建筑材料(第二版) (2)[196页]

第２章 胶 凝 材 料
4. 石灰的应用与保管 石灰的用途很广，可制造各种无熟料水泥及碳化制品、 硅酸盐制品等。在建筑工程中，以石灰为原料可制成石灰砂 浆、石灰水泥砂浆及石灰麻刀、石灰纸筋等材料，用于砌筑 与抹面工程及作墙面涂料(刷白)。利用熟石灰粉与黏性土、 砂、碎砖、粉煤灰、碎石等材料可制成灰土、碎砖三合土、 粉煤灰石灰土、粉煤灰碎石等材料，大量应用于建筑的基础、 地面、道路及堤坝等工程。 生石灰吸水性、吸湿性极强，所以应注意防潮，运输过 程中应有防雨措施。不应与易燃易爆及液体物品共存、运输， 避免发生火灾和引起爆炸。另外，石灰的保管期不宜超过一 个月。
Hale Waihona Puke Baidu
900℃ ～ 1100℃
CaCO3
CaO+CO2↑
煅烧温度应高于900℃，一般常为1000℃～1200℃。当煅 烧温度达到700℃时，石灰岩中的次要成分碳酸镁开始分解为 氧化镁，反应式如下：
M gC O 3 > 7 0 0℃ M gO +C O2↑
第２章 胶 凝 材 料
石灰岩在窑内煅烧常会产生不熟化的欠火石灰和熟化过 度的过火石灰。欠火石灰产生的原因是石灰岩块的尺寸过大 或窑中温度不够均匀，本身尚未分解；过火石灰是由于煅烧 温度过高，煅烧时间过长或原料中的SiO2和Al2O3等杂质发生 熔结而造成的。过火石灰熟化十分缓慢，其细小颗粒可能在 石灰应用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩 裂”或“鼓泡”现象，影响工程质量。
ML80
CaO + MgO 含量/%，≥
90
85
80
85
80
CO2 含量/%，≤
4
7
12
7
7
产浆量/(L/kg)，≥
26
26
26
不做要求 不做要求
第２章 胶 凝 材 料
2．石灰的熟化 生石灰(块灰)加水熟化为熟石灰Ca(OH)2，这个过程称为 石灰的熟化或消解，工地称为“淋灰”。生石灰与水作用是 放热反应，可用下式表示：
建筑用石灰有生石灰(块灰)、生石灰粉、熟石灰粉(又称 消解石灰粉、水化石灰)和石灰膏等几种形态。
第２章 胶 凝 材 料
表 2-1
品种
生石灰 消解石灰粉
钙质、镁质石灰的分类界限
类别 钙质石灰
氧化镁含量/% ≤5 ≤4
镁质石灰
>5 >4
第２章 胶 凝 材 料
1. 石灰的生产 石灰的生产原理是将石灰岩受热分解为生石灰与二氧化 碳，其反应式如下：
第２章 胶 凝 材 料
石灰按其熟化速度可分为： (1) 快熟石灰：熟化速度在10 min内。 (2) 中熟石灰：熟化速度在(10～30) min。 (3) 慢熟石灰：熟化速度在30 min以上。 工地上熟化石灰是在化灰池内进行的。熟化方法视石灰 熟化速度而定。待生石灰加水粉化后，搅拌成浆，通过6 mm 筛网过滤(除渣)，流入淋灰坑内呈膏状材料。为保证石灰完 全熟化，石灰膏必须在坑中保存两星期以上，这个过程称为 “陈伏”。否则未熟化的颗粒将混入砂浆中，有碍工程质量。 有条件时也可用机构淋制石灰膏。
根据《建筑生石灰》(JC/T 479—92)的规定，将钙质生石 灰和镁质生石灰各划分为优等品、一等品和合格品三个等级， 各等级的技术性能指标见表2-2。
第２章 胶 凝 材 料
表 2-2 建筑生石灰各等级的技术指标(JC/T 479—2013)
项目
钙质生石灰 CL90 CL85 CL80
镁质生石灰
ML85
第２章 胶 凝 材 料
第２章 胶 凝 材 料
2.1 气硬性胶凝材料 2.2 水硬性胶凝材料 2.3 胶凝材料的技术指标检测 本章小结
第２章 胶 凝 材 料
2.1 气硬性胶凝材料
2.1.1 石灰 石灰是在建筑中使用较早的一种矿物胶凝材料。石灰的
原料是石灰岩，主要成分为碳酸钙(CaCO3)，其次为碳酸镁 (MgCO3)。石灰岩经煅烧后生成生石灰，系轻质的块状物质， 颜色白至灰或黄绿色。视氧化镁含量的多少，可把石灰分为 钙质石灰和镁质石灰，见表2-1。
项目
钙质消石灰粉 HCL90 HCL85 HCL75
镁质消石灰粉 HML85 HML80
CaO + MgO 含量/%，≥
90
85
75
85
80
游离水/%，≤
2
2
2
2
2
体积安定性
合格
合格
合格
合格
合格
细
0.2 mm 筛筛余/%，≤
2
度
0.09 mm 筛筛余/%，≤
7
2
2
2
2
7
7
7
7
第２章 胶 凝 材 料
CaO+H2O Ca(OH)2 +64.8J
生石灰在熟化过程中，体积膨胀，质纯且煅烧良好的生石 灰体积增大(3～3.5)倍，含杂质且煅烧不良的生石灰体积增大 (1.5～2)倍。
石灰熟化作用的快慢有很大的差异。块小多孔的块灰容易 与水接触，故熟化较快；钙石灰比镁石灰熟化快；过火或欠火 石灰熟化慢；杂质含量增多，熟化速度减慢。
第２章 胶 凝 材 料
熟化石灰粉的品质与有效物质和水分的相对含量及细度 有关，熟石灰粉颗粒愈细，有效成分愈多，其品质愈好。熟 石灰粉按《建筑消解石灰粉》(JC/T 481—92)标准规定也可分 为优等品、一等品和合格品三个等级(见表2-3)。
第２章 胶 凝 材 料
表 2-3 建筑熟石灰粉的技术指标(JC/T 481—2013)
碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙 反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全干状态下 进行。而且，碳化作用在长时间内只限于表面，氢氧化钙生成 碳酸钙则主要在内部发生。所以，石灰浆硬化后，是由碳酸钙 和氢氧化钙两种不同的晶体组成的。
第２章 胶 凝 材 料
一般纯石灰浆在较长时间内经常处于湿润状态，不易硬 化，强度、硬度不高，收缩得很慢，同时表面的石灰一旦碳 化以后，所生成的碳酸钙的坚硬外壳，又阻碍了二氧化碳的 进一步透入，而且内部水分不易析出，结晶作用无法较快进 行，所以纯石灰浆不能单独使用，必须掺填充材料，如掺入 砂子配成石灰浆使用。掺入砂子减少收缩，更主要的是砂掺 入后能在石灰浆内形成连通的毛细孔道，使内部水分蒸发并 进一步碳化，以加速硬化。为了避免产生收缩裂缝，常加纤 维材料，制成石灰麻刀灰、石灰纸筋灰等。
3. 石灰的硬化 石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个过程同时进 行的： (1) 结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液 中结晶。 (2) 碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳 酸钙结晶，释放出水分并被蒸发，其反应式
Ca(OH)2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2H2O