История использования извести в строительной отрасли насчитывает тысячи лет и охватывает культуры и сообщества по всему миру. Фактически, около 4000 г. до н.э. древние египтяне использовали негашеную известь, смешанную с водой, в качестве строительного материала для своих пирамид. Хотя известь имеет множество применений в пищевой и сельскохозяйственной промышленности, а также в химической, горнодобывающей и сталелитейной промышленности, в архитектуре она является одним из основных строительных материалов благодаря своей универсальности, адгезии, гидроизоляции, обрабатываемости, производительности, схватыванию и долговечности. долговечность, которая позволяет, среди прочего, создавать кладочные растворы, внутренние или наружные штукатурки.
Хотя существуют более ранние цивилизации, использовавшие известковые растворы при строительстве крупных сооружений, считается, что римляне были первыми, кто применил их в строительстве. Более 3000 лет назад критская цивилизация в Средиземноморье использовала известь в качестве кладочного раствора, а известковые растворы также использовались при строительстве Великой Китайской стены. Например, акведук Пон-дю-Гар в Ниме на юге Франции был построен в 18 г. до н.э. как гидроизоляционный корпус, в котором использовался раствор на основе гидравлической извести.
К 18 веку работа Смитона привела к пониманию свойств гидравлической извести, что позже привело к созданию технологии и патенту портландцемента. С XIX века по настоящее время появление портландцемента (ОПЦ) привело к значительному сокращению использования извести в строительстве из-за ее быстрого начального твердения и большей прочности на ранних стадиях. Однако правильное использование извести в строительстве может включать, среди прочего, производство при более низких температурах, чем OPC, и меньшее количество энергии во время ее обжига, что приводит к снижению выбросов парниковых газов и минимальной усадке, предотвращающей растрескивание.
Являясь неорганическим порошкообразным материалом белого цвета, известь получается при обжиге известняка, минерала, состоящего из карбоната кальция. После добычи из карьера известняк измельчается, уменьшая его размер максимум до 80–200 мм, и классифицируется по гранулометрическому составу. Затем его прокаливают при высоких температурах (от 900 до 1200°C), вызывая выделение углекислого газа и оставляя в виде остатка оксид кальция, известный как негашеная известь. Наконец, негашеную известь перемещают в бункеры для хранения, где она распределяется в мешках или навалом. При включении воды негашеная известь превращается в гашеную или гашеную известь посредством экзотермической реакции, в результате которой выделяется пар. В схеме сепарации и измельчения получают обычную гашеную известь, а при пропускании доломитовой негашеной извести через гидратор и измельчении получают известь-пушонку под давлением. Для адаптации к различным средам существуют и другие виды извести, такие как жирная или воздушная известь, состоящая на 95% из оксида кальция, или гидравлическая известь, состоящая из глины и оксида железа.
Среди свойств извести — ее водонепроницаемость, позволяющая предотвратить проникновение воды, пропуская пар и устраняя влагу, а также предотвращая распространение плесени или бактерий; его высокая пористость, улучшающая воздухопроницаемость помещения и способствующая испарению из него влаги; его пластичность в строительных растворах, облегчающая укладку и приклеивание различных материалов; его связывающая способность, которая снижает производственные затраты за счет использования отходов и кустарных методов производства; и его бактерицидное действие против развития микроорганизмов.
Итак, как же использование извести применяется в современной архитектурной среде? Какие факторы учитываются при его использовании в штукатурках, растворах и других элементах? До 20 века известь была основным связующим веществом, используемым в жилищном строительстве и применявшимся в бетонах, строительных растворах и штукатурках. Действуя как связующее вещество и смешиваясь с другими материалами, такими как песок и вода, он обычно используется в растворах и бетонах при соединении кирпичей, блоков и камней. Например, «Дом для бабушки» Филиппа Люткена в Дании имеет неровную кирпичную кладку с толстыми швами из известкового раствора, заполняющими пространство. Фактически, известковый раствор в кирпичной кладке позволяет повторно использовать кирпичи в будущем.
Известковые растворы – это динамичные материалы, способные взаимодействовать с окружающей средой после затвердевания в процессе карбонизации и адаптироваться к изменениям структуры. Они имеют высокий уровень удобоукладываемости (то есть правильное сочетание текучести, водоудержания и сцепления). Хотя в очень суровых климатических условиях известковые растворы и штукатурки могут оказаться не очень прочными, этому можно противодействовать, используя гидравлическую известь или портландцемент. Расположенный в историческом районе Сан-Антонио в США, дом Barrera House от Cotton Estes Architect был нацелен на применение строительных систем и материалов, обеспечивающих сохранение ресурсов и низкие эксплуатационные расходы. Стены были покрыты гидравлической известковой штукатуркой.
Учитывая, что известь является экологическим строительным материалом и учитывая ее значительные экологические преимущества, в Перу были задуманы экологически чистые дома Calx. В этих домах в конструктивных элементах используются армированные известковые блоки, а также простая система перегородок для оптимизации и упрощения строительства. Pezestudio подчеркивает способность извести регулировать влажность, а также ее тепло- и звукоизоляционные свойства, что приводит к снижению энергопотребления, экономической экономии для жителей и снижению токсичных выбросов в атмосферу.
Кроме того, использование извести в штукатурках обеспечивает медленное схватывание и привлекательный внешний вид, обеспечивая гладкую поверхность и меньшую вероятность растрескивания. Его можно применять при штукатурке стен и потолков, при приготовлении красок и отделочных материалов, для стабилизации грунта, для улучшения механических свойств при строительстве дорог и фундаментов, а также в других целях. На Майорке, Испания, строительство из извести — это древняя техника, которая до сих пор использовалась только на фасадах и вертикальных поверхностях. В Natural House компания Ideo arquitectura также использовала его на полах и потолках, обеспечивая эстетическую и цельную целостность всего интерьера. Тем временем в Италии студия Эндрю Троттера нанесла полную известковую штукатурку на интерьер дома Казоларе Скарани с помощью мастера, который делает известковые штукатурки и краски.
Для начала производства извести не требуется ни крупных капиталовложений, ни импортных технологий или оборудования. Его можно производить в небольших количествах для местного рынка, что снижает транспортные расходы и открывает возможности для развития местной промышленности. Сосредоточив внимание на использовании местных материалов и техник ручной работы, стены Mud House студии Sketch Design, расположенной в Алваре, Индия, были построены из утрамбованной земли с использованием местной грязи, смешанной с натуральными связующими веществами, такими как известь и семена пажитника. Кроме того, для стен и фундамента использовался мелиорированный камень, а в качестве раствора для каменной кладки использовалась багра — остаток, оставшийся в известняковых печах после обработки известняка. Действительно, экологически устойчивая технология строительства с использованием остатков извести использовалась близлежащими общинами на протяжении веков, а одна из комнат, построенных из утрамбованной земли, имела отделку известковой штукатуркой — технику штукатурки, которую сохранили несколько мастеров.
Современное использование извести используется в качестве отделки во многих домах, простирающихся от Латинской Америки, как в случае с Tatakua House (Парагвай), до Европы, как в Кан Бау (Испания). Во всем мире он также сыграл важную роль в сохранении древних зданий и памятников, таких как церкви, замки и другие. В настоящее время известь используется в производстве стекла, бумаги, сельскохозяйственной практике, химических процессах, штукатурке, растворе и других строительных материалах. Вопрос в том, каково будет будущее этого материала? Как профессионалы архитектуры смогут заново изобрести себя, чтобы максимально эффективно использовать свои возможности?
Источники:
— Мигель Гальван-Руис и Родриго Рафаэль Веласкес-Кастильо, «Кэл, античный материал как вариант ремонта для строительства [Lime, an ancient material as a renewed option for construction]».
— Практическое действие, Центр технологий и развития Шумахера; Технический паспорт извести.
— Калидра, «Годовой отчет об устойчивом развитии за 2021 год. Устойчивое развитие».
