在實際生產(chǎn)中,為加快分解,煅燒溫度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅燒時窯中溫度分布不勻等原因,石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解,使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實,表面常包覆一層熔融物,熟化很慢。由于生產(chǎn)原料中常含有碳酸鎂(MgCO3),因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO),根據(jù)氧化鎂含量的多少,生石灰分為鈣質石灰(MgO≤5％)和鎂質石灰(MgO>5％)。

生石灰呈白色或灰色塊狀,為便于使用,塊狀生石灰常需加工成生石灰粉,消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由塊狀生石灰磨細而得到的細粉,其主要成分是CaO；消石灰粉是塊狀生石灰用適量水熟化而得到的粉末,又稱熟石灰,其主要成分是Ca(OH)2；石灰膏是塊狀生石灰用較多的水(約為生石灰體積的3—4倍)熟化而得到的膏狀物．也稱石灰漿。其主要成分也是Ca(OH)2。

二,石灰的熟化與硬化

生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程,稱為石灰的熟化或消化。反應生成的產(chǎn)物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。

石灰熟化時放出大量的熱,體積增大1—2．5倍。煅燒良好,氧化鈣含量高的石灰熟化較快,放熱量和體積增大也較多。

根據(jù)加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理論需水量為石灰重量的32％。在生石灰中,均勻加入60％～80％的水,可得到顆粒細小,分散均勻的消石灰粉。若用過量的水熟化,將得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有過火石灰,過火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化,會因熟化產(chǎn)生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害,石灰在熟化后,還應“陳伏”2周左右。

石灰漿體的硬化包括干燥結晶和碳化兩個同時進行的過程。石灰漿體因水分蒸發(fā)或被吸收而干燥,在漿體內的孔隙網(wǎng)中,產(chǎn)生毛細管壓力。使石灰顆粒更加緊密而獲得強度。這種強度類似于粘土失水而獲得的強度,其值不大,遇水會喪失。同時,由于干燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和,結晶出氫氧化鈣晶體,產(chǎn)生強度；但析出的晶體數(shù)量少,強度增長也不大。在大氣環(huán)境中,氫氧化鈣在潮濕狀態(tài)下會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣,并釋放出水分,即發(fā)生碳化。

碳化所生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生或與氫氧化鈣共生,形成緊密交織的結晶網(wǎng),使硬化石灰漿體的強度進一步提高。但是,由于空氣中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸鈣層結構較致密,會阻礙二氧化碳的進一步滲入,因此,碳化過程是十分緩慢的。

三,石灰的技術性質,質量要求及應用

(一)石灰的技術性質

生石灰熟化后形成的石灰漿中,石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構,顆粒極細(粒徑約為1μm),比表面積很大(達10～30 m2/g),其表面吸附一層較厚的水膜,可吸附大量的水,因而有較強保持水分的能力,即保水性好。將它摻入水泥砂漿中,配成混合砂漿,可顯著提高砂漿的和易性。

石灰依靠干燥結晶以及碳化作用而硬化,由于空氣中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內部滲透,也妨礙水分向外蒸發(fā),因而硬化緩慢,硬化后的強度也不高,1：3的石灰砂漿28 d的抗壓強度只有0.2～0.5 MPa。在處于潮濕環(huán)境時,石灰中的水分不蒸發(fā),二氧化碳也無法滲入,硬化將停止；加上氫氧化鈣易溶于水,已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此,石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。

石灰在硬化過程中,要蒸發(fā)掉大量的水分,引起體積顯著收縮,易出現(xiàn)干縮裂縫。所以,石灰不宜單獨使用,一般要摻人砂,紙筋,麻刀等材料,以減少收縮,增加抗拉強度,并能節(jié)約石灰。

石灰具有較強的堿性,在常溫下,能與玻璃態(tài)的活性氧化硅或活性氧化鋁反應,生成有水硬性的產(chǎn)物,產(chǎn)生膠結。因此,石灰還是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。

(二)石灰的質量要求

石灰中產(chǎn)生膠結性的成分是有效氧化鈣和氧化鎂,它們的含量是評價石灰質量的主要指標。石灰中的有效氧化鈣和氧化鎂的含量可以直接測定,也可以通過氧化鈣與氧化鎂的總量和二氧化碳的含量反映。除了有效氧化鈣和氧化鎂這一主要指標外,生石灰還有未消化殘渣含量的要求；生石灰粉有細度的要求；消石灰粉則還有體積安定性,細度和游離水含量的要求。

國家建材行業(yè)標準根據(jù)有關指標,將建筑生石灰,建筑生石灰粉和建筑消石灰粉分為優(yōu)等品和合格品三個等級。但在交通部門,JTJ 034—2000《公路路面基層施工技術規(guī)范》仍按原國家標準(GB1594—79)將生石灰和消石灰劃分為三個等級。

(三)石灰的應用

石灰在土木工程中應用范圍很廣,主要用途如下

1．石灰乳和砂漿消石灰粉或石灰膏摻加大量粉刷。

用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿,用于砌筑或抹灰工程。

2．石灰穩(wěn)定土將消石灰粉或生石灰粉摻人各種粉碎或原來松散的土中,經(jīng)拌合,壓實及養(yǎng)護后得到的混合料,稱為石灰穩(wěn)定土。它包括石灰土,石灰穩(wěn)定砂礫土,石灰碎石土等。石灰穩(wěn)定土具有一定的強度和耐水性。廣泛用作建筑物的基礎,地面的墊層及道路的路面基層。

3．硅酸鹽制品以石灰(消石灰粉或生石灰粉)與硅質材料(砂,粉煤灰,火山灰,礦渣等)為主要原料,經(jīng)過配料,拌合,成型和養(yǎng)護后可制得磚,砌塊等各種制品。因內部的膠凝物質主要是水化硅酸鈣,所以稱為硅酸鹽制品,常用的有灰砂磚,粉煤灰磚等。

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熟石灰：
氫氧化鈣是一種白色粉末狀固體。又名消石灰。氫氧化鈣具有堿的通性,是一種強堿。氫氧化鈣的堿性比氫氧化鈉強（金屬活動性：鈣＞鈉）,但由于氫氧化鈣的溶解度比氫氧化鈉小得多,所以氫氧化鈣溶液的腐蝕性和堿性比氫氧化鈉小。這些性質決定了氫氧化鈣有廣泛的應用。
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