园林石灰材料与构造-石灰生产和用途

石灰是建筑上使用最早的一种无机气硬性胶凝材料，原料来源广，生产工艺简单，成本低廉，至今在土木工程中仍得到广泛应用。

图1.64　生石灰

1）生石灰的原料和生产

石灰最主要的原材料是含碳酸钙的石灰石、白云石、白垩等。石灰石原料在适当温度下煅烧，碳酸钙将分解，释放出CO2，得到以CaO为主要成分的生石灰（图1.64）。反应式为

生石灰是一种白色或灰色的块状物质，因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，煅烧后生成的生石灰中常含有MgO成分，通常把MgO的含量小于等于5%的称为钙质生石灰，MgO的含量大于5%的称为镁质生石灰。同等级的钙质生石灰质量优于镁质生石灰。

2）生石灰的熟化

石灰的熟化是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的水化过程。煅烧良好的生石灰与水接触时反应速度快，生成熟石灰后体积膨胀1.5～3.5倍，放出大量的热量。因此，在石灰熟化过程中，应注意安全，防止烧伤、烫伤。反应式为

工地上熟化石灰常用的方法有石灰浆法和消石灰粉法。

（1）石灰浆法　它是将块状生石灰在化灰池中用过量的水熟化成石灰浆，然后经过筛网进入储灰池。石灰熟化使用前应在化灰池中存放2周以上，使过火石灰充分熟化，这个过程称为“陈伏”。“陈伏”期间，石灰浆表面应留有一层水，与空气隔绝，以免石灰碳化。石灰浆在储灰池中沉淀并除去上层水分后称为石灰膏，用于调制抹灰砂浆。

（2）消石灰粉法　它是将生石灰加适量水熟化成消石灰粉，方法是采用分层喷淋法，每层生石灰厚约50 cm。

还有一种是用球磨机将生石灰磨成细粉，称为磨细生石灰粉。磨细生石灰粉和消石灰粉多用于拌制石灰土、三合土和砌筑砂浆。(www.xing528.com)

3）石灰的凝结硬化

石灰浆体在空气中的硬化是由下列两个同时进行的过程完成的。

（1）结晶硬化过程　石灰浆在干燥过程中，因游离水分蒸发，Ca（OH）2逐渐从过饱和溶液中结晶析出，促进石灰浆硬化。

（2）碳化硬化过程　空气中的CO2遇水生成弱碳酸，再与Ca（OH）2发生化学反应生成CaCO3晶体。生成的碳酸钙自身强度较高。反应式为

Ca(OH)2+CO2+nH2O==CaCO3+(n+1)H2O

由于空气中的CO2浓度很低，石灰的碳化作用主要发生在与空气接触的表面，而且碳化形成致密的碳酸钙后，阻止CO2向其内部深入，同时也影响到内部水分的蒸发，使氢氧化钙结晶速度减慢。所以，石灰浆体的硬化过程非常缓慢。

4）石灰的性质

石灰的保水性和可塑性好，硬化慢，强度低，耐水性差，硬化时体积收缩大，故石灰不宜用于潮湿环境及易受水浸泡的部位。石灰浆一般不宜单独使用，通常掺入一定量的骨料（如沙子）或纤维材料（如麻刀、纸筋等）。

5）石灰的应用

（1）配制砂浆　利用石灰膏或石灰粉配制的石灰砂浆、混合砂浆可用于墙体砌筑或抹面工程，也可掺入纸筋、麻刀等制成石灰浆，用作内墙或顶棚抹面。

（2）拌制灰土和三合土　石灰和黏土按一定比例拌和，成为灰土，或与黏土、砂石、矿渣等填料制成三合土。石灰改善了黏土的可塑性，在夯实或压实下，两者的强度、密实度、耐久性得到改善。因此，灰土和三合土广泛应用于道路工程的垫层和建筑工程的基础。

（3）生产硅酸盐制品　硅酸盐制品是将生石灰粉与含硅材料（石子、粉煤灰、炉渣等）加水拌和，经成形、蒸养或蒸压处理等工序而成，如蒸压灰砂砖、硅酸盐砌块等，主要用作墙体材料。

（4）制作石灰乳涂料　将熟化好的石灰膏或消石灰粉加入过量的水稀释成石灰乳，主要用于室内粉刷。

（5）制作碳化石灰板　将生石灰粉与纤维材料（如玻璃纤维）或轻质骨料（如炉渣）加水搅拌成形，然后用CO2进行人工碳化，可制成轻质的碳化石灰板，它的热导率小，保温绝热性能好，多制成空心板和多孔板，宜作非承重的内墙隔板、天花板等。