石灰4.2.1石灰的煅烧石灰岩经高温煅烧而得到的块状产品,称为生石灰。其主要成分是(CaO)。煅烧时的反应如下:3CaCO2COCaO为了加快煅烧过程,常使温度高达1000~1100℃。煅烧时的温度高低及分布情况,对石灰质量有很大影响。如温度偏低或分布不均匀,碳酸钙不能完全分解,则产生欠火石灰,降低石灰的利用率;若温度偏高,则产生过火石灰,影响使用。原料纯净、煅烧正常的块状石灰(也称正火石灰),质轻色匀,呈松软多孔结构。生石灰的密度约为3.2,表观密度为800~1000kg/m3。由于原料中常含有碳酸镁,故石灰中含有一定量的MgO。MgO含量≤5%的生石灰,称为钙质石灰;MgO含量5%的生石灰,称为镁质石灰。4.2.2石灰的熟化生石灰加水生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消解过程。石灰熟化反应如下:kJ9.64)OH(CaOHCaO22石灰在熟化过程中放出大量的热,体积膨胀约1.5~2倍。熟化后的石灰,称为熟石灰或消石灰。根据加水量的不同,可将石灰熟化成粉状的消石灰、浆状的石灰膏和液体的石灰乳。在工地上,石灰多在化灰池中熟化成石灰膏。欠火石灰含有碳酸钙的硬块不能熟化,成为渣子。过火石灰结构紧密,而且表面有一层深褐色的玻璃质状物,使其熟化很慢,当用于建筑抹灰以后,可能继续熟化而发生膨胀,会使平整的抹灰表面鼓包、开裂或局部脱落。为消除过火石灰的危害,必须将石灰在化灰池内放置2周以上(称陈伏),充分熟化后才能使用。4.2.3石灰的硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化,是由两个同时进行的过程来完成的:(1)结晶作用。石灰浆体中水分蒸发或被砌体吸收,氢氧化钙逐渐从过饱和溶液中析出,形成结晶。(2)碳化作用。氢氧化钙与空气中的二氧化碳和水化合,生成不溶于水的碳酸钙结晶,释放出水分:Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O由于空气中的二氧化碳的浓度极低,石灰的碳化作用主要发生在与空气接触的表面。当表面碳化成致密的碳酸钙后,阻止二氧化碳继续透入内部,同时也影响内部水分蒸发,使氢氧化钙结晶速度减慢。因此,石灰浆体的硬化过程非常缓慢。纯石灰浆在硬化时收缩较大,易产生收缩裂缝,所以在工程上常配成石灰砂浆使用。掺入砂子能构成骨架,减少收缩,并节约石灰;同时,还能形成孔隙,使内部水分易于蒸发,二氧化碳易于透入,有利于硬化过程的进行。硬化后的石灰体孔隙率大、密实度小、强度低,未碳化的氢氧化钙结晶易溶于水,耐水性差。因此,石灰不宜用于潮湿环境。900-1000℃为克服石灰的一些缺点,可将块状生石灰粉磨制成磨细生石灰。它使用时直接加水,其熟化和硬化过程几乎同时进行,具有硬化快、强度大,生石灰利用率高等特点。4.2.4石灰的技术性质和要求根据《建筑生石灰》(JC/T479—92)、《建筑生石灰粉》(JC/T480—92)和《建筑消石灰粉》(JC/T481—92)等三个标准,生石灰、生石灰粉和消石灰粉的等级及技术指标,应分别符合表4—2、表4—3、表4—4的规定。建筑生石灰的技术指标表4—2项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量(%),≥908580858075未消化残渣含量(5mm圆孔筛余,%),≤5101551015C02(%),≤5796810产浆量(L/k8),≥2.82.32.02.82.32.0建筑生石灰粉技术指标表4—3项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格晶优等品一等品合格晶CaO+MgO含量(%),≥858075807570CO2含量(%),≤791181012细0.90mm筛筛余(%),≤0.20.51.50.20.51.5度0.125mm筛筛余(%),≤7.012.018.07.012.018.0建筑消石灰粉的技术要求表4-4项目钙质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgO)含量(%),≥706560656055656055游离水(%)0.4~20.4~20.4~20.4~20.4~20.4~20.4~20.4~20.4~2体积安定性合格合格合格合格合格合格细0.9mm筛筛余(%)≤000.5000.5000.5度0.125mm筛筛余(%)≤310153105310154.2.5石灰的应用生石灰在运输和贮存时应避免受潮,防止吸收水分而自行熟化,然后碳化而失去胶结能力。已熟化的石灰应在隔绝空气的条件下,在化灰池中陈伏、贮存,随用随取。石灰在建筑上应用很广,常用来配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆等,作为砌筑砖石和抹灰之用。石灰乳可用于粉刷墙面及顶棚等,用掺加耐碱颜料的石灰乳粉刷,能获得良好的装饰效果。石灰与粘土可配制成灰土,再加入砂子可配成三合土,经过夯实,具有一定的强度和耐水性,可用于建筑物的基础、垫层,以及路基等。石灰除了用来生产灰砂砖、蒸养粉煤灰砖等硅酸盐建筑制品外,还可以用来生产无熟料水泥(如石灰粉煤灰水泥等)、制造碳化石灰板、加固含水软土地基(如石灰桩)、制造静态破碎剂和膨胀剂等。