第二章石灰水泥稳定土02概论

长城：中华历史与文明的象征
第一节 石灰
石灰又称白灰 根据成品加工方法的不同，分为： （1）块状生石灰 （2）生石灰粉 （3）消石灰粉 （4）石灰浆
一、石灰的生产工艺概述
天然碳酸岩类岩石——（石灰石、白云石） 经高温煅烧，其主要成分CaCO3分解为以 CaO为主要成分的生石灰，其化学反应可 表示如下：
且只能在大气中保持一定的强度。如石灰、 石膏。 ②水硬性胶凝材料：既能用在大气中，又能 用在水中的胶凝材料。典型的代表是水泥。
第一节 石灰
石灰又称白灰
公元前8世纪古希腊人已用于建筑
中国在公元前7世纪开始使用石灰
《石灰吟》 明•于谦
千锤万凿出深山， 烈火焚烧若等闲。
粉骨碎身浑不怕， 要留清白在人间。
2. 石灰的硬化
（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。
Ca(OH )2 nH2O 晶化Ca(OH )2 nH2O
（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， 释出水分并被蒸发：
Ca(OH )2 CO2 nH2O 碳化CaCO3 (n 1)H2O
四、石灰的应用及储存
（二）石灰的应用 1、制作石灰乳 作用室内粉刷涂料 2、配制砂浆 3、配制灰土或三合土： 是良好的建筑
物基础和道路垫层 4、石灰稳定土，石灰粉煤灰稳定土 5、加固软土地基
问题？
既然石灰不耐水，为什么由它配制的 灰土或三合土却可以用于基础的垫层、 道路的基层等潮湿部位？
分为不掺混合材料PI和掺不超过5%混 合材料PII
(一)硅酸盐水泥生产工艺概述
1、生产原料 石灰质原料 提供CaO 粘土质原料 提供SiO2 Al2O3 Fe2O3等 校正材料 一般为铁矿，用来补充原材
加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实， 在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化 硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化 硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土 的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐 渐提高，适于在潮湿环境中使用。
再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌 合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密 实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵 入大为减少。因此灰土或三合土可以用于 基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。
（二）石灰的技术标准
见教材中表2-1、2-2、2-3、2-4
百度文库
四、石灰的应用及储存
（一）石灰的特点 1、可塑性好 2、强度低 28d的强度只有0.2—0.5Mpa 3、耐水性差 因Ca(OH)2易溶于水 4、体积收缩大 水分挥发，体积收缩，故石灰一般不宜单
独使用，必须掺入骨料（如砂）或纤维材 料等，起到抗收缩开裂的作用
三、石灰的技术要求和技术标准
（一）技术要求 1）有效CaO和MgO的含量 2）生石灰产浆量和未消化残渣含量 3）二氧化碳（CO2）含量 即未分解的CaCO3的含量 4）消石灰粉游离水含量 游离水可使
石灰碳化，从而影响质量 5）细度 用0.9mm及0.125mm的筛进行
筛分试验，测定筛余量
CaCO3 大于900 CCaO CO2
生石灰（堆积密度为800~1000 kg/m3 ) 一般为白色或略带灰色块灰，块灰碾 碎磨细即为生石灰粉。
一、石灰的生产工艺概述
生石灰烧制过程中，往往由于石灰石 原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等 原因，生石灰中残留有未烧透的的内 核，这种石灰称为“欠火石灰”。颜 色呈深灰色。
四、石灰的应用及储存
（三）石灰的储存 1、防潮，不同易燃物品混存、混运 2、如需要较长时间贮存生石灰，则应
将其消化后存放，并使表面隔绝空气， 以防碳化。
第二节 水泥
1、 1824年Aspdin发明硅酸盐水泥，1850年 和1928年先后出现了钢筋混凝土和预应力混 凝土，目前混凝土是用量最大，使用最广 泛的土木工程材料。
2、水泥品种 硅酸盐类水泥 六大类：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、
火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
六大通用水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 火山灰质 硅酸盐水泥
混凝土
＋水
一、硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥
定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0—5%的 石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨 细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸 盐水泥。即国外的波特兰水泥 （Portland cement）
道路建筑材料
第二章 石灰、水泥和稳定土
第二章 石灰、水泥和稳定土
概述 定义：能够通过自身的物理化学作用，
从浆体变成坚硬的固体，并能把散粒 或块块材料胶结成为一个整体的材料， 称为胶凝材料
混凝土
＋水
胶凝材料分类
1、按化学成分 ①有机胶凝材料：如沥青类、橡胶类等； ②无机胶凝材料：如石灰、石膏、水泥等。 2、无机胶凝材料按硬化条件 ①气硬性胶凝材料：只能在大气中硬化，并
“陈伏”期间，石灰浆表面应保有 一层水分，与空气隔绝，以免碳化。
（3）不同的熟石灰
加水量不同，将会得到不同的熟石灰 熟石灰粉：
加水适量，消化不结团 石灰膏：
加水量较多，熟石灰呈半固态。 石灰乳：
加水量更多一些，熟石灰呈流态。
将生石灰磨细成生石灰粉，则可不必 预先熟化、陈状，可直接使用，可节 约场地，改善施工环境，但成本高， 存期不能过长
一、石灰的生产工艺概述
第二种情况是由于烧制的温度过高或 时间过长，使得石灰表面出现裂缝或 玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色 呈灰黑色，这种石灰称为“过火石 灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融 化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。
当石灰已经硬化后，过火石灰才开始 熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓 包和开裂。
二.石灰的消化和硬化
1.石灰的熟化和“陈伏” （1）工地上使用石灰时，通常将生
石灰加水，使之消解为消（熟）石 灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰 的“消化”，又称“熟化”：
CaO H2O Ca(OH )2 64.9KJ / mol
（2）陈伏
为了消除过火石灰的危害，生石灰 熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放 置两周以上，这一过程称为石灰的 “陈伏”。