石灰分类与技术指标-建筑材料（第7版）

石灰是一种古老的建筑材料，古希腊人、古罗马人和中国人很早就开始利用煅烧石灰石工艺制造石灰了。由于其原料在自然界中分布很广，生产工艺简单，成本低，使用方便，因此，至今仍然在一些建筑工程、道路工程中广泛使用。

用石灰岩、白垩、白云质石灰岩或其他含碳酸钙 （CaCO3）为主的天然原料，经煅烧而得的块状产品称为生石灰（简称石灰）。石灰的主要成分是CaO，煅烧时的反应为

为了加快煅烧过程，常使温度高达1000～1100℃。煅烧时温度的高低及分布情况对石灰质量有很大影响。如温度太低或温度分布不均匀，碳酸钙不能完全分解，则产生欠火石灰；若温度太高，则产生过火石灰。煅烧良好的石灰，质轻色匀，密度为3.2g/cm3，堆积表观密度介于800～1000kg/m3之间。

天然原料中常含有碳酸镁 （MgCO3），因此，在生石灰中会含有一些MgO成分。按MgO含量的多少，生石灰又可分为钙质石灰和镁质石灰。

2.1.1.1　石灰的熟化 （消解）

石灰在使用前一般要加水进行熟化。经过熟化后的石灰称为熟石灰，其主要成分是Ca（OH）2。石灰熟化的反应为

石灰在熟化过程中，放出大量的热，体积膨胀约1.0～2.5倍。根据熟化时加水量的不同，熟石灰可呈粉状或浆状，也称消石灰。

生石灰熟化成消石灰粉的理论加水量，仅为CaO质量的32%。但由于一部分水分随放热过程而蒸发，故实际需水量为70%左右。消石灰粉的密度约为2.1g/cm3，松散状态下的堆积表观密度为400～450kg/m3。消石灰粉的生产一般多在工厂中进行。

在建筑工地上，多用石灰槽或石灰坑将石灰熟化成石灰浆使用。通常加水量约为石灰量的2.5～3.0倍或更多。熟化时经充分搅拌，使之生成稀薄的石灰乳，再注入石灰坑内，澄清后得到约含50%水分的石灰浆（石灰膏），其堆积表观密度为1300～1400kg/m3。

欠火石灰的中心部分仍是碳酸钙硬块，不能熟化，形成渣子。过火石灰结构紧密，且表面被一层深褐色的玻璃状硬壳包覆，故熟化很慢。过火石灰用于建筑物后会继续熟化产生体积膨胀，从而引起裂缝或局部脱落现象。为消除过火石灰的危害，石灰浆应在消解坑中存放两星期以上（称为“陈伏”），使未熟化的颗粒充分熟化。“陈伏”期间，石灰浆表面应覆盖一层水膜，以免石灰浆碳化。

2.1.1.2　石灰的硬化

石灰浆体在空气中逐渐硬化，其硬化包括两个同时进行的过程：

1）石灰浆中水分逐渐蒸发，或被周围砌体所吸收，氢氧化钙从饱和溶液中析出结晶，即结晶过程。

2）氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸钙并放出水分，即碳化过程。其反应为

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碳化作用主要发生在与空气接触的表面，当表层生成致密的碳酸钙薄壳后，不但阻碍二氧化碳继续往深处透入，同时也影响水分的蒸发，因此在砌体的深处，氢氧化钙不能充分碳化，而是进行结晶，所以石灰浆的硬化是一个较缓慢的过程。

由于石灰浆的硬化是由碳化作用及水分的蒸发而引起的，故必须在空气中进行。又由于氢氧化钙能溶于水，故石灰一般不用于与水接触或潮湿环境下的建筑物。

纯石灰浆在硬化时收缩较大，易发生收缩裂缝，所以在工程上常配成石灰砂浆使用。掺入砂子除能构成坚固的骨架，以减少收缩并节约石灰，还能形成一定的孔隙，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。

镁质石灰的熟化与硬化均较慢，产浆量较少，但硬化后孔隙率较小，强度较高。

2.1.1.3　石灰的技术指标

根据建筑石灰标准，建筑石灰分为钙质石灰和镁质石灰。其分类标准见表2.1，各类石灰技术指标见表2.2。

表2.1　钙质、镁质石灰分类 （JC/T 479，481—2013）

表2.2　石灰的技术指标 （JC/T 479，481—2013）

① 代号说明：CL—钙质生石灰，ML—镁质生石灰，90— （CaO+MgO）百分含量，Q—生石灰块，QP—生石灰粉；HCL—钙质消石灰，HML—镁质消石灰。
② 建筑消石灰表中数值以试样扣除游离水和化学结合水后的干基为基准。

2.1.1.4　石灰的应用

石灰在建筑上应用很广，常用来配制石灰砂浆等，作为砌筑砖石及抹灰用。石灰乳常作为墙及天棚等的粉刷涂料使用。

消石灰与黏土可配制成灰土，再加入砂子可配成三合土，经过夯实之后具有一定的强度和耐水性，可用于建筑物的基础和垫层，也可用于小型水利工程。三合土或灰土的硬化，除Ca（OH）2发生结晶及碳化作用外，Ca（OH）2还能与黏土中的少量活性SiO2及Al2O3作用而生成具有水硬性的水化硅酸钙及水化铝酸钙，这类生成物具有耐水性。三合土或灰土可就地取材，施工技术简单，成本低，在道路、桥梁基础处理工程中具有很大的使用价值。

将生石灰磨成细粉，不经消解直接使用，称为磨细生石灰。常用于制作硅酸盐制品及无熟料水泥，也可用于拌制三合土或灰土等，其物理力学性能比消石灰好。

用磨细生石灰掺加纤维状填料或轻质骨料，搅拌成型后，经人工碳化可制成碳化石灰板，用作隔墙板、天花板等。