石灰漿體的硬化包括干燥結(jié)晶和碳化兩個同時進(jìn)行的過程。石灰漿體因水分蒸發(fā)或被吸收而干燥,在漿體內(nèi)的孔隙網(wǎng)中,產(chǎn)生毛細(xì)管壓力。使石灰顆粒更加緊密而獲得強(qiáng)度。這種強(qiáng)度類似于粘土失水而獲得的強(qiáng)度,其值不大,遇水會喪失。同時,由于干燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和,結(jié)晶出氫氧化鈣晶體,產(chǎn)生強(qiáng)度;但析出的晶體數(shù)量少,強(qiáng)度增長也不大。在大氣環(huán)境中,氫氧化鈣在潮濕狀態(tài)下會與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣,并釋放出水分,即發(fā)生碳化。碳化所生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生或與氫氧化鈣共生,形成緊密交織的結(jié)晶網(wǎng),使硬化石灰漿體的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。但是,由于空氣中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸鈣層結(jié)構(gòu)較致密,會阻礙二氧化碳的進(jìn)一步滲入,因此,碳化過程是十分緩慢的。石灰有生石灰和熟石灰(即消石灰),按其氧化鎂含量(以 5%為限)又可分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰。屯昌石灰
石灰熟化時放出大量的熱,體積增大1.5--2倍。煅燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快,放熱量和體積增大也較多。工地上熟化石灰常用兩種方法:消石灰漿法和消石灰粉法。根據(jù)加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理論需水量為石灰重量的32%。在生石灰中,均勻加入60%~80%的水,可得到顆粒細(xì)小、分散均勻的消石灰粉。若用過量的水熟化,將得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有過火石灰,過火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化后再發(fā)生熟化,會因熟化產(chǎn)生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害,石灰在熟化后,還應(yīng)“陳伏”2周左右。文昌鈉石灰粉凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石,如石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r等,都可用來生產(chǎn)石灰。
生石灰是將以含碳酸鈣為主的天然巖石,在高溫下煅燒而得,其主要成分為氧化鈣(CaO)。在煅燒時由于火候或溫度控制不均,常會含有欠火石灰或過火石灰。欠火石灰產(chǎn)漿量小,質(zhì)量較差,利用率降低,不會帶來危害。過火石灰的水化速度**減慢,在硬化后才與水發(fā)生水化反應(yīng),產(chǎn)生較大的體積膨脹,致使硬化后的石灰表面局部產(chǎn)生鼓包、崩裂等現(xiàn)象,工程上稱為“爆灰”?!氨摇笔墙ㄖこ藤|(zhì)量通病之一。生石灰與水作用生成熟石灰(Ca(OH)2)的過程,稱為熟化。工程上,將生石灰加大量的水(生石灰質(zhì)量的2~3倍)熟化成石灰乳,然后經(jīng)篩網(wǎng)流入儲灰池并“陳伏”至少兩周,以消除過火石灰的危害,經(jīng)沉淀除去多余的水分得到的膏狀物即為石灰膏。也可將每半米高的生石灰塊,淋上適當(dāng)?shù)乃ㄉ伊康?0%~80%),經(jīng)熟化得到的粉狀物稱為消石灰粉。加水量以消石灰粉略濕、但不成團(tuán)為宜。
(4)聯(lián)鈣法:用鹽酸處理消石灰得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液在吸入氨氣后用二氧化碳進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀。(5)蘇爾維(Solvay)法:在生產(chǎn)純堿過程中,可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣后用二氧化碳進(jìn)行碳化,便得到重堿(碳酸輕鈣)沉淀和氯化銨溶液。在氯化銨溶液中加入石灰乳便得到氯化鈣氨水溶液,然后用二氧化碳對其進(jìn)行碳化便得到碳酸鈣沉淀。生石灰(CaO)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣的過程,稱為石灰的熟化或消化。反應(yīng)生成的產(chǎn)物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。石灰是人類早應(yīng)用的膠凝材料。
生石灰熟化后形成的石灰漿中,石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結(jié)構(gòu),顆粒極細(xì)(粒徑約為1μm),比表面積很大(達(dá)10~30 m2/g),其表面吸附一層較厚的水膜,可吸附大量的水,因而有較強(qiáng)保持水分的能力,即保水性好。將它摻入水泥砂漿中,配成混合砂漿,可***提高砂漿的和易性。石灰依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化,由于空氣中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透,也妨礙水分向外蒸發(fā),因而硬化緩慢,硬化后的強(qiáng)度也不高,1:3的石灰砂漿28 d的抗壓強(qiáng)度只有0.2~0.5 MPa。在處于潮濕環(huán)境時,石灰中的水分不蒸發(fā),二氧化碳也無法滲入,硬化將停止;加上氫氧化鈣微溶于水,已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此,石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環(huán)境中使用。現(xiàn)代則采用機(jī)械化、半機(jī)械化立窯以及回轉(zhuǎn)窯、沸騰爐等設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。東方合格石灰粉
石灰還是建筑材料工業(yè)中重要的原材料。屯昌石灰
(1)碳化法:將石灰石等原料煅燒生成石灰(主要成份為氧化鈣) 和二氧化碳,加水消化石灰生成氫氧化鈣,再通入二氧化碳,碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀,然后碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥后再經(jīng)石灰磨粉機(jī)粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。(2)純堿(Na2CO3)氯化鈣法:在純堿水溶液中加入氯化鈣,即可生成碳酸鈣沉淀。(3)堿法:在生產(chǎn)燒堿(NaOH) 過程中,可得到副產(chǎn)品輕質(zhì)碳酸鈣。在純堿水溶液中加入消石灰即可生成碳酸鈣沉淀,并同時得到燒堿水溶液,***碳酸鈣沉淀經(jīng)脫水、干燥和粉碎便制得輕質(zhì)碳酸鈣。屯昌石灰
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