silico-calcáreos.[9]<span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: 32
Producció
- Artícul principal → Òxit de calcio.
En l'indústria de la calç, el terme calcàrea és una denominació general que s'aplica a les roques que contenen 80% o més de carbonat de calci o de magnesi, inclosos el marbre, la creta, les oolitas i les margues. Es realisa una classificació adicional per la seua composició, distinguint-se entre roques en alt contingut de calcio, roques arcillosas, roques silíceas, conglomerats, roques magnésicas, dolomíes i atres materials calcáreos.[15] Fonts poc comuns de calç inclouen els corals, les closques marines, la calcita i l'ankerita.
La pedra calcàrea s'extrau de pedreres o en alguns casos de mines. Part de la pedra extreta, seleccionada segons la seua composició química i granulometría òptica, es calcina a uns 900 grados Celsius (1652 °F) en forns de calç per a produir calç viva segons la reacció:[5]
- .
Abans d'amprar-se, l'òxit de calcio és hidratat mesclant-ho en aigua, procés que es coneix com apagat, per lo que la calç hidratada també es coneix com a calç apagada, que es produïx d'acort en la reacció:
- Erro al representar (erro de sintaxis): {\displaystyle \ce{{CaO} + \overset{agua}{H2O} -> \overset{hidróxido~de~calcio}{Ca(OH)2}}} .
El "apagat en sec" és apagar la calç viva en aigua suficient per a hidratar la calç viva, pero per a mantindre-la en forma de pols; el producte resultant es coneix com a calç hidratada. En el "apagat humit", s'agrega una miqueta d'aigua en excés para hidratar la calç viva fins a obtindre una forma denominada masilla de calç.
Degut a que la calç té la capacitat d'adherir-se a rajoles i pedres, a sovint s'usa com a aglutinant en els morters utilisats en treballs de albañilería. També s'utilisa com a revestiment de parets per a permetre l'aplicació de diversos tipos de pintures, o per a formar directament una capa d'un blanc lluminós per mig de la tècnica coneguda com encalado.
Referències
- ↑ «Llime in Handbook of Mineralogy». Archivat des d'el original, el 15 d'abril de 2016.
- ↑ Pasero, Marco. «The New IMA List of Minerals – A Work in Progress». The New IMA List of Minerals. IMA – CNMNC (Commission on New Minerals Nomenclature and Classification).
- ↑ Diccionario de la lengua española 1. calç f. Substància alcalina constituïda per òxit de calcio, de color blanc o blanc grisáceo, que al contacte de l'aigua es hidrata o s'apaga, en solsida de calor, i mesclada en arena forma la argamasa o morter.
- ↑ Great Britain. Army. Royal Army Medical Corps. Journal of the Royal Army Medical Corps, Volums 63-64.
- ↑ 5,0 5,1 «Llime Calcination».Advanced Physicochemical Treatment Technologies.Humana Press.5
- 611–633.doi:10.1007/978-1-59745-173-4_14.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Carran, D.. “A Short History of the Use of Llime as a Building Material Beyond Europe and North America”. International Journal of Architectural Heritage 6 (2): 117-146.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Jaime de Hoz Onrubia, Luis Maldonado Ramos, Fernando Vela Cossió (2003). Diccionari de construcció tradicional: terra, NEREA, pp. 82 de 221. ISBN 9788489569805.
- ↑ Ascensió Ferrer Morales (1998). La pintura mural: el seu soport, conservació, restauració i les tècniques modernes, Universitat de Sevilla, pp. 24 de 224. ISBN 9788447204649.
- ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 (Octava edició; 1980) Estudie de materials. III Calç, CSIC, p. 7. ISBN 84 7493 075 8 1161.
- ↑ «Revealing the Ancient Chinese Secret of Sticky Rulle Mortar».
- ↑ “Study of Sticky Rice−Llime Mortar Technology for the Restoration of Historical Masonry Construction” (2010). Accounts of Chemical Research 43 (6): 936–44. doi:. PMID 20455571.
- ↑ Watts-Plumpkin, Emma (2010-07-06). «Sticky rulle porridge and the Great Wall of China».
- ↑ Nick Gromicko. «the History of Concrete». The International Association of Certified Home Inspectors (InterNACHI). Consultat el 8 de giner de 2013.
- ↑ (Treussart 1829) Carillan-Goeury (ed.). Mémoire sur els mortiers hydrauliques et sur els mortiers ordinaires (sur books.google.besur books.google.be) (en fr)..
- ↑ Lazell, Ellis Warren. Hydrated llime; history, manufacture and uses in plaster, mortar, concrete; a manual for the architect, engineer, contractor and builders. Pittsburgh: Jackson-Remlinger Printing Co., 1915. 21. Print.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cal (material)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.