巖土工程師考點(diǎn)：石灰的消化與硬化

石灰的消化與硬化：

　　(1)石灰的消化：生石灰加水變成粉末的方法稱為消化，成品稱為消石灰粉。石灰的消化過程用下面熱反應(yīng)化學(xué)式表示：石灰的消化過程是一個可逆的過程，反應(yīng)的方向取決于溫度和周圍介質(zhì)中蒸汽壓。在常溫下，反應(yīng)向右進(jìn)行。生石灰消化過程需要一定時間，如果生石灰消化不充分，在消石灰粉中殘留有未消化的生石灰，則在使用后，由于未消化的生石灰繼續(xù)消化，從而導(dǎo)致爆裂或不正常的膨脹現(xiàn)象。

　　消化時間取決于周圍環(huán)境的溫度和蒸汽壓、生石灰的煅燒程度和雜質(zhì)含量、石灰塊的尺寸以及摻人的外加劑等因素。生石灰消化成消石灰粉或石灰漿可以采用人工的方法，也可采用機(jī)械方法。一般，人工方法的勞動強(qiáng)度大，勞動條件惡劣，而且消化時間長，成品質(zhì)量不均勻，但其成本低，所以目前也常使用。

　　(2)石灰硬化：石灰漿體的硬化包括兩個同時進(jìn)行的過程：干燥和碳酸化。

　　石灰漿在干燥環(huán)境中，多余的游離水逐漸蒸發(fā)，使顆粒聚結(jié)在一起，同時生石灰漿體的內(nèi)部形成大量的毛細(xì)孔隙。另外，當(dāng)水分蒸發(fā)時，液體中氫氧化鈣達(dá)到一定程度的過飽和，從而會產(chǎn)生氫氧化鈣的析晶過程，加強(qiáng)了石灰漿中原來的氫氧化鈣顆粒之間的結(jié)合。石灰漿能吸收空氣中的二氧化碳而碳酸化，其反應(yīng)如下。

　　Ca(OH)2+C02+nH20=CaC03+(n+1)H20

　　上式表明，Ca(OH)2與C02只有在水分存在下才能發(fā)生碳酸化過程，形成碳酸鈣(CaCO3)。碳酸鈣的固相體積比氫氧化鈣的固相體積稍微增大一些，使石灰漿體的結(jié)構(gòu)更加致密，所以碳酸化也是石灰硬化的原因之一。

　　石灰漿在凝結(jié)硬化過程中收縮極大且發(fā)生開裂，因此，石灰漿不能單獨(dú)使用，而必須

　　摻人一些骨料最常用的是砂子。石灰砂漿中的砂子好像是砂漿中的骨架，它可減少和防止開裂。摻砂可節(jié)省石灰用量，降低成本。此外砂子可使砂漿形成較多的孔隙，以利于石灰漿內(nèi)部水分的排除和吸收二氧化碳。

　　石灰漿在硬化時，不但游離水分要向環(huán)境排出、，而且碳酸化反應(yīng)生成的水分也要蒸發(fā)到周圍環(huán)境中去，所以只能用于較干燥的環(huán)境，不宜用于潮濕環(huán)境和水中。

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