石 灰

导读:石灰石灰属无机类气硬性胶凝材料,石灰岩煅烧即成生石灰,石灰岩中碳酸钙和少量碳酸镁分解,生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳气体:900℃CaCO3CaO+CO2700℃MgCO3MgO+CO2为了加速分解,锻烧温度应控制在100~1100℃。原料纯净、锻烧正常的生石灰为块状,颜色呈洁白或3带灰色,体积比原来的石灰岩略小,呈松散多孔结构,生石灰密度为3.1kg/m,块

石  灰

石 灰

石灰属无机类气硬性胶凝材料,石灰岩煅烧即成生石灰,石灰岩中碳酸钙和少量碳酸镁分解,生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳气体: 900℃ CaCO3 CaO+CO2

700℃

MgCO3 MgO+CO2 为了加速分解,锻烧温度应控制在100~1100℃。原料纯净、锻烧正常的生石灰为块状,颜色呈洁白或

3

带灰色,体积比原来的石灰岩略小,呈松散多孔结构,生石灰密度为3.1kg/m,块状石灰堆积密度为

3

800~1100kg/ m。生石灰的主要成分是氧化钙,其次是氧化镁。锻烧过程中温度不能欠火或过火。未熟化的生石灰会使制品爆裂而影响使用。

生石灰加水生成氢氧化钙的过程称为熟化或消解过程。

CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9kj

生石灰熟化时放出热量,体积膨胀0.5~1.5倍。熟化后的石灰称为熟石灰或消石灰。生石灰熟化的理论需水量仅为32%,但为了生石灰充分熟化,实际加水量为70%~100%。若加水过多,会使温度下降,熟化速度减慢,从而延长熟化时间。未熟化的石灰不能使用,因熟化时体积会膨胀。

一、石灰的硬化

石灰的硬化过程包括两个同时进行的过程:1结晶作用:石灰膏或浆体在干燥过程中,水分蒸发或被砌体所吸收中逐渐析出,形成结晶,氢氧化钙从过饱和溶液中析出,形成结晶。2碳化作用:氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳,生成不溶于水的碳酸钙结晶,并放出水分:

Ca(HO)2+CO2+nH2O= CaCO3+(n+1)H2O

石灰中的二氧化碳含量很低,石灰浆的碳化作用发生在与空气接触的表面,当生成碳酸钙薄层后,阴止了二氧化碳的继续透入,也影响水分蒸发,所以碳化过程很慢。一般在纯石灰膏中加入纸筋,砂、麻刀,以减小收缩,节约石灰用量。生石灰粉可不通过消解,而直接加水使用。

二、石灰的分类与等级

表11。1钙质、镁质石灰分类界限

品种 生石灰、生石灰粉 消石灰粉 氧化镁含量% 钙质石灰 ≤5 <4 镁质石灰 >5 ≥4 石灰按等级分为优等品、一等品、合格品;公路路面基层用石灰分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等。 三、石灰的贮运

石灰粉应贮于干燥的仓库内,不宜长期贮存,运输时要严格防水措施。如需长期贮存时,最好消解成石灰浆,石灰膏并使表面隔绝空气。

四、石灰的技术要求。

表11.2 建筑石灰质量技术要求

品种 钙质 项目 CaO+MgO含量(%)不小于 生石灰 未消化残渣含量(5mm圆孔筛余)% CO2含量(%) 产浆量(L/kg)不小于 CaO+MgO含量(%)不小于 生CO2含量(%) 石不灰细0.9mm筛筛余% 大粉 度 于 0.125mm筛筛余% CaO+MgO含量(%)不小于 消石灰细粉 度 游离水% 体积安定性 0.9mm筛筛余% 0.125mm筛筛余% MgO含量% 不大于 不大于 优等品 90 5 5 2.8 85 7 0.2 7.0 70 一等品 85 10 7 2.3 80 9 0.5 12.0 65 合格品 80 15 9 2.0 75 11 1.5 18.0 60 0.5 15 优等品 85 5 6 2.8 80 8 0.2 7.0 65 镁质 一等品 80 10 8 2.3 75 10 0.5 12.0 60 合格品 75 15 10 2.0 70 12 1.5 18.0 55 0.5 15 白云石消石灰 优等品 65 一等品 60 合格品 55 0.5 15 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 0.4-2 合格 合格 0 3 0 10 <4 合格 合格 0 3 0 10 ≥4~<24 合格 合格 0 3 0 10 ≥24~<30 施工单位对同一品种、产地、厂家且连续进场的石灰每4000t做一次有效氧化钙+氧化镁含量检验;监理单位在掺用理每1000t时平行检验1组,且每分部工程不少于1组。检验方法应符合《铁路工程土工试验规程》(TB10102)的有关规定。

改良土中石灰剂量的测定(EDTA滴定法) (1)仪器设备

1)标准筛:孔径2mm,2.5mm。 2)搪瓷杯:容积约1.2L(10个)。

3)搅拌棍:不锈钢或粗玻璃棒10根。 4)量筒:容量100ml、50ml、5ml。

5)天平:称量200g,分度值1mg;称量500g,分度值0.5g;称量100g,分度值0.1g。 6)容量瓶:1000ml(1个)。 7)烧杯:约2L(或1L);300ml(10个)。 8)锥形瓶:容量约250mL(10个)。 9)移液管:容量10mL(10支)。

10)滴定管:酸式50mL,分度值0.1mL。 11)滴定台及滴定管夹。

12)其他设备:秒表、表面皿、玛瑙研钵、PH试纸(PH值12~14)、洗瓶、吸水球、乳胶管、毛刷、去污粉、特种铅笔、厘米纸、角(或塑料)勺、塑料桶、试剂瓶。

(2)试剂配制应符合下列规定:

1)0.1mol/L,c(EDTA)标准溶液:准确称取乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2O8Na22H2O)37.226g于1L容量瓶中,用微热的无CO2蒸馏水溶解,待冷却至室温后,继续稀释至刻度。

2)10%NH4Cl溶液:将500g分析纯NH4Cl放入10L洁净的聚乙烯桶中,加蒸馏水4500mL,充分振荡使氯化铵完全溶解。此溶液应当天配制,当天用完。

3)1.8%NaOH(含三乙醇胺)溶液:用100g天平称取NaOH18g,放入洁净干燥的1000mL,加水1000mL,待完全溶解并冷至室温后,加入2mL三乙醇胺,搅拌均匀后贮于聚乙烯瓶中。

4)钙红指示剂:称取钙红指示剂(C21H13O7N2SNa)0.2g与预先在105℃烘干1h的(K2SO4)20g,一

起放入玛瑙研钵中混合均匀研成粉末,贮于棕色的广口瓶中以防止吸潮。

(3)标准曲线绘制应按下列步骤进行:

1)从现场采取具有代表性的石灰、土或集料。风干后,分别过孔径2mm或2.5mm筛,然后分别测定其风干含水率,水泥的含水率为零。

2)当风干混合料的质量为300g时,由以下公式计算混合料的组成,单位为g。 干混合试料的质量=300g/(1+0.01ωg,opt) 干土的质量=干混合料质量/(1+0.01C)

干石灰(或水泥)质量=干混合料质量-干土质量 风干土质量=干土质量X(1+0.01ωo)

风干石灰的质量=干石灰的质量X(1+0.01ωc) 应加水的质量=300 g-风干土质量-风干石灰质量 式中:ωg,opt:混合料最优含水率(%); C:石灰或水泥剂量(%); ωo:风干土含水率(%); ωc:风干石灰含水率(%)。

3)按上述计算混合料组成的方法,配制5种水泥或石灰改良土混合料试样,其中水泥或石灰的剂量分别为0%、2%、4%、6%、8%,每份试样均取两份作平行测定,每份风干混合料为300g。

1试样1,准备水泥或石灰剂量为0%的风干混合料试样两份,每份300g,分别放入2个搪瓷杯中,然后根○

据混合料的含水率应等于现场预期达到的最优含水率的要求,按上述计算应加水的质量,土中所加的水应与现场所用的水相同。

2试样2,准备水泥或石灰剂量为2%的风干混合料试样两份,每份300g,分别放入2个搪瓷杯中,然后根○

据混合料的含水率应等于现场预期达到的最优含水率的要求,按上述计算应加水的质量,土中所加的水应与现场所用的水相同。

3试样3、4、5,各准备水泥或石灰剂量分别为4%、6%、8%的风干混合料试样两份,每份300g,分别放○

入6个搪瓷杯中,其他条件均与试样2相同。

4)取一个盛有水泥土或石灰土混合料的搪瓷杯,从中加入10%NH4CI溶液600mL,用搅拌棒以110~120次/min的速度,搅拌3分钟。放置4min,若不澄清应继续放置,直至出现澄清悬液为止,记录所需时间。以后所有该种水泥土或石灰土混合料的试验均应控制同一时间。然后将上部清液移至300mL烧杯中,盖上表面皿待测。

在上操作当混合料是细粒土时,计算每份风干混合料的质量,可由300g减为100g,加入10% NH4CI溶液,由600mL减为200mL。另外绘制水泥或石灰剂量为0%~8%标准曲线,现场实际所需水泥或石灰剂量应处一标准曲线范围内,否则应重新绘制适合现场的标准曲线。

5)用移液管吸取上部清液10mL,放入约250mL锥形瓶中,加1.8%NaOH(含三乙醇胺)溶液50mL,此时溶液可用PH试纸检验,PH值为12.5~13.0,然后加入钙红指示剂少许,摇匀,用EDTA标准液滴定至由玫瑰红色转变为天蓝色为终点,记下EDTA标准溶液用量,准确至0.1mL。

6)其他各搪瓷杯中的试样均按本条第4~5款用同样的方法试验,并记录各自的EDTA标准溶液的用量。 7)以同一水泥剂量或石灰剂量 混合 料消耗EDTA标准溶液的平均值为纵坐标,水泥剂量或石灰剂量%为横座标,绘制标准曲线,见图11.1。 (4)试验操作应按下列步骤进行

1)称取水泥或石灰混合料300g,放于搪瓷杯中。用搅棒将结块搅散后,加入10%NH4CI溶液600mL,以下步骤按本试验第3条第(4)(5)款操作,以测得EDTA标准溶液用量。 2)利用图11-1标准曲线,由测得EDTA标准溶液用理(mL),可以确定其相对应混合料中水泥或石灰剂量(%)。

图11.1标准曲线

25

E 20 D 15 T

A 10 消耗量(mL) 5

0 2 4 6 8 石灰剂量% 石灰的取样:

生石灰:每批理石灰的不同部位随机取12个点,并应在表层下100mm,底层上100mm取样。每个点的以样量不少于2000g,如点内有大于150mm的块应砸碎,并通过20mm筛后,密闭防潮。 生石灰粉或消石灰粉,每批袋装或散装随机取10个点,每点不少于500g,分量应立即装入防潮容器中。 生石灰取样总量不少于24Kg,生石灰粉或消石灰粉取样总量不少于5Kg。 细度应过0.900mm、0.125mm的套筛

软土的判定

天然孔隙比大于或等 于1.0,天然含水度大于或等于液限,压缩系数大于或等 于0.5,不排水抗剪强度小于30KPa的黏性土,即判定为软土。

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