公元前8世纪古希腊人已用于建筑,中国也在公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰(即硝石灰),按其氧化镁含量(以 5%为限)又可分为钙质石灰和镁质石灰。由于其原料分布广,生产工艺简单,成本低廉。
石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。
原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料(木材)分层铺放,引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短,用回转窑生产石灰仅需2~4小时,比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备,燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。
生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。
石灰熟化时放出大量的热,体积增大1.5--2倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快,放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法:消石灰浆法和消石灰粉法。
质量要求
石灰中产生胶结性的成分是有效氧化钙和氧化镁,其含量是评价石灰质量的主要指标。石灰中的有效氧化钙和氧化镁的含量可以直接测定,也可以通过氧化钙与氧化镁的总量和二氧化碳的含量反映,生石灰还有未消化残渣含量的要求;生石灰粉有细度的要求;消石灰粉则还有体积安定性、细度和游离水含量的要求。
国家建材行业将建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉分为优等品和合格品三个等级。但在交通部门,JTJ 034—2000《公路路面基层施工技术规范》仍按原国家标准(GB1594—79)将生石灰和消石灰划分为三个等级。
石灰乳:氢氧化钙加少量水得到的膏状固体或糊状流体。石灰水:氢氧化钙加大量水得到的澄清溶液。
氢氧化钙在水中的溶解度较低,并且水能够充分浸润未溶解的氢氧化钙,因此,将氢氧化钙加水混合,根据水的用量不同,可分别得到膏状固体、糊状流体、不透明悬浊液、透明溶液。者都是「氢氧化钙溶液」和「未能溶解的氢氧化钙固体」的混合物,想获得透明溶液则需要相当大量的水,或者对悬浊液进行过滤。
糊状石灰乳可用于建筑时刷墙、填缝等,涂抹后吸收空气中的二氧化碳,变为坚硬的碳酸钙。饱和石灰水则是实验中常用于检测二氧化碳的试剂。
另外氢氧化钙虽然溶解度不高,但它是强碱,溶解了的部分是完全电离的。氢氧化钙,不会污染环境,但对人体有一定的刺激性与腐蚀性。
什么是石灰的陈伏?
将生石灰碎块平铺于不能吸水的平地上,每层厚约20cm,用水喷淋一次,然后上面再铺一层生石灰,接着再喷淋一次,直至5~7层为止,后用砂或土予以覆盖,) 以保持温度、防止水分蒸发,使它充分消解,同时又可阻止产生碳化作用。在此条件下静置14d以上即可取出使用。
将它加在化灰池或熟化机中加水搅拌,先消解成稀薄乳状的石灰浆,然后经滤网过滤去除未消解颗粒或杂质后流入储灰池,浆的表面应覆盖一层水,以隔绝空气防止浆碳化。在此条件下静置14d以上后的过程称为石灰的陈伏,石灰陈伏的目的是为了消除过火石灰的危害,得到质地较软、可塑性较好的熟石灰。在陈伏过程中应注意防止石灰的碳化。