Kalkkikivi on yhteinen termi sedimenttikivien ryhmälle, joka koostuu vähintään 50 prosentista kalsiittia, kalsiumkarbonaatista muodostuvaa mineraalia. Jos osa kalsiumista korvataan magnesiumilla, tuloksena oleva kalsium magnesiumkarbonaatti kalliota kutsutaan dolomiittiseksi kalkkikiveksi. Kalkkikivi on peräisin monenlaisesta alkuperästä, ja se voi saostua vedessä tai erittyä meren eliöiden, kuten korallien, avulla; se voi myös koostua kuolleiden meren eliöiden kuorista.
Klastinen ja ei-klastinen
Sedimenttikiviä on kahta päätyyppiä: klastinen tai detriittinen - joka koostuu pienistä kivenpalasista - ja ei-klastinen, jota kutsutaan myös kemialliseksi ja epäorgaaniseksi. Klastinen kalkkikivi koostuu biogeenisistä jyvistä tai klasteista pikemminkin kuin syöpyneistä kivenpalasista, kuten hiekkakivien tapauksessa. Tällaiset biogeeniset klastit ovat kuolleiden meren eliöiden kuori- tai luupaloja, jotka kerääntyvät uppoamalla meren tai minkä tahansa muun vesimuodostuman pohjaan. Ne kasvavat myös meriympäristöissä, kuten koralliriutoissa. Ei-klastista kalkkikiveä, kuten travertiinejä, muodostuu karbonaattikiteiden saostumisesta mataliin vesiin ja pohjaveteen, jälkimmäiset muodostavat luolissa tippukivipylväitä ja tippukivipuikkoja.
Kemiallinen ja mekaaninen sään
Hiilidioksidi ilmakehässä yhdessä rikki- ja typpioksidien kanssa pilaantuneissa kaupunki- ja teollisuusalueilla liukenee sade- ja pohjaveteen muodostaen heikkoja happoja. Nämä hapot reagoivat kalkkikiven karbonaattien kanssa ja liuottavat kiven muodostaen sinkholeja ja luolia. Kalkkikivi altistuu mekaaniselle sään vaikutukselle etenkin kuivassa ilmastossa, koska tuuli kuljettaa kalliopaloja ja muita roskia. Tämä kemiallisen ja mekaanisen sään yhdistelmä tekee kalkkikivestä erittäin alttiita pilaantumiselle, kun se altistetaan ilmakehälle.
Huokoisuus ja murtumat
Kuorien ja luustomateriaalin kerääntyessä muodostuneella kalkkikivellä on korkea alkuhuokoisuus - termi, joka viittaa kiinteiden fragmenttien välisiin aukkoihin. Tämä huokoisuus pienenee tiivistymisen myötä ajan myötä, kun lisää materiaalia kerrostuu ja sirpaleet sementoituvat yhdessä. Hapan vesi ilmakehästä tai maasta liuottaa osan tästä tiivistetystä materiaalista ja luo toissijaisen huokoisuuden. Maan liike geologisen ajan kuluessa aiheuttaa kalkkikiven murtumisen. Hapan veden sisäänpääsy lisää murtumia entisestään. Kun tämä altistuu, tämä liukenemisvaikutus näkyy pinnalla halkeamien ja reikien verkostona, jota kutsutaan karstiksi.
Suunnittelun edut ja ongelmat
Kalkkikivimuodostelmat, kuten maisemat, luolat ja koralliriutat, tekevät upeista nähtävyyksistä. Rakennusaineena käytettynä kalkkikivellä on siro ja houkutteleva ikääntymisprosessi vuosisatojen ajan huolimatta sen haavoittuvuudesta pilaantumiselle. Kalkkikiven suuri huokoisuus ja ontelot tekevät siitä tehokkaan pohjaveden julkisiin vesihuoltoihin Teksasissa, Irlannissa ja maailmanlaajuisesti. Kalkkikivimuodostumat aiheuttavat kuitenkin vakavia teknisiä ongelmia tien, tunnelien ja rakennusten rakentamisessa. Onteloita ja jyrkästi kallistuneita kalliokerroksia ei välttämättä aina tunnisteta rakennustyömaatutkimuksen aikana, ja ne voivat laantua aiheuttaen perustusten, rakennusten ja tunnelien äkillisen romahduksen.
