,土木工程材料, 教案
第二章
土木工程系
孙凌
2 气硬性胶凝材料
? 2.1 石 灰
?主要内容：石灰的生产工艺
石灰的消化和硬化
石灰的技术性质, 技术标准
?重点内容：石灰的消化和硬化
石灰的 CaO+MgO含量
?难 点：石灰的消化
?要 求：掌握石灰的消化和硬化
掌握石灰的技术性质
?参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路路面基层施工技术规范,
2 气硬性胶凝材料
? 工程上用来将松散材料 （ 如砂或石子 ） 粘结为
一个整体的材料, 统称为胶凝材料 （ 或胶结
材 ） 。 胶凝材料分为两大类：有机胶凝材料和
无机胶凝材料, 无机胶凝材料按其硬化条件又
可分为水硬性胶凝材料 （ 如水泥 ） 和气硬性胶
凝材料 （ 如石灰 ）, 道路上常用的无机胶结材
料是水泥和石灰 。
2.1 石 灰
?石灰是由以碳酸钙 （ ＣａＣＯ 3） 为主要成分的石灰
石煅烧而得到的一种胶凝材料 。 主要成分为氧化钙
（ ＣａＯ ） 和氧化镁 （ ＭｇＯ ） 。
? 在道路工程中，随着半刚性基层在高等级路面中的
应用，近年来石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及其稳
定碎石等广泛用于路面基层；在桥梁工程中，石灰砂
浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆广泛用于圬工砌
体。
2.1.1石灰的生产工艺概述
? １,原料：富含氧化钙的岩石 （ 如石灰石, 白云石, 白垩等 ） 。
? ２,原理：高温煅烧
? 优质的石灰，色质洁白或略带灰色，质量较轻，块状石灰堆积
密度为８００～１０００ｋｇ／ｍ 3，具有多孔结构。
???? 2℃9 0 03 COC a OC a C O
?,欠火石灰, 颜色发青, 内部有未烧透的内核,
使用时不能完全消化, 有效氧化钙和氧化镁含量
低, 缺乏粘结力；
?, 过火石灰, 表面出现裂缝或玻璃状的外壳,
体积收缩明显, 颜色呈灰黑色, 块体密度大, 消
化缓慢, 用于建筑结构物中仍能继续消化, 以致
引起体积膨胀, 导致产生裂缝等破坏现象, 危害
极大 。
二、石灰的消化和硬化
?１, 石灰的消化
?烧制成的生石灰为块状的, 在使用时必须加水
使其, 消化, 成为粉未状的, 消石灰,, 这一过
程亦称, 熟化,, 故消石灰亦称, 熟石灰, 。 其
化学反应式为：
?石灰加水后, 放出大量的热, 体积膨胀, 质纯
且煅烧良好的石灰体积增大１～２,５倍 。
２,石灰的消化速度
? 块状生石灰, 加水后产生热量达到最高温度时, 所需
要的时间称为消化速度 。
? 快熟石灰１０ｍｉｎ就完成消化过程,
? 中熟石灰１０～３０ｍｉｎ,
? 慢熟石灰则需３０ｍｉｎ以上的时间才能完成消化 。
３,消化后的石灰需要, 陈伏, 一段时间, 然后使用 。
４,石灰的硬化
石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳酸化两部分 。
? １ ） 石灰浆的干燥硬化
? ２ ） 硬化石灰浆的碳化
三、石灰的技术要求和技术标准
?１,技术要求
用于道路或桥梁工程的石灰, 应符合下列技术要求 。
１ ） 有效氧化钙和氧化镁含量
石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁 。 它们的含量是
评价石灰质量的首要指标 。
２ ） 生石灰产浆量和未消化残渣含量
产浆量是单位质量的生石灰经消化后, 所产石灰浆体的体积 （ Ｌ ） 。
未消化残渣含量是指生石灰消化后, 未能消化而存留在５ｍｍ圆孔筛上的残渣
占试样的百分率 。
３ ） 二氧化碳含量
４ ） 消石灰粉游离水含量
５ ） 体积安定性
６ ） 细度
２,技术标准
建筑石灰按现行标准, 建筑生石灰, （ ＪＣ／Ｔ４７９
－９２ ）,, 建筑生石灰粉, （ ＪＣ／Ｔ４８０－９２ ）
和, 建筑消石灰粉, （ ＪＣ／Ｔ４８１－９２ ） 的规定,
按其氧化镁含量划分为钙质石灰和镁质石灰两类 。
由于生石灰和消石灰粉的分等技术指标不同, 故分别
提出不同要求 。
１ ） 生石灰技术标准
根据氧化镁含量按表２ -１分为钙质生石灰和镁质生石
灰两类, 然后按有效钙＋氧化镁含量, 产浆量, 未消化残
渣和ＣＯ ２ 等４个项目的指标,
将生石灰分为优等品, 一等品和合格品３个等级 。
思考题：
? 石灰消化时的两个特点？ 消化后的石灰
为何要陈伏一段时间然后使用？
? 如何判定石灰的等级？
第二章
土木工程系
孙凌
2 气硬性胶凝材料
? 2.1 石 灰
?主要内容：石灰的生产工艺
石灰的消化和硬化
石灰的技术性质, 技术标准
?重点内容：石灰的消化和硬化
石灰的 CaO+MgO含量
?难 点：石灰的消化
?要 求：掌握石灰的消化和硬化
掌握石灰的技术性质
?参考资料：, 土木工程材料, 陈志源
,道路建筑材料, 严家伋
,道路建筑材料, 孙 凌
,公路路面基层施工技术规范,
2 气硬性胶凝材料
? 工程上用来将松散材料 （ 如砂或石子 ） 粘结为
一个整体的材料, 统称为胶凝材料 （ 或胶结
材 ） 。 胶凝材料分为两大类：有机胶凝材料和
无机胶凝材料, 无机胶凝材料按其硬化条件又
可分为水硬性胶凝材料 （ 如水泥 ） 和气硬性胶
凝材料 （ 如石灰 ）, 道路上常用的无机胶结材
料是水泥和石灰 。
2.1 石 灰
?石灰是由以碳酸钙 （ ＣａＣＯ 3） 为主要成分的石灰
石煅烧而得到的一种胶凝材料 。 主要成分为氧化钙
（ ＣａＯ ） 和氧化镁 （ ＭｇＯ ） 。
? 在道路工程中，随着半刚性基层在高等级路面中的
应用，近年来石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及其稳
定碎石等广泛用于路面基层；在桥梁工程中，石灰砂
浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆广泛用于圬工砌
体。
2.1.1石灰的生产工艺概述
? １,原料：富含氧化钙的岩石 （ 如石灰石, 白云石, 白垩等 ） 。
? ２,原理：高温煅烧
? 优质的石灰，色质洁白或略带灰色，质量较轻，块状石灰堆积
密度为８００～１０００ｋｇ／ｍ 3，具有多孔结构。
???? 2℃9 0 03 COC a OC a C O
?,欠火石灰, 颜色发青, 内部有未烧透的内核,
使用时不能完全消化, 有效氧化钙和氧化镁含量
低, 缺乏粘结力；
?, 过火石灰, 表面出现裂缝或玻璃状的外壳,
体积收缩明显, 颜色呈灰黑色, 块体密度大, 消
化缓慢, 用于建筑结构物中仍能继续消化, 以致
引起体积膨胀, 导致产生裂缝等破坏现象, 危害
极大 。
二、石灰的消化和硬化
?１, 石灰的消化
?烧制成的生石灰为块状的, 在使用时必须加水
使其, 消化, 成为粉未状的, 消石灰,, 这一过
程亦称, 熟化,, 故消石灰亦称, 熟石灰, 。 其
化学反应式为：
?石灰加水后, 放出大量的热, 体积膨胀, 质纯
且煅烧良好的石灰体积增大１～２,５倍 。
２,石灰的消化速度
? 块状生石灰, 加水后产生热量达到最高温度时, 所需
要的时间称为消化速度 。
? 快熟石灰１０ｍｉｎ就完成消化过程,
? 中熟石灰１０～３０ｍｉｎ,
? 慢熟石灰则需３０ｍｉｎ以上的时间才能完成消化 。
３,消化后的石灰需要, 陈伏, 一段时间, 然后使用 。
４,石灰的硬化
石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳酸化两部分 。
? １ ） 石灰浆的干燥硬化
? ２ ） 硬化石灰浆的碳化
三、石灰的技术要求和技术标准
?１,技术要求
用于道路或桥梁工程的石灰, 应符合下列技术要求 。
１ ） 有效氧化钙和氧化镁含量
石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁 。 它们的含量是
评价石灰质量的首要指标 。
２ ） 生石灰产浆量和未消化残渣含量
产浆量是单位质量的生石灰经消化后, 所产石灰浆体的体积 （ Ｌ ） 。
未消化残渣含量是指生石灰消化后, 未能消化而存留在５ｍｍ圆孔筛上的残渣
占试样的百分率 。
３ ） 二氧化碳含量
４ ） 消石灰粉游离水含量
５ ） 体积安定性
６ ） 细度
２,技术标准
建筑石灰按现行标准, 建筑生石灰, （ ＪＣ／Ｔ４７９
－９２ ）,, 建筑生石灰粉, （ ＪＣ／Ｔ４８０－９２ ）
和, 建筑消石灰粉, （ ＪＣ／Ｔ４８１－９２ ） 的规定,
按其氧化镁含量划分为钙质石灰和镁质石灰两类 。
由于生石灰和消石灰粉的分等技术指标不同, 故分别
提出不同要求 。
１ ） 生石灰技术标准
根据氧化镁含量按表２ -１分为钙质生石灰和镁质生石
灰两类, 然后按有效钙＋氧化镁含量, 产浆量, 未消化残
渣和ＣＯ ２ 等４个项目的指标,
将生石灰分为优等品, 一等品和合格品３个等级 。
思考题：
? 石灰消化时的两个特点？ 消化后的石灰
为何要陈伏一段时间然后使用？
? 如何判定石灰的等级？
