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。
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。
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Ca(OH)2;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Ca(OH)2。
(3)苛化鹼法:在生產燒鹼(NaOH) 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。
生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程,稱為石灰的熟化或消化。反應生成的產物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。
石灰熟化時放出大量的熱,體積增大1—2.0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。
石灰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;加上氫氧化鈣易溶於水,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境中使用。
石灰在硬化過程中,要蒸發掉大量的水分,引起體積顯著收縮,易出現干縮裂縫。所以,石灰不宜單獨使用,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。
石灰具有較強的鹼性,在常溫下,能與玻璃態的活性氧化矽或活性氧化鋁反應,生成有水硬性的產物,產生膠結。因此,石灰還是建築材料工業中重要的原材料。
國家建材行業將建築生石灰、建築生石灰粉和建築消石灰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)將生石灰和消石灰劃分為三個等級。
石灰在土木工程中應用範圍很廣,主要用途如下:
(1)石灰乳和砂漿 消石灰粉或石灰膏摻加大量粉刷。用石灰膏或消石灰粉可配製石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿,用於砌築或抹灰工程。
(《本經》)
【來源】為石灰岩經加熱煅燒而成。
①生石灰
②熟石灰
又名:消石灰。為白色或灰白色粉末,偶見塊狀物。
石灰岩主要成分是碳酸鈣,常見夾雜物為矽酸、鐵、鋁、鎂等。石灰岩加高熱,則發生二氧化碳而遺留氧化鈣,即生石灰(石灰)。生石灰遇水,則成消石灰,成分是氫氧化鈣。生石灰或消石灰露於大氣中,不斷吸收大氣中的二氧化碳而成碳酸鈣;因此,石灰陳久,成分都成為碳酸鈣。
①《本經》:"味辛,溫。"
②《蜀本草》:"有毒。"
③《日華子本草》:"味甘,無毒。"
【歸經】①《本草求真》:"入肝、脾。"
②《別錄》:"療髓骨疽。"
③《藥性論》:"治瘑疥,蝕惡肉,不入湯服,止金瘡血,和雞於白、敗船茹甚良。"
外用:研末調敷,或以水溶化澄清塗洗。內服:入丸、散,或加水溶解取澄清液服。
【選方】
①治疥:淋石灰汁洗之。(《孫真人食忌》)
取生石灰1斤放入盆內,加涼開水1250毫升,待石灰潮解成糊狀時,將盆輕輕振蕩使石灰沉底,取上層無渣石灰乳約500克,加入雞蛋清8個攪拌成膠凍樣,再加香油60毫升,拌勻即得"石灰乳膏"。