1.石灰的熟化
石灰的熟化又称为消解,是生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰[Ca(OH)2]的过程,反应式如下:
石灰的熟化反应速度快,煅烧良好的CaO与水接触时几秒钟内即反应完毕,并释放大量的热,熟化时体积膨胀(体积增大1.5~2.0倍)。
工程中石灰熟化的方法有两种,可分别得到熟石灰粉和石灰膏。
(1)淋灰法。淋灰法得到的是熟石灰粉。工地上可通过人工分层喷淋消化,每堆放半米高的生石灰块,喷淋石灰质量60%~80%的水(理论值为31.2%),再堆放再淋,以成粉不结块为宜。目前通常是在工厂采用机械方法集中生产消石灰粉,作为产品销售。
(2)化灰法。当熟化时加入大量的水(为块灰质量的2.5~3倍),则生成浆状石灰膏。工地上常在化灰池中熟化成石灰浆后,通过筛网滤去欠火石灰和杂质,流入储灰池沉淀得到石灰膏。
石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。当煅烧温度过低或时间不足时,由于CaCO3不能完全分解,石灰石没有完全变为生石灰,这类石灰称为欠火石灰。欠火石灰的特点是产浆量低、渣滓较多,石灰利用率低。
过火石灰是由于煅烧温度过高或时间过长,部分块状石灰的表层会被煅烧成十分致密的釉状物。过火石灰颜色较深,密度较大,熟化反应十分缓慢,往往要在石灰使用后才开始水化熟化,从而产生局部体积膨胀,致使硬化后的石灰砂浆产生鼓包或开裂,影响工程质量。由于过火石灰在生产中是很难避免的,为消除过火石灰的危害,石灰膏在使用前必须在储灰池中放置两周以上,此过程称为“陈伏”。陈伏期间石灰膏面层必须蓄水养护,其目的是隔断与空气直接接触,防止干硬固化和碳化固结,以免影响正常使用。现场生产的消石灰粉一般也需要“陈伏”。(www.daowen.com)
2.石灰的硬化
石灰在空气中的硬化包括结晶过程和碳化过程。
(1)结晶过程。石灰浆在空气中因游离水分逐渐蒸发和被砌体吸收,Ca(OH)2溶液过饱和而逐渐结晶析出,促进石灰浆体的硬化,从而具有强度,但是由于晶体溶解度较高,当再遇水时强度会降低。同时,干燥使石灰浆体紧缩也会产生强度,但这种强度类似于黏土干燥后的强度,强度值较低。
(2)碳化过程。Ca(OH)2与空气中的CO2、H2O作用,生成不溶解于水的CaCO3晶体,析出的水分又逐渐被蒸发,这个过程称作碳化,反应式如下:
碳化过程形成的CaCO3晶体使硬化石灰浆体结构致密、强度提高。但由于空气中CO2浓度很低,又只在表面进行,故碳化过程极为缓慢。空气中湿度过小或过大均不利于石灰的碳化硬化。
石灰浆体硬化其实是两个过程的共同作用,氢氧化钙的结晶过程主要发生在内部,碳化过程十分缓慢,很长时间内仅限于表层。
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