石灰漿粉

石灰漿粉

石灰漿粉是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。石灰漿粉是用石灰漿粉石、白雲石白堊貝殼碳酸鈣含量高的產物,經900~1100℃煅燒而成,在土木工程中套用範圍很廣。

基本介紹

  • 中文名:石灰漿粉
  • 拼音:shí huī jiāng fěn
  • 相關概念:石灰
  • 領域:工業領域
  • 主要成分:氧化鈣
  • 加工工藝:煅燒
生產工藝,深加工,熟化與硬化,質量要求,土木工程套用,腐蝕性防護,注意事項,

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。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。

深加工

(1)碳化法:將石灰漿粉石等原料煅燒生成石灰漿粉(主要成份為氧化鈣) 和二氧化碳,加水消化石灰漿粉生成氫氧化鈣,再通入二氧化碳,碳化石灰漿粉乳生成碳酸鈣沉澱,然後碳酸鈣沉澱經脫水、乾燥後再經石灰漿粉磨粉機粉碎便製得輕質碳酸鈣
(2)純鹼氯化鈣法:在純鹼水溶液中加入氯化鈣,即可生成碳酸鈣沉澱。
(3)鹼法:在生產燒鹼過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。在純鹼水溶液中加入消石灰漿粉即可生成碳酸鈣沉澱,並同時得到燒鹼水溶液,最後碳酸鈣沉澱經脫水、乾燥和粉碎便製得輕質碳酸鈣。
(4)聯鈣法:用鹽酸處理消石灰漿粉得到氯化鈣溶液,氯化鈣溶液在吸入氨氣後用二氧化碳進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。
(5)蘇爾維法:在生產純鹼過程中,可得到副產品輕質碳酸鈣。飽和食鹽水在吸入氨氣後用二氧化碳進行碳化,便得到重鹼(碳酸輕鈣)沉澱和氯化銨溶液。在氯化銨溶液中加入石灰漿粉乳便得到氯化鈣氨水溶液,然後用二氧化碳對其進行碳化便得到碳酸鈣沉澱。

熟化與硬化

生石灰漿粉(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程,稱為石灰漿粉的熟化或消化。反應生成的產物氫氧化鈣稱為熟石灰漿粉或消石灰漿粉。
石灰漿粉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漿粉熟化較快,放熱量和體積增大也較多。工地上熟化石灰漿粉常用兩種方法:消石灰漿粉漿法和消石灰漿粉粉法。
根據加水量的不同,石灰漿粉可熟化成消石灰漿粉粉或石灰漿粉膏。石灰漿粉熟化的理論需水量為石灰漿粉重量的32%。在生石灰漿粉中,均勻加入60%~80%的水,可得到顆粒細小、分散均勻的消石灰漿粉粉。若用過量的水熟化,將得到具有一定稠度的石灰漿粉膏。石灰漿粉中一般都含有過火石灰漿粉,過火石灰漿粉熟化慢,若在石灰漿粉漿體硬化後再發生熟化,會因熟化產生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰漿粉的這種危害,石灰漿粉在熟化後,還應“陳伏”2周左右。
石灰漿粉漿體的硬化包括乾燥結晶和碳化兩個同時進行的過程。石灰漿粉漿體因水分蒸發或被吸收而乾燥,在漿體內的孔隙網中,產生毛細管壓力。使石灰漿粉顆粒更加緊密而獲得強度。這種強度類似於粘土失水而獲得的強度,其值不大,遇水會喪失。同時,由於乾燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和,結晶出氫氧化鈣晶體,產生強度;但析出的晶體數量少,強度增長也不大。在大氣環境中,氫氧化鈣在潮濕狀態下會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣,並釋放出水分,即發生碳化。
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,形成緊密交織的結晶網,使硬化石灰漿粉漿體的強度進一步提高。但是,由於空氣中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸鈣層結構較緻密,會阻礙二氧化碳的進一步滲入,因此,碳化過程是十分緩慢的。
生石灰漿粉熟化後形成的石灰漿粉漿中,石灰漿粉粒子形成氫氧化鈣膠體結構,顆粒極細(粒徑約為1μm),比表面積很大,其表面吸附一層較厚的水膜,可吸附大量的水,因而有較強保持水分的能力,即保水性好。將它摻入水泥砂漿中,配成混合砂漿,可顯著提高砂漿的和易性
石灰漿粉依靠乾燥結晶以及碳化作用而硬化,由於空氣中的二氧化碳含量低,且碳化後形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內部滲透,也妨礙水分向外蒸發,因而硬化緩慢,硬化後的強度也不高,1:3的石灰漿粉砂漿28 d的抗壓強度只有0.2~0.5 MPa。在處於潮濕環境時,石灰漿粉中的水分不蒸發,二氧化碳也無法滲入,硬化將停止;加上氫氧化鈣微溶於水,已硬化的石灰漿粉遇還會溶解潰散。因此,石灰漿粉不宜在長期潮濕和受水浸泡的環境中使用。
石灰漿粉在硬化過程中,要蒸發掉大量的水分,引起體積顯著收縮,易出現乾縮裂縫。所以,石灰漿粉不宜單獨使用,一般要摻人砂、紙筋、麻刀等材料,以減少收縮,增加抗拉強度,並能節約石灰漿粉。

質量要求

石灰漿粉中產生膠結性的成分是有效氧化鈣和氧化鎂,其含量是評價石灰漿粉質量的主要指標。石灰漿粉中的有效氧化鈣和氧化鎂的含量可以直接測定,也可以通過氧化鈣與氧化鎂的總量和二氧化碳的含量反映,生石灰漿粉還有未消化殘渣含量的要求;生石灰漿粉粉有細度的要求;消石灰漿粉粉則還有體積安定性、細度和游離水含量的要求。
國家建材行業將建築生石灰漿粉、建築生石灰漿粉粉和建築消石灰漿粉粉分為優等品和合格品三個等級。但在交通部門,JTJ 034—2000《公路路面基層施工技術規範》仍按原國家標準(GB1594—79)將生石灰漿粉和消石灰漿粉劃分為三個等級。

土木工程套用

生石灰漿粉是將以含碳酸鈣為主的天然岩石,在高溫下煅燒而得,其主要成分為氧化鈣(CaO)。在煅燒時由於火候或溫度控制不均,常會含有欠火石灰漿粉或過火石灰漿粉。欠火石灰漿粉產漿量小,質量較差,利用率降低,不會帶來危害。過火石灰漿粉的水化速度大大減慢,在硬化後才與水發生水化反應,產生較大的體積膨脹,致使硬化後的石灰漿粉表面局部產生鼓包、崩裂等現象,工程上稱為“爆灰”。“爆灰”是建築工程質量通病之一。
生石灰漿粉與水作用生成熟石灰漿粉(Ca(OH)2)的過程,稱為熟化。工程上,將生石灰漿粉加大量的水(生石灰漿粉質量的2~3倍)熟化成石灰漿粉乳,然後經篩網流入儲灰池並“陳伏”至少兩周,以消除過火石灰漿粉的危害,經沉澱除去多餘的水分得到的膏狀物即為石灰漿粉膏。也可將每半米高的生石灰漿粉塊,淋上適當的水(生石灰漿粉量的60%~80%),經熟化得到的粉狀物稱為消石灰漿粉粉。加水量以消石灰漿粉粉略濕、但不成團為宜。
石灰漿粉的保水性、可塑性好,工程上常被用來改善砂漿的保水性,以克服水泥砂漿保水性差的缺點。石灰漿粉凝結硬化速度慢、強度低、耐水性差。石灰漿粉的乾燥收縮大,因此除粉刷以外,不宜單獨使用。
石灰漿粉在建築上的用途主要有:
A、石灰漿粉乳塗料 石灰漿粉加大量的水所得的稀漿,即為石灰漿粉乳。主要用於要求不高的室內粉刷。
B、砂漿 利用石灰漿粉膏或消石灰漿粉粉可配製成石灰漿粉砂漿或水泥石灰漿粉混合砂漿,用於抹灰和砌築。
C、灰土和三合土 消石灰漿粉粉與黏土拌合後稱為灰土,再加砂或石屑、爐渣等即成三合土。灰土和三合土廣泛用於建築物的基礎和道路的墊層。
D、矽酸鹽混凝土及其製品 以石灰漿粉與質材料(如石英砂、粉煤灰、礦渣等)為主要原料,經磨細、配料、拌合、成型、養護(蒸汽養護或壓蒸養護)等工序得到的人造石材。常用的矽酸鹽混凝土製品有蒸汽養護和壓蒸養護的各種粉煤灰磚、灰砂磚、砌塊及加氣混凝土等。
E、碳化石灰漿粉板 將磨細生石灰漿粉、纖維狀填料(如玻璃纖維)或輕質骨料加水攪拌成型為坯體,然後再通入二氧化碳進行人工碳化(約12~24小時)而成的一種輕質板材。適合作非承重的內隔牆板、頂棚等。
生石灰漿粉塊及生石灰漿粉粉須在乾燥條件下運輸和貯存,且不宜存放太久。長期存放時應在密閉條件下,且應防潮、防水。
石灰漿粉在土木工程中套用範圍很廣,主要用途如下:
(1)石灰漿粉乳和砂漿 消石灰漿粉粉或石灰漿粉膏摻加大量粉刷。用石灰漿粉膏或消石灰漿粉粉可配製石灰漿粉砂漿或水泥石灰漿粉混合砂漿,用於砌築或抹灰工程。
(2)石灰漿粉穩定土將消石灰漿粉粉或生石灰漿粉粉摻入各種粉碎或原來鬆散的土中,經拌合、壓實及養護後得到的混合料,稱為石灰漿粉穩定土。它包括石灰漿粉土、石灰漿粉穩定砂礫土、石灰漿粉碎石土等。粘土顆粒表面的少量活性氧化矽和氧化鋁與氫氧化鈣發生反應,生成水硬性的水化矽酸鈣和水化鋁酸鈣,使粘土的抗滲能力,抗壓強度,耐水性得到改善。廣泛用作建築物的基礎、地面的墊層及道路的路面基層。
(3)矽酸鹽製品 以石灰漿粉(消石灰漿粉粉或生石灰漿粉粉)與矽質材料(砂、粉煤灰火山灰礦渣等)為主要原料,經過配料、拌合、成型和養護後可製得磚、砌塊等各種製品。因內部的膠凝物質主要是水化矽酸鈣,所以稱為矽酸鹽製品,常用的有灰砂磚粉煤灰磚等。

腐蝕性防護

其粉塵或懸浮液滴對黏膜有刺激作用,雖然程度上不如氫氧化鈉重,但也能引起噴嚏和咳嗽,和鹼一樣能使脂肪乳化,從皮膚吸收水分、溶解蛋白質、刺激及腐蝕組織。吸入石灰漿粉粉塵可能引起肺炎。最高容許濃度為5mg/m3。吸入粉塵時,可吸入水蒸氣、可待因及猶奧寧,在胸廓處塗芥末膏;當落入眼內時,可用流水儘快沖洗,再用5%氯化銨溶液或0.01%CaNa-EDTA溶液沖洗,然後將0.5%地卡因溶液滴入。工作時應注意保護呼吸器官,穿戴用防塵纖維制的工作服、手套、密閉防塵眼鏡,並塗含油脂的軟膏,以防止粉塵吸入。

注意事項

1、使用操作過程時間越短越好,放置在包裝容器內的適當處,起到密封吸濕的作用。
2、存放在乾燥庫房中,防潮,避免與酸類物接觸。
3、運輸過程中避免受潮,小心輕放,以防止包裝破損而影響產品質量。
4、禁止食用,萬一入口,用水漱口立即求醫。(切記不能飲水,生石灰漿粉是鹼性氧化物遇水會腐蝕!)

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