游離石灰

游離石灰：一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。石灰是用石灰石、白雲石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的原料，經900～1100℃煅燒而成。

基本介紹

• 中文名：游離石灰
• 外文名：Free lime
• 代指：氣硬性無機膠凝材料
• 組成：石灰石、白雲石、白堊組成
• 煅燒：900～1100℃煅燒
• 屬於：石灰

概念

石灰是人類最早套用的膠凝材料。公元前8世紀古希臘人已用於建築，中國也在公元前7世紀開始使用石灰。至今石灰仍然是用途廣泛的建築材料。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）又可分為鈣質石灰和鎂質石灰。由於其原料分布廣，生產工藝簡單，成本低廉，在土木工程中套用廣泛。

生產工藝

原始的石灰生產工藝是將石灰石與燃料（木材）分層鋪放，引火煅燒一周即得。現代則採用機械化、半機械化立窯以及迴轉窯、沸騰爐等設備進行生產。煅燒時間也相應地縮短，用迴轉窯生產石灰僅需2～4小時，比用立窯生產可提高生產效率5倍以上。近年來，又出現了橫流式、雙斜坡式及燒油環行立窯和帶預熱器的短迴轉窯等節能效果顯著的工藝和設備，燃料也擴大為煤、焦炭、重油或液化氣等。

原料

凡是以碳酸鈣為主要成分的天然岩石，如石灰岩、白堊、白雲質石灰岩等，都可用來生產石灰。
將主要成分為碳酸鈣的天然岩石，在適當溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳後，所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產品即為石灰，又稱生石灰。
在實際生產中，為加快分解，煅燒溫度常提高到1000～1100℃。由於石灰石原料的尺寸大或煅燒時窯中溫度分布不勻等原因，石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解，使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實，表面常包覆一層熔融物，熟化很慢。由於生產原料中常含有碳酸鎂()，因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO)，根據氧化鎂含量的多少，生石灰分為鈣質石灰(MgO≤5%)和鎂質石灰(MgO>5%)。
生石灰呈白色或灰色塊狀，為便於使用，塊狀生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由塊狀生石灰磨細而得到的細粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是塊狀生石灰用適量水熟化而得到的粉末，又稱熟石灰，其主要成分是；石灰膏是塊狀生石灰用較多的水(約為生石灰體積的3—4倍)熟化而得到的膏狀物，也稱石灰漿。其主要成分也是。

游離石灰對安定性的解決辦法

氧化鈣(CaO)的比重是3.34。水化後生成氫氧化鈣的比重是2.23。從氧化鈣消化成氫氧化鈣時，體積膨脹約50%(為原來體積的1.5倍)，這是很大的破壞力量。普通的石灰在1100—1200℃下燒成，把這種普通石灰摻入水泥中時，石灰水化得很快，雖然水化時體積也膨腰，但那時水泥本身沒有凝固，還有可塑性，安定性就不會被破壞。過燒的石灰滑化很慢。熟料中的游離石灰，更經過1400--1450℃的高溫燃燒，滑化就更慢了，一般要在水泥水化3天后才大量水化。這時候水泥早已凝結，體積已經基本上定了型，這時游離石灰水化所產生的體積膨服，就超了破壞水泥安定性的作用。用煮沸法試驗水泥安定性是一種快速試驗的方法。它可以把游離石灰的全部破壞作用，在很短時間的煮沸中完全顯示出來。