凡是以
碳酸钙为主要成分的天然岩石,如
石灰岩、白垩、白云质石灰岩等,都可用来生产石灰。在沿海地区有用贝壳作原料,经烧制成壳。
石灰有生石灰和熟石灰之分。生石灰的主要成分是氧化钙(CaO),将碳酸钙(CaCO?)含量高的石灰岩在通风的
石灰窑中锻烧至900℃以上即得。是有吸水性,可用作
干燥剂,我国民间常用以防止杂物回潮。
生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消化,与水反应(同时放出大量的热),或吸收潮湿空气中的水分,即成
熟石灰【氢氧化钙Ca(OH)?】,又称“
消石灰”。熟石灰在一升水中溶解1.56克(20℃),它的
饱和溶液称为“
石灰水”,呈碱性,在空气中吸收二氧化碳而成碳酸钙沉淀。反应生成的产物氢氧化钙称为熟石灰或消石灰。
石灰熟化时放出大量的热,体积增大1—2.0倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快,放热量和体积增大也较多。工地上熟化石灰常用两种方法:消石灰浆法和消石灰粉法。
生石灰熟化后形成的石灰浆中,石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构,颗粒极细(粒径约为1μm),
比表面积很大(达10~30 m2/g),其表面吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,因而有较强保持水分的能力,即
保水性好。将它掺入
水泥砂浆中,配成
混合砂浆,可显著提高砂浆的
和易性。
石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28 d的抗压强度只有0.2~0.5 MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙微溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
石灰在硬化过程中,要蒸发掉大量的水分,引起体积显著收缩,易出现干缩裂缝。所以,石灰不宜单独使用,一般要掺入砂、纸筋、
麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并能节约石灰。
石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性
氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。