Lubi

See artikkel räägib ehitusmaterjalist; perekonnanime kohta vaata Lubi (perekonnanimi).

Lubjapõletusahi skemaatiliselt (ülalt sisse lubjakivi, keskpaigas on kütteaine ja alt väljutatakse lubi; õhk juhitakse ahju alt ja ülalt väljuvad põletusgaasid)

Lubi on kivide liitmiseks ja kivistuvates segudes kasutatav ehitusmaterjal.

Mõisted lubiaine, lubjasisaldus, lubjarikkus, lubjakivi jmt viitavad vastava aine või materjali kaltsiumkarbonaadi (CaCO₃) sisaldusele.

Lubi võib tehnoloogilises protsessis esineda kahe keemilise ainena:

kaltsiumoksiid (CaO) ehk kustutamata lubi,
kaltsiumhüdroksiid (Ca(OH)₂) ehk kustutatud lubi,

Lupja toodetakse valdavalt kaltsiumkarbonaadist koosnevast lubjakivist. Lubjakivi kuumutamisel muutub lubjakivi kustutamata lubjaks, keemiliselt kaltsiumoksiidiks (CaO). Kustutamata lubi "kustutatakse" vee lisamisega. Lubja kustutamisel toimub soojust eraldav keemiline reaktsioon, kaltsiumoksiidi hüdraatumine ning selle tulemusena moodustub kaltsiumhüdroksiid ehk kustutatud lubi, mida ehitustööstuses kasutatakse lubjapiimana või muul kujul mördi- ja krohvisegudes, värvides jm.

Ehitusmaterjalina kasutatav kustutatud lubi ehk kaltsiumhüdroksiid (Ca(OH)₂) reageerib ajapikku õhus leiduva süsihappegaasiga (CO₂) ning muutub kõvaks ja vastupidavaks (st taastab oma esialgse seisundi), teisi kivimeid siduvaks kaltsiumkarbonaadiks ehk kaltsiidiks (CaCO₃), sama reaktsiooni tulemusena eraldub ka veeaur. Kaltsiit on lubjakivi, marmori ja kriidi põhiline koostisosa.

Keemilised reaktsioonid

Lubjapõletamine ehk lubjakivi põletamine. Täpsemalt selle termiline lagundamine:
Lubi

CaCO₃ → CaO + CO₂

Lubja kustutamine:

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Lubja kivistumine:

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

Ajalugu

Talu lubjaahju ettevalmistamine põletamiseks. 1979. aastal Saksamaal

Talu lubjaahjus lubja põletamine ja tühjendamine. 1979. aastal Saksamaal

Lubja kasutamine ehituses oli tuntud juba Mesopotaamias, Vana-Egiptuses, Vana-Kreekas jm. On väidetud, et lubja tootmisel ja kasutamisel toimuvad keemilised reaktsioonid olid üldse esimesed inimkonna poolt teadlikult kasutusele võetud keemilised reaktsioonid.

Lubi on savi ja kipsi kõrval üks vanemaid ehituses kasutatavaid sideaineid. Eestisse jõudis lubja tarvitamise ja põletamise oskus 13. sajandil Saksa ja Skandinaavia ehitusmeistrite kaudu. Keskaegsed kirikud ja kaitserajatised on esimesed kiviehitised Eestis, kus nii mördi kui värvi sideainena kasutati kohalikku lupja.

18. sajandi lõpuni toodeti lupja vaid vähestes piirkondades üle Eesti, kuid 18.–19. sajandi vahetuseks laienes see märgatavalt. 19. sajandi teises pooles kasvas vajadus lubja järele, kuna pärisorjusest vabanenud talupojad hakkasid taluhooneid püstitama.^[1]1867. aastal oli Eesti aladel 304 lubjaahju. Lubja ja tõrva põletamine oli 19. sajandi lõpuni peamiselt mõisate kõrvaltegevusalaks. Tööd tegid talupojad, kes seal saadud oskusi kasutades hakkasid 19. sajandi teisel poolel põletusahjusid rajama ka talude juurde. Laialdane lubjapõletus taludes oli Eestis valdav 19. sajandi lõpuni, mil turule jõudis tsement. Kustutamata lubi ehk kaltsiumoksiid on tsemendi tootmisel oluliseks komponendiks tänapäevalgi. 1990. aastate alguses taaskäivitati endisaegne lubjapõletus Saaremaal Lümandas. Lubja toorainena kasutati valdavalt lubjakivi, vahel ka dolokivi.^[1]^[2]

Maa-ahi

Lupja põletati käsitsi murtud ning sorteeritud võimalikult puhtast lubjakivist (paekivi) silindrikujulistes 2–5 m kõrgustes ja 2–4 m läbimõõduga paksuseinalistes ahjudes, mida köeti puudega. Ahjud olid laotud maa- või paekivist, ahi oli sama lai kui kõrge. Selliseid ahje oli üle Eesti tuhandeid, kuid tihti kasutati neid vaid paar korda.^[1] Esimesed 2–3 ööpäeva toimus nõrga tulega vee väljaaurustamine; edasi 5–8 ööpäeva kõrgel temperatuuril (900 °C) toimus lubjakivist lubja teke; ja lõpuks, 2–3 ööpäeva nõudis ahju jahutamine. Vältida tuli lubja liiga pikka kuumutamist, "surnuks põletamist". Hilisemates lubjatehastes võeti kasutusele šaht-, ring- ja pöördahjud (Tamsalu, Rakke, Männiku).

Põletatud lupja kustutati basseinides rohke veega. Kustutatud lubi jäeti basseinidesse, kus liigne vesi laudade vahelt maa sisse imbus, pastana laagerduma ja nii võis see pealt kaetuna säilida aastaid. Lupja võis kustutada ka pulbriks, kui vaid hädatarvilikul hulgal vett lisati, kuid saadus ei sobinud kohe ehituslubjana kasutamiseks; reeglina läks see müügiks. Kustutatud lubi muutub õhuga kokkupuutel ajapikku uuesti kõvaks ja vastupidavaks teisi kivimeid siduvaks lubjakiviks.^[2]

Ringahi

Droonivideo Tamsalu ringahjudest 2021. aasta kevadel

Telliste põletamine ringahjus Saksamaal. 1988. aastal

Lubja pikk jahutamine tegi selle tootmise traditsioonilises maa-ahjus raskeks. Tööstusrevolutsioon suurendas vajadust hoonete ja toormaterjali järele. Sakslane Friedrich Eduard Hoffmann sai 1859. aastal patendi ringikujulisele ahjule, kus võis pidevalt telliseid, lupja, kipsi ja savinõusid põletada – esmalt oli see ringikujuline, korsten keskel, hiljem ovaalne, nii et kõrge korstnaga sai ühendada mitu ahju (nagu näiteks Tamsalus). Hiljem selgus, et sarnase lahenduse oli juba 1839. aastal kasutusele võtnud müürsepp Arnol Fürstenwaldest, kuid viimane polnud sellele patenti võtnud. Uus ahjulahendus parandas telliste kvaliteeti ja tagas stabiilse tootmistsükli. Vanim säilinud ringahi (1861–1865) on Saksamaal Großtrebenis.

1870. aastatel loodud raudteeühendus hoogustas lubjatootmist. Tapa liin läbib ka paelademetel asuvat Tamsalu, mille lähedal asunud Tamsalu mõisnik Ferdinand Ludwig von Uexküll-Güldenband ja Sääse suurtalu^[3] omanik David Julius Limberg (1845–1913) ja olid hakanud lupja põletama. Tamsalu mõisnik Ferdinand Ludwig von Uexküll-Güldenband (1849–1896) püstitas esimesena ringahjud, kaks ovaalset ahju, mille keskel korsten ning andis esimese toodangu 1898. aastal. Ringahjus toimus töö tsüklitena: 16 kambrit, millest neli kütsid, 3 olid eelsoojendamisel, 3 olid kivide ladumiseks, 3 tühjad, 3 jahtumisel ja materjali väljalaadimisel. Tamsalu mõisast kujunes Eesti suurim lubjatootja, mille toodang viidi põhiliselt Peterburi.^[1]^[2]

1913. aastal rajas Rakke ärimees Karl Kaddak Rakke lubjatehases 22 kilomeetrit eemale samuti ringahjud ning tõusis konkurentidest ette, mistõttu Uexküll-Güldenband laiendas tootmist ja lisas kolmanda nn Bocki tüüpi ringahju, seekord uudsema betoonist korstnaga.

1980. aastatel Tallinna vanalinnas toimunud restaureerimiste tarvis võeti paematerjali ka Tamsalu ringahjudelt, nii et säilinud on praegu vaid ahjude võlvid, kehandi pealiskiht on ära veetud. Rakke lubjatehase ringahjude võlvid on aga kokku kukkunud.^[1]

Šahtahi

1907. aastal oli D.-J. Limberg rajanud Tamsallu tõhusama šahtahju. 1938. aastal tegi Rakkesse sama Valentin Kofkin ning see lubjatehas töötab tänini. Tamsallu rajatud kolmas ringahi nõukogude perioodil aga purunes, kuna tootmistsüklit kiirendada üritades see kuumutati üle ja korsten kukkus kokku, lõhkudes osaliselt ka ringahju. Ahju ei taastatud, kuna tõhusamad olid šahtahjud.

Vaata ka

Viited

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Kaljuste, Tiit (28.05.2019). "Kuidas lubjapõletamisest sai tööstus(haru)". Tehnikamaailm. Vaadatud 16.04.2021.
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 Perens, Helle; Kala, Elmar (2007). "Limestone. A national stone of Estonia". Institute of Geology at Tallinn University of Technology University of Turku, Department of Geology. Vaadatud 16.04.2021.{{netiviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)^{[alaline kõdulink]}
↑ TAPA VALLAVOLIKOGU OTSUS EELNÕU. Ajalooline ülevaade Sääse alevik, vaadatud 11.07.2021)

Kirjandus

[:0-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 Kaljuste, Tiit (28.05.2019). "Kuidas lubjapõletamisest sai tööstus(haru)". Tehnikamaailm. Vaadatud 16.04.2021.

[:1-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 Perens, Helle; Kala, Elmar (2007). "Limestone. A national stone of Estonia". Institute of Geology at Tallinn University of Technology University of Turku, Department of Geology. Vaadatud 16.04.2021.{{netiviide}}: CS1 hooldus: mitu nime: autorite loend (link)^{[alaline kõdulink]}

[3] TAPA VALLAVOLIKOGU OTSUS EELNÕU. Ajalooline ülevaade Sääse alevik, vaadatud 11.07.2021)

[1]

[2]

[3]