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石灰熟化处理的原理分析

时间:2018-11-26 14:07:22 点击:35

  核心提示:石灰的熟化就是指生石灰(氧化钙CaO)加水,让它转变成熟石灰(氢氧化钙Ca(OH) 2),根据灰钙粉的生产工艺,首先就是将生石灰(块灰)用水消化,其实这也是同样的道理。这个转变过程就是叫熟化。通俗的说,石灰熟化就是指生石灰加水搅伴的转化过程,生石灰是块状的,因为比较大块,要它完全吸饱水,要很长时间,...

    石灰的熟化就是指生石灰(氧化钙CaO)加水,让它转变成熟石灰(氢氧化钙Ca(OH) 2),根据灰钙粉的生产工艺,首先就是将生石灰(块灰)用水消化,其实这也是同样的道理。这个转变过程就是叫熟化。通俗的说,石灰熟化就是指生石灰加水搅伴的转化过程,生石灰是块状的,因为比较大块,要它完全吸饱水,要很长时间,并且放出大量的热,所以那就特意搞个池子来完成熟化过程。生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消化。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。

    石灰熟化时放出大量的热,体积增大1—2.0倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快,放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法:消石灰浆法和消石灰粉法。

    根据加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理论需水量为石灰重量的32%。在生石灰中,均匀加入60%~80%的水,可得到颗粒细小、分散均匀的消石灰粉。若用过量的水熟化,将得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。

    石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化两个同时进行的过程。石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥,在浆体内的孔隙网中,产生毛细管压力。使石灰颗粒更加紧密而获得强度。这种强度类似于粘土失水而获得的强度,其值不大,遇水会丧失。同时,由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和,结晶出氢氧化钙晶体,产生强度;但析出的晶体数量少,强度增长也不大。在大气环境中,氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,并释放出水分,即发生碳化。

    碳化所生成的碳酸钙晶体相互交叉连生或与氢氧化钙共生,形成紧密交织的结晶网,使硬化石灰浆体的强度进一步提高。但是,由于空气中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸钙层结构较致密,会阻碍二氧化碳的进一步渗入,因此,碳化过程是十分缓慢的。这一点与灰钙粉的硬化原理是一样的,在一定的时间段内,灰钙粉生产腻子涂料上墙后随时间的推移,其中的氢氧化钙与二氧化碳反应,强度、硬度也就会逐渐的增强。

    生石灰熟化后形成的石灰浆中,石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构,颗粒极细(粒径约为1μm),比表面积很大(达10~30 m2/g),其表面吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,因而有较强保持水分的能力,即保水性好。将它掺入水泥砂浆中,配成混合砂浆,可显著提高砂浆的和易性。

    石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28 d的抗压强度只有0.2~0.5 MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙微溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。

    石灰在硬化过程中,要蒸发掉大量的水分,引起体积显著收缩,容易出现干缩裂缝。所以,石灰不宜单独使用,一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并能节约石灰。

    石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。

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