[科普中国]-游离石灰

游离石灰：一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经900～1100℃煅烧而成。

概念石灰是人类最早应用的胶凝材料。公元前8世纪古希腊人已用于建筑，中国也在公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰（即消石灰），按其氧化镁含量（以5%为限）又可分为钙质石灰和镁质石灰。由于其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用广泛。

生产工艺原始的石灰生产工艺是将石灰石与燃料（木材）分层铺放，引火煅烧一周即得。现代则采用机械化、半机械化立窑以及回转窑、沸腾炉等设备进行生产。煅烧时间也相应地缩短，用回转窑生产石灰仅需2～4小时，比用立窑生产可提高生产效率5倍以上。近年来，又出现了横流式、双斜坡式及烧油环行立窑和带预热器的短回转窑等节能效果显著的工艺和设备，燃料也扩大为煤、焦炭、重油或液化气等。

原料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。
将主要成分为碳酸钙的天然岩石，在适当温度下煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰，又称生石灰。
在实际生产中，为加快分解，煅烧温度常提高到1000～1100℃。由于石灰石原料的尺寸大或煅烧时窑中温度分布不匀等原因，石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力。过火石灰结构密实，表面常包覆一层熔融物，熟化很慢。由于生产原料中常含有碳酸镁()，因此生石灰中还含有次要成分氧化镁(MgO)，根据氧化镁含量的多少，生石灰分为钙质石灰(MgO≤5%)和镁质石灰(MgO>5%)。
生石灰呈白色或灰色块状，为便于使用，块状生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由块状生石灰磨细而得到的细粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是块状生石灰用适量水熟化而得到的粉末，又称熟石灰，其主要成分是；石灰膏是块状生石灰用较多的水(约为生石灰体积的3—4倍)熟化而得到的膏状物，也称石灰浆。其主要成分也是。

游离石灰对安定性的解决办法氧化钙(CaO)的比重是3.34。水化后生成氢氧化钙的比重是2.23。从氧化钙消化成氢氧化钙时，体积膨胀约50%(为原来体积的1.5倍)，这是很大的破坏力量。普通的石灰在1100—1200℃下烧成，把这种普通石灰掺入水泥中时，石灰水化得很快，虽然水化时体积也膨腰，但那时水泥本身没有凝固，还有可塑性，安定性就不会被破坏。过烧的石灰滑化很慢。熟料中的游离石灰，更经过1400--1450℃的高温燃烧，滑化就更慢了，一般要在水泥水化3天后才大量水化。这时候水泥早已凝结，体积已经基本上定了型，这时游离石灰水化所产生的体积膨服，就超了破坏水泥安定性的作用。用煮沸法试验水泥安定性是一种快速试验的方法。它可以把游离石灰的全部破坏作用，在很短时间的煮沸中完全显示出来。 1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学