岩土工程师考点：石灰的消化与硬化

石灰的消化与硬化：

　　(1)石灰的消化：生石灰加水变成粉末的方法称为消化，成品称为消石灰粉。石灰的消化过程用下面热反应化学式表示：石灰的消化过程是一个可逆的过程，反应的方向取决于温度和周围介质中蒸汽压。在常温下，反应向右进行。生石灰消化过程需要一定时间，如果生石灰消化不充分，在消石灰粉中残留有未消化的生石灰，则在使用后，由于未消化的生石灰继续消化，从而导致爆裂或不正常的膨胀现象。

　　消化时间取决于周围环境的温度和蒸汽压、生石灰的煅烧程度和杂质含量、石灰块的尺寸以及掺人的外加剂等因素。生石灰消化成消石灰粉或石灰浆可以采用人工的方法，也可采用机械方法。一般，人工方法的劳动强度大，劳动条件恶劣，而且消化时间长，成品质量不均匀，但其成本低，所以目前也常使用。

　　(2)石灰硬化：石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程：干燥和碳酸化。

　　石灰浆在干燥环境中，多余的游离水逐渐蒸发，使颗粒聚结在一起，同时生石灰浆体的内部形成大量的毛细孔隙。另外，当水分蒸发时，液体中氢氧化钙达到一定程度的过饱和，从而会产生氢氧化钙的析晶过程，加强了石灰浆中原来的氢氧化钙颗粒之间的结合。石灰浆能吸收空气中的二氧化碳而碳酸化，其反应如下。

　　Ca(OH)2+C02+nH20=CaC03+(n+1)H20

　　上式表明，Ca(OH)2与C02只有在水分存在下才能发生碳酸化过程，形成碳酸钙(CaCO3)。碳酸钙的固相体积比氢氧化钙的固相体积稍微增大一些，使石灰浆体的结构更加致密，所以碳酸化也是石灰硬化的原因之一。

　　石灰浆在凝结硬化过程中收缩极大且发生开裂，因此，石灰浆不能单独使用，而必须

　　掺人一些骨料最常用的是砂子。石灰砂浆中的砂子好像是砂浆中的骨架，它可减少和防止开裂。掺砂可节省石灰用量，降低成本。此外砂子可使砂浆形成较多的孔隙，以利于石灰浆内部水分的排除和吸收二氧化碳。

　　石灰浆在硬化时，不但游离水分要向环境排出、，而且碳酸化反应生成的水分也要蒸发到周围环境中去，所以只能用于较干燥的环境，不宜用于潮湿环境和水中。

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