Alles über Kalk
Kalk gehört zu den wichtigsten und mengenmäßig am häufigsten verwendeten Materialien auf der Erde, er findet sich überall und wir kommen also nicht um ihn herum: In unserer Nahrung, in Kosmetika, in Zahnpflegemitteln, für unsere Schultafelkreide (urpsr., heute wird vermehrt Gips verwendet), für die Lederproduktion, in der Papierindustrie, in Kunststoffen, Leimen, Mineralfarben, zur Herstellung von Schotter, Beton, Zement, Mörtel und Putzen; Chlorkalk, Futtermittel, in der Glasindustrie, im Hochofen (Eisenproduktion), in der Landwirtschaft als Düngung, als Schädlingsbekämpfungsmittel, zur Desinfektion usw. usw.
Ca. 7% der Erdkruste bestehen aus Kalk. Chemisch ist Kalk Calciumcarbonat (eine Verbindung der Elemente Calcium, Kohlenstoff und Sauerstoff), mineralogisch Calcit oder Aragonit. Im wahrsten Sinne des Wortes wurde biologischer Kalk von Mikroorganismen wie Coccolithen gebildet, deren Kalkskelette sich in riesigen Mengen auf dem Ur-Meeresgrund abgelagert haben (sedimentäre Ablagerung). Dieser Prozess begann im Kambrium vor ca. 600 Mio. Jahren. Durch die Bildung dieser biologischen Kalkskelette wurden riesige Mengen Kohlendioxid aus der Atmosphäre gebunden und zu ganzen Gebirgszügen (z.B. Jura) aufgetürmt. Heute ist in diesen Gebirgen und den kalkhaltigen Sedimenten der größte Anteil an Kohlenstoff gebunden. Deshalb entweicht beim Kalkbrennen CO2 und man erhält Branntkalk (Ätzkalk, Stückkalk). Gleichzeitig nahm der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre zu, was die Grundlage für moderne Lebensformen schaffte. Geographisch gibt es unzählig verschiedene Varianten von Kalk. Die einen sind relativ rein, andere sind mehr oder minder mit Mineralien versetzt oder gar mit organischen Substanzen wie z.B. im Schwarzen Jura.
Reiner Kalk
Das bedeutet, dass keiner der heutigen handelsüblichen Kalke rein ist. Denn die Kalkbindemittel sind analytisch Calciumhydroxide, geringe Anteile von Magnesium, Silicium, Aluminium und Eisen. Naturgemäß schwanken die Anteile dieser Mineralien je nach Vorkommen. Der Begriff “Reiner Kalk“ wird für Baukalke angewendet, die ausschließlich aus einem natürlichen Kalkgestein hergestellt wurden, ohne weitere Zusätze. “Reine Luftkalkputze“, “Reiner Kalkputz“, “Reiner Kalk“ sind also meistens nicht rein, sondern sie enthalten Verunreinigungen in Form anderer Mineralien. Hier ein Beispiel der chemischen Analyse eines in den Schweizer Alpen gewonnenen Weißfeinkalkes:
CaOgesamt 96.8, MgO 0.5 %, Al2O3 0.03 %, Fe2O3 0.02 %, SiO2 0.1 %, SO3 0.02 %, Glühverlust 2.9 %, H2Ogesamt 1.0 %, CO2 1.9 %.
Calciumcarbonat: chem. das Ausgangsprodukt Kalk; geol. ein Sedimentgestein, das meist im Meerwasser (in warmen Flachmeeren), aber auch auf dem Festland (in Quellen, Flüssen, Seen) entstanden ist. Die Ablagerungen bildeten sich in der Regel biogen aus Kalkschalen oder -skeletten. Seltener bildete sich Kalk auch durch chemische Ausfällung (s. z.B. Kalksinter, PCC).
In der Natur in Form der Minerale Calcit, Aragonit, Vaterit, wobei Calcit die stabilste und häufigste Kristallform des Kalks ist. Die meisten Kalksteine und alle Marmore setzen sich aus mehr oder weniger feinen Calcitkristallen zusammen. Kalk gehört zu den verbreitesten Mineralien der Erde, ca. 5,4 % aller Sedimentgesteine und ca. 4,8% aller Erstarrungssteine (z.B. Granit, Basalt). In fast allen Erdzeitaltern lagerten sich in den Flach- bzw. Randmeeren dicke Kalkschichten zu Lagern von mehreren hundert Metern Dicke ab. In Deutschland bildeten sich besonders dicke Kalkschichten während des Devon (vor 360-408 Mio. Jahren, Rheinisches Schiefergebirge), Karbon (vor 286-360 Mio. Jahren), Trias (vor 213-248 Mio. Jahren, Muschelkalk), Jura (vor 144-213 Mio. Jahren, Schwäbisch-Fränkischer Jura), Kreidezeit (vor 65-144 Mio. Jahren, Rügener Kreidefelsen) und dem Tertiär (vor 2,5-65 Mio. Jahren). In diesen Zeiträumen bis in die Gegenwart hinein hat sich der Kalk in sehr verschiedenen Ausprägungen mit wechselnden Beimischungen, Farben, Härtegraden, Kristallformen usw. abgeschieden. Tektonische Verschiebungen, das Vorstoßen der Meere, das Zerbrechen des Urkontinents, das Wechselspiel von Hebung und Abtragung, die Entstehung der Gebirge und zuletzt die Eiszeit formten und gestalteten erst den Kalkstein in all seinen Varianten, dem wir heute überall begegnen und den wir heute abbauen.
Dass wir heute Kalk für fast alle Bereiche unseres Lebens verwenden können, verdanken wir ersten Kalkablagerungen (Stromatolithen) von Blaualgen vor ca. 3,5 Milliarden Jahren. Das erste Leben auf unserem Planeten fand damals noch komplett unter Wasser statt, erst vor 1,8 Milliarden Jahren ragten erste Pflanzen mindestens teilweise aus dem Wasser und erste korallenartige Hohltiere bildeten sich. Foraminiferen (kleine Porentierchen), Coccolithen, Fossilien, Armfüßer, Seeigel, See- und Schlangensterne, Muscheln, Schwämme, Moostierchen (letztere beiden bauten mit den Korallen die massigen Kalkriffe auf), Krebse, Stachelhäuter, Schnecken, Ammoniten und andere Weichtiere entstanden vor ca. 600 Millionen Jahren. Die Ablagerungen ihrer Kalkschalen, Panzer und -skelette nach dem Tod bildeten das Urmaterial für die verschiedensten Kalksteine, die wir heute abbauen. Pflanzliche Organismen wie Kalkalgen (Blau- und Grünalgen z.B.) trugen wesentlich zur biogenen Bildung des Kalks bei. Bei der Verfestigung und Umbildung dieser Ablagerungen über lange Zeiträume bildeten sich die unterschiedlichsten Kalke wie z.B. dicht, feinkörnig, geschichteter Plattenkalk oder als unregelmäßige, ungeschichtete und stockförmige Riffe vorkommender Massenkalk. Der entstandene Kalk ist oft durch Verunreinigungen grau, gelb, rot, braun oder schwarz gefärbt und reich an Fossilien. Weitere Kalkarten sind poröser Kalk (Kalksinter), erdiger Kalk (Kreide), kristalliner Kalk (Marmor, Dolomit).
PCC: Gefälltes Calciumcarbonat (Calciumpräzipitat) wird auch als PCC (präzipitiertes Calciumcarbonat) bezeichnet. Dieses Calciumcarbonat wird aus Kalkstein über einen Umkristallisierungsprozess hergestellt (durch Einleiten von Kohlendioxid in Kalkmilch werden Calciumcarbonat-Kristalle ausgefällt). Es entsteht ein Produkt höchster Reinheit, wobei unterschiedliche Kristallstrukturen und Partikelformen erzeugt werden können. PCC entsteht auch als Nebenprodukt bei der Soda-Herstellung.
PCC unterscheidet sich von dem durch Vermahlung von Rohstein hergesellten Kalksteinmehl oder natürlichem Calciumcarbonat durch die definierte Kristallstruktur, die geringere Korngrösse, die Reinheit und den dadurch bedingten hohen Weißgrad.
Die synthetische Herstellung von PCC ermöglicht Kristallstrukturen, die in der Natur nicht vorkommen.
Kalkkreislauf:
Mit Kalkkreislauf meinen wir meist das Brennen von Kalkstein, bei dem Kohlenstoffdioxid entweicht und Brandkalk (Calciumoxid)entsteht. Nach dem Kalklöschen (mit Wasser) entsteht Löschkalk (Calciumhydroxid), der mit Sanden gemischt zu Kalkputzen verarbeitet wird. Dieser Putz nimmt zum Aushärten wieder Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf (das Carbonatisieren) und das Resultat ist wieder ein kristalliner, harter Kalk. Ein geschlossener Kreislauf.
Der natürliche Kalkkreislauf geht eng mit dem Kohlenstoff- und Wasserkreislauf einher: Pflanzen nehmen Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und setzen es zum einen Teil in Sauerstoff um (Photosynthese), zum anderen Teil wird aber aus den Pflanzen auch Kohlenstoffdioxid durch Verwesungs- und Atmungsprozesse in den Boden abgegeben (Humus z.B.). Das Wasser im Boden, durch Regen dahin gekommen, nimmt dieses Kohlenstoffdioxid auf und bildet damit Kohlensäure. Zusätzlich nimmt der Regen auch schon Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und setzt es dort schon z.T. in Kohlensäure um. Fließt dieses kohlensäurehaltige Wasser durch Kalkgestein, wird es zu “hartem Wasser“, der Kalk wird zu Calciumhydrogencarbonat. Wenn letzteres in eine Höhle gelangt, bildet sich dort durch Verdunstung und Erwärmung wieder Calciumcarbonat, wobei Wasser und Kohlenstoffdioxid frei gesetzt werden. Dieser sehr langsam vor sich gehende Prozess ist in Form von Tropfsteinen sichtbar.
Gelangt das Calciumhydrogencarbonat aber über das Grundwasser und Flüsse in die Meere, wird es dort von Meerestieren wie Schnecken, Muscheln oder Korallen zur Produktion ihrer Kalkgehäuse aufgenommen. Dabei wird wieder Wasser und Kohlenstoffdioxid an die Umgebung abgegeben. Weil die Schalen von abgestorbenen Tieren wieder neue Kalkgebirge aufbauen, ist dieser Prozess nie abgeschlossen, es ist ein ewiger Kreislauf.
Luftkalk
Die Abbindung von Luftkalkputzen findet auf der Oberfläche von oben parallel zur Austrocknung bzw. dem Eindringen des Kohlendioxids statt. Die Aushärtung erfolgt ausschließlich durch Carbonatisierung, der eigentlichen Verfestigung des Kalks (Verdunsten des Wassers und Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft, der gelöschte Kalk verwandelt sich wieder in sein Ausgangsmaterial Kalkstein, Calciumcarbonat zurück). Diese schichtweise Abbindung kann bei zu dicken Putzstärken dazu führen, dass spannungsreiche obere Schichten auf dem noch weichen Unterputz bestehen. Ein ganz einfacher Luftkalkputz kann z.B. mit 1 Raumteil gelöschtem Kalk, 3 – 3,5 Raumteilen Sand und der entsprechenden Menge Wasser hergestellt werden. Ein solcher Luftkalkputz ist anspruchslos und weist eine geringe Druckfestigkeit auf. Aber für Innenputze in Wohnräumen oder auf Lehmmauerwerk kann er als idealer, hoch kapillarer Putz völlig ausreichend sein.
Hydraulischer Kalk
Der Name “hydraulischer Kalk“stammt aus dem französischen (chaux hydraulique) und bezeichnet im weitesten Sinne Kalke, die aus tonhaltigen Kalkgesteinen (Kalkmergel) durch Brennen bei 900 bis 1200 °C hergestellt werden.
Gebrannter und gelöschter Kalk (unter den Bezeichnungen Weißkalk, Löschkalk, Luftkalk, Sumpfkalk, Grubenkalk) ohne zusätzliche Stoffe ergibt beim Abbinden ein poröses, instabiles Material mit geringem spezifischem Gewicht. Durch Ergänzung mit Zuschlagstoffen wie Sande (in abgestimmten Sieblinien) wird eine höhere Dichte und Beständigkeit des Mörtels erreicht, der natürliche Schwund wird weitgehend kompensiert.
Auf die Festigkeit, die kapillaren Eigenschaften, die Verfestigung und die Widerstandsfähigkeit eines abgebundenen Kalkmörtels wirken die hydraulischen Reaktionen, das heißt das Erhärten des Kalkes mit Wasser. Für diese Reaktionen benötigt es sog. Hydraulefaktoren wie z.B. Eisenoxide, Aluminiumoxid, Tonsäuren oder reaktionsfähige Kieselsäure. Diese Hydraulefaktoren kommen in verschiedenen mineralischen Stoffen vor und werden Puzzolane oder auch Hydraulite genannt. Ein natürlich hydraulischer Kalk ist gemeint im Sinne von rein hydraulischem Kalk. Er enthält von Natur aus tonige, mergelige (silikatische) Anteile, welche die hydraulischen Bindemittel ausmachen. D.h. dass sich die hydraulischen Eigenschaften ausschließlich aus der chemischen Zusammensetzung des Rohgesteins herleiten. Bsp. Romankalk
Trass: Trass ist ein natürliches Puzzolan (hydraulischer Zusatz, kalkhaltiger Ton, Namensgebung ist die Stadt Pozzuoli am Vesuv) und hat als Zusatz im Kalkmörtel die Funktion eines Hydraulefaktors. Die Erhärtung eines Trassmörtels beruht auf der Bindung der im Trass enthaltenen löslichen Kieselsäure mit dem Kalkhydrat zu Kalksilikathydrat. Diese Bindung kann sich nur in Gegenwart von Feuchtigkeit vollziehen. Im trockenen Zustand wirken Kieselsäure und Kalkhydrat nicht miteinander.
Trassmehl ist abgebauter, zerkleinerter, getrockneter und gemahlener Tuffstein. Dieser entstand durch ein Gemisch von Vulkanasche, Glut und Bims, das sich nach einem Vulkanausbruch auftürmte. Die eigene Last drückte diese Ascheschicht zusammen und verfestigte sich über Jahrtausende unter Einwirkung von Regen und Grundwasser zu Tuffstein. Dem Kalk zugegeben, bindet dieses Gemisch unter Wasser zu einem festen Stein ab. In Deutschland existieren Tuffstein-Vorkommen v.a. in Bayern, im Rheinland und in der Eifel. Dort gab es 15 Trassmühlen, heute existiert noch eine zum Besichtigen.
Trasskalk Wird als hydraulisches Bindemittel für Mauer- und Putzmörtel verwendet, bei denen höhere, aber begrenzte Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit gefordert ist. Hydraulischer Kalk unterscheidet sich zum Zement in seinem begrenzten Erhärtungsvermögen, guter Geschmeidigkeit und hohem Wasserrückhaltevermögen.
Hydraulische Kalkputze härten gleichmäßig hydraulisch unter Wasseraufnahme (erste Phase) und durch Carbonatisiserung (zweite Phase) aus.
Der Name Trasskalk wird im Handel auch für fertige Kalkmörtel verwendet, die schon mit entsprechenden Sand-Sieblinien zur fertigen Anwendung gemischt sind. Es ist also zu unterscheiden zwischen dem reinen Bindemittel und dem fertigen Mörtel.
Kalk-Schlämme (Herstellung):
3 RT Sumpfkalk, 1 RT hydraulischer Kalk NHL2, 12 RT Marmormehl
Kalkmörtel (Varianten):
– 1 RT Sumpfkalk, ¼ RT Trasskalk HL2 (Märker) 3 RT Natursand (Kalkmörtel)
– 1 RT Trasskalk HL (Märker), 3 RT Natursand (Romankalk)
– 1 RT Trasskalk, 3 RT Marmormehl Ledan TB 1, ausgemagert mit Marmormehl, dispergiertes Kalkhydrat
Zusatz von max. 5 Vol.% Acrylatdispersion (Primal AC33) in Schlämme und Kalkanstrich ist für exponierte Stellen im Außenbereich möglich und erhöht die Lebensdauer.
Dolomitkalk: Dolomit ist geol. ein wie Marmor durch Metamorphose (in der Erdkruste durch hohen Druck und hohe Temperaturen umgewandelte kristalline Gesteine oder Sedimentgesteine) entstandenes Doppelcarbonat aus Calcium und Magnesium. Gemahlener Dolomit wird in ähnlichen Anwendungen wie das natürliche, gemahlene Calciumcarbonat eingesetzt. Chem. also Calcium-Magnesiumcarbonat, eine Verbindung von Kalk mit im Meerwasser gelöstem Magnesium, leicht spaltbare Kristalle, z.T. auch mit Eisen oder Mangan versetzt. Dolomit löst sich in verdünnter Salzsäure im Gegensatz zu Calcit erst beim Erwärmen völlig auf.
Das im Dolomit reichlich enthaltene Magnesium ist neben Calcium ein wichtiges Bioelement der landwirtschaftlich genutzten Böden und Pflanzen sowie zentraler Baustein im Chlorophyll (das Blattgrün, das in Pflanzen durch Photosynthese gebildet wird). Ohne Magnesium gäbe es kein Blattgrün! Dolomit ist daher vorzüglich geeignet, durch Übersäuerung geschädigte Böden wieder zu verbessern.
Im Dolomitkalk gibt es keine organische Struktur (wie z.B. in der Kreide). Er kann gräulich und bräunlich gefärbt sein und kommt in den Dolomiten, im Wallis, in Kärnten, Thüringen, bei Aachen und Trier, im Weserberg- und Sauerland und im Bergischen Land vor.
Sumpfkalk: Kalkstein (Calciumcarbonat) wird gebrannt (bei ca. 900 -1200˚C )und verliert dabei Kohlendioxid. Der Kalkstein geht in Calciumoxid, den gebrannten Kalk über. Dieser wird in Gruben in Wasser gelöscht und dick eingesumpft (Kalkbrei), d.h. man gibt dem Kalk das beim Brennen entzogene Wasser wieder zurück (dosiert). Dabei muss darauf geachtet werden, dass nicht zu viel Wasser (Ersaufen des Kalkes) und nicht zu wenig Wasser (sandige Konsistenz) dazu gegeben wird. Löscht man den Brandkalk selber, wird das Wasser langsam zugegeben, um die Reaktionswärme nicht explosionsartig entweichen zu lassen. Der Kalk nimmt Wasser auf und wird unter Wärmeentwicklung zu Calciumhydroxid, zu Löschkalk. Je länger der Kalk eingesumpft bleibt, desto mehr setzt sich der Kalk um und wird feiner, zu einer quarkigen homogenen Paste. Durch eine lange Sumpfzeit wird auch das vollständige Löschen aller Calciumoxidteilchen gewährleistet.
Verunreinigungen und Salze setzen sich am Boden ab. In der Fresco-Malerei wird Sumpfkalk mit einer Einsumpfzeit von mind. 3 Jahren verwendet, um die Gefahr des Nachlöschens an der Wand gering zu halten. Sumpfkalkputze sind generell weicher und instabiler als hydraulische Kalkputze mit NHL5 als Basis.
Wasserkalk = Hydraulischer Kallk
Muschelkalk: Aus Schalen von Schnecken und Muscheln entstanden zeigt dieser Kalk ein Fenster zum Ursprung: In seinem Gestein findet man noch Abdrücke von prähistorischen Muscheln und Schnecken. Muschelkalk wurde während seiner Bildung zerrieben und immer wieder umgelagert.
Weißkalkhydrat: Pulverförmiger, gebrannter und gelöschter, Kalk (Calciumhydroxid). Zum Brennen wird möglichst reiner Kalkstein verwendet (CL 90, Marmor). Wobei es sich hier nur um einen teilgelöschten Brandkalk handelt – das Löschen erfolgt in einem bestimmten Verhältnis mit Wasser. Weißkalkhydrat ist nur für Putze geeignet, da es in einem Anstrich zum Nachlöschen und zu Absprengungen des Anstrichs durch Volumenzunahme an der Oberfläche kommen würde.
Im Trockenlöschverfahren wird Brandkalk mit Wasser besprüht oder mit Wasserdampf beschlagen bis aus Calciumoxid das Calciumhydroxid wird. Dann wird der Löschvorgang abgebrochen und das Calciumhydroxid liegt in Pulverform vor. Das so hergestellte Calciumhydroxid wird als Kalkhydrat bezeichnet.
Weißfeinkalk
Gebrannter, ungelöschter Kalk, zu Pulver fein gemahlen. Calciumoxid, CaO
Kalkspat: Calcit, ein durchsichtiges bis durchscheinendes, farbloses weißes oder durch Beimengungen von Eisen, Magnesium oder Mangan gelb, rot, braun oder grau gefärbtes, gesteinsbildendes Mineral. In magmatischen-, metamorphen- und Sedimentgesteinen vorkommend, kristallbildend in mehreren hundert Formen und mehr als 1000 Kombinationen. Grundbaustein von Kalkstein, Marmor, Kreide und Mergel.
Aragonit: Farblose, weiße, gelbliche oder graue, nicht gesteinsbildende Modifikation des Calcits, unbeständig und eher selten, geht beim Erhitzen auf 400 C˚ in Calcit über. Aragonit bildete sich aus wässriger Lösung bevorzugt bei Temperaturen über 30˚ C (in heißen Quellen). Perlen und Steinkorallen der Ozeanküsten in der Südsee sind oft aus Aragonit aufgebaut.
Calcit, auch Kalkspat: Farblose, durchsichtige od. durchscheinende, mikroskopisch kleine bis meterhohe Kalkkristalle, zersetzt sich beim Brennen von 900˚C zu Calciumoxid (gebrannter Kalk) und Kohlendioxid. Calcit ist die stabilste und häufigste Kristallform des Kalks.
Brandkalk = Ätzkalk=Stückkalk: Ab ca. 900˚ C gebrannter Kalk; Calciumoxid, ist im reinen Zustand eine weiße, pulverige, stark ätzend wirkende Substanz. Bei Zugabe von Wasser entsteht Calciumhydroxid (gelöschter Kalk, Kalkhydrat). Calciumhydroxid geht durch Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft wieder in Calciumcarbonat, in die Urform des Kalksteins über. Der mit Holz gebrannte Kalk gilt seit jeher als der beste, da er kaum oder keine schwefelhaltigen Stoffe abgibt. In modernen Kalkbrennereien wird auch elektrisch oder gasgebrannt (schwefelfreies Gas ), was auch einen sehr guten Kalk hervorbringt. Beim Brennen mit Kohle oder Mineralöl kann sich der Kalk mit den noch vorhandenen Schwefelrückständen verbinden und folglich vergipsen. Beim Brennen der im Steinbruch gebrochenen Kalkstein-Brocken verliert der Kalk durch das Entweichen von CO₂ und Kristallwasser ungefähr 44% seines Gewichtes. Der entstandene Brandkalk ist instabil und schwierig zu lagern, da er möglichst schnell das verlorene Wasser aus der Umgebung zurückholen will. Deshalb wird er meistens gelöscht. Am Gehalt von Sulfatverbindungen lässt sich die Qualität eines Brandkalks festlegen: Ein guter Brandkalk enthält unter 0,02 % Sulfate.
Kalkbrennen: Der Kalkstein wird im Steinbruch gebrochen und in Stücken im Kalkofen aufgeschichtet. Beim Brennen (ca. 900 – 1200˚C – siehe oben) wird die chem. Verbindung des Kalks Calcium-Kohlenstoff-Sauerstoff gelöst und das Kohlendioxid entweicht. Beim Brennen der Kalkstein-Brocken verliert der Kalk durch das Entweichen von CO₂ und Kristallwasser ungefähr 44% seines Gewichtes. Kalk wird schon seit ca. 14‘000 Jahren gebrannt und gelöscht, als Tünche verwendet und zu Mörteln verarbeitet. Die ältesten Funde dieser Kalktechnik stammen aus der Osttürkei.
Kalkmilch: In Wasser aufgeschlämmter gelöschter Kalk (Weisskalkhydratteig), wurde in Stallungen als desinfizierender Anstrich (Kalktünche) verwendet (tünchen). Als Fassadenanstrich auf frischen Kalkputz (frescal). Kalkmilch ist eine wässrige Suspension von Calciumhydroxid.
Kalksinter: Kalktuff, aus kalkhaltigem fließendem Wasser ausgefällter Kalk, durch mineralische Ausscheidungen aus kohlensäurehaltigem Wasser (Kohlendioxid in Wasser gelöst) an Pflanzenteilchen gebildet, lockere, löcherige, poröse Struktur, durch Verunreinigungen und Pflanzen überkrustet, bildet sog. Sinterterrassen und in Höhlen Tropfsteine. Der ausgeschiedene Kalk besteht vorwiegend aus Aragonit, durch unregelmäßige Beimengungen kann es zu lagenförmigen Buntfärbungen kommen (dann auch als Travertin bezeichnet). Nicht zu verwechseln mit Kieseltuff (Traß)!
Kalksinterwasser: Bildet sich, wenn sich die Kalkmilch zu Boden setzt und in der oberen Schicht das Wasser klar wird.
Wiener Kalk: feinstzermahlener, reiner, gebrannter Dolomitkalk, ein traditionelles Putzmittel
Romankalk: historischer natürlicher hochhydraulischer Kalk aus Kalksteinmergel, mit kurzer Abbindezeit
Marmor: Marmor entsteht geol. im Erdinnern durch chemische Umkristallisation unter Druck- und Temperatureinwirkung aus vorgebildeten Kreide- oder Kalksteinvorkommen (Metamorphose). Der resultierende Stein ist relativ hart mit grobkörnigem Gefüge. Chem. ein weißer, reiner Kalkstein aus dicht gepackten gröberen Calcitkriställchen. Er ist durch geringe Mengen von Eisenoxiden verunreinigt und lässt dadurch eine bräunliche Bänderung erkennen, wobei es eine unzählige Menge an unterschiedlich gezeichneten und gefärbten Marmorsorten gibt. Gute Marmorsorten hinterlassen beim Glühen mind. 55% Calciumoxid.
Mergel: Kalksteine oder Kalkböden mit 10 – 30% Tonanteil. Kalkmergel wird zur Herstellung von Zement und Wasserkalk sowie als Düngemittel eingesetzt.
Gelöschter Kalk, Löschkalk = Calciumhydroxid; nach dem Brennen von Kalkstein bei ca. 900 – 1200˚C zersetzt sich dieser in Calciumoxid (gebrannter Kalk) und Kohlendioxid. Nach Zugabe von Wasser in der Kalkwanne oder Kalkgrube entsteht aus dem Brandkalk unter Wärmeentwicklung Löschkalk. Eine historische Technik des Kalklöschens, die aber in einer langen handwerklichen Tradition noch heute zur Tadellaktherstellung in Marokko angewendet wird, ist das Trockenlöschen. Der Brandkalk wird hier nur mit wenig Wasser begossen und zerfällt dabei zu körnigem, pulverigem Calziumhydroxid (Kalkhydrat) bei großer Hitzeentwicklung (bis 250˚ C). Nach dem Löschvorgang erfolgt das Vermischen des frisch gelöschten Kalkes mit Sand.
Suspensionen (Flüßigkeit mit darin verteilten Festkörpern) von Calciumhydroxid in Kalkwasser dienen als Kalkfarbe. Calciumhydroxid wird zur Herstellung von Mörteln, zur Desinfektion, als Ätzmittel, zur Bindung des Chlors im Chlorkalk, in der Glasfabrikation oder in Düngemitteln verwendet.
Kreide: Geologisch ein Sedimentgestein aus der Kreidezeit, aus Kalkschalen von Kleinlebewesen (z.B. Foraminiferen, Coccolithen, Überreste einzelliger Algen) gebildete weiße Kalke, die im Gegensatz zu dichten Kalksteinen abfärben und sehr weich sind. Deshalb wurde sie als Schreibkreide verwendet. Die durch Aufschlämmen erhaltene Schlämmkreide ist ein feines, weißes, recht reines Kalkpulver. Kalkstein ist auch ein Sedimentgestein, aber stärker verfestigt als Kreide (kaum verfestigte Calcitkristalle).
Kalkböden: Böden auf Kalkstein mit über 40% Kalkanteil, in Mitteleuropa oft humusreiche Laubwaldböden
Kalksandstein: Künstlich: gepresster, geformter und unter Dampfdruck und Hitze gehärteter Mauerstein aus einer definierten Mischung von Kalk (Brandkalk) und Quarzsand. Die Zugabe von Wasser lässt den Branntkalk zu Kalkhydrat reagieren, mit dem Kalk-Sand-Gemisch werden Rohsteine geformt. Natürlich: kalkreiche Sandsteine, bei denen die Quarz- oder andere Körnchen gegenseitig berührungsfrei in den Kalk eingelagert sind.
“Hartes Wasser“, kalkhaltiges Wasser: die natürliche Wasserhärte wird dem Wasser durch Calciumhydrogencarbonat verliehen. Kohlendioxid haltiges Regenwasser (kohlensäurehaltiges Wasser) greift Kalk an; dabei geht der Kalk unter Bildung von Calciumhydrogencarbonat in Lösung über, die ins Grundwasser versickert oder über die Flüsse ins Meer gespült werden. Calciumhydrogencarbonat ist also nichts anderes, als in Leitungswasser gelöste Calciumionen.
Die Entstehung von Kalkablagerungen (Calciumcarbonat) im Trinkwasser beruht auf einfachen chemisch-physikalischen Vorgängen: Das CO2 aus der Atmosphäre löst sich gut im Regen- oder Grundwasser zu Kohlensäure. Fließt das kohlensäurehaltige Wasser über Kalkstein, verbindet sich dieser mit der Kohlensäure zu löslichem Calciumhydrogencarbonat. Das Calciumhydrogencarbonat im Trinkwasser bleibt so lange gelöst, bis das Wasser verdunstet oder erhitzt wird: Dann entstehen daraus wieder CO2 und unlösliches Calciumcarbonat. Nach dem gleichen Prinzip entstehen auch Tropfsteine, sehr bekannt in Tropfsteinhöhlen. Siehe auch “Kalkkreislauf“
Kalkschiefer: Tektonisch deformiertes (gefaltetes) und teilweise auch metamorphes Sedimentgestein mit ausgezeichneter Spaltbarkeit; Plattenkalk, schiefrig ausgebildete Kalksteine, die geologisch in verschiedenen Formationen entstanden. Vermutlich haben bei der Entstehung verschiedene Algen eine Rolle gespielt, wie z.B. bei den Solnhofener Platten, die aus der Zeit des Oberjura in Oberbayern und Mittelfranken stammen.
Kalkanstrich oder Kalkfarbe ?
Aus Sumpfkalk lässt sich ein guter Kalkfarbenanstrich machen. Einfach mit Wasser verdünnt, eignet er sich am besten auf alkalischen Putzen, die noch nicht abgebunden, d.h. noch nicht auskarbonatisiert sind (Freskalanstrich) – ein paar Stunden alt oder je nach Putz ein paar Tage oder Wochen alt. Der Putz muss aber mindestens so hart sein, dass er sich beim Streichen mit dem Quast nicht mehr verformt. Die Karbonatisierung des Anstriches zusammen mit dem Putz, zu der genug Feuchtigkeit gehört, macht erst die Verfestigung des Kalks aus und somit die lange Lebensdauer dieses Kalksystems. Bei dieser Anstrichmethode handelt es sich nicht um eine fertige Kalkfarbe, wie sie es beim Händler anstrichfertig zu kaufen gibt. Sumpfkalk ist nur der Rohstoff!
Eine anstrichfertige Kalkfarbe wird v.a. auf abgebundenen Kalk- und Zementputzen, Lehmputz, Gipsputz oder alten Kalkfarben angewendet. Hier sprechen wir tatsächlich von einer Kalkfarbe. Basis einer solchen können Sumpfkalk, Marmorkalk oder Dolomitkalk sein. Aus Weißkalkhydrat (s. oben) lässt sich direkt keine gute Kalkfarbe herstellen. Zum Kalk werden hier aber noch Zusätze beigemischt: Kasein, Leinöl, Magerquark als zusätzliche Bindemittel, Quarzmehl, Bimsmehl oder allg. feine Sande zur besseren Karbonatisierung. Für die Verbesserung der Streichfähigkeit kann dem Kalk Xanthan zugegeben werden, ein natürliches Verdickungsmittel (Polysaccharid) aus der Lebensmittelindustrie.
Fertige Kalkfarben vom Händler beinhalten schon alle Zusätze und müssen allenfalls nur noch mit etwas Wasser verdünnt werden. Kalkfarben in Pulverform müssen natürlich mit Wasser angerührt werden, sind aber in ihrer Zusammensetzung auch schon gebrauchsfertig. Mit entsprechenden Grundierungen können fertige Kalkfarben auch auf Gipskarton, Gips- oder Zementfaserplatten gestrichen werden.