分析石灰的特征及其作用

楊勝義

（嘉峪關(guān)大友嘉鎂鈣業(yè)有限公司， 甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

公路項(xiàng)目中石灰是非常重要的施工材料，因其有較強(qiáng)的強(qiáng)度與水穩(wěn)性，還具有初穩(wěn)定作用，且隨著時間的推移這種作用不斷增強(qiáng)，使得路面結(jié)構(gòu)性能更加突出。一般情況下，石灰材料取材方便，因而廣泛應(yīng)用于我國道路項(xiàng)目施工中。但實(shí)際施工中，受氣候、氣溫、壓實(shí)設(shè)備及拌和均勻性等因素影響，石灰材料性能發(fā)生改變，尤其是縣級公立項(xiàng)目中，項(xiàng)目質(zhì)量影響因素多，使用壽命得不到保障。所以，公路項(xiàng)目實(shí)際施工中，結(jié)合實(shí)際情況合理應(yīng)用石灰材料，對公路項(xiàng)目質(zhì)量的保障具有非常重要的意義。

1 石灰特點(diǎn)與作用

公路項(xiàng)目施工中，石灰材料是以氧化鈣為主的氣硬性無機(jī)膠凝材料的一種，其采用碳酸鈣含量比較高的石灰石、白云石、貝殼及白罡等材料經(jīng)過煅燒后而成，其煅燒溫度達(dá)到900～1100℃。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：（1）凝結(jié)硬化速度慢且強(qiáng)度小；（2）有很好的可塑性與保水性；（3）極易發(fā)生硬化收縮；（4）耐水性不好。

項(xiàng)目實(shí)際施工中，石灰憑借干燥結(jié)晶與碳化作用發(fā)生硬化，因空氣中二氧化碳含量小，碳化后對二氧化碳的滲透造成了嚴(yán)重的影響，水分難以向外蒸發(fā)，因而材料硬化速度慢且硬化強(qiáng)度小，28天內(nèi)1:3的石灰砂漿抗壓強(qiáng)度只有0.2-0.5MPa。如果使用環(huán)境比較潮濕，石灰中水分蒸發(fā)不高，二氧化碳不能滲入，由此使得石灰材料出現(xiàn)停止硬化；同時氫氧化鈣極易與水出現(xiàn)融合，遇到水后已硬化的石灰發(fā)生溶解潰散。所以，潮濕與受水浸泡環(huán)境中不適宜應(yīng)用石灰材料進(jìn)行項(xiàng)目施工。

石灰材料硬化過程中，水分蒸發(fā)量比較大，從而引起明顯的體積收縮，加大了干縮裂縫的發(fā)生幾率。因而，實(shí)際施工中不能單獨(dú)使用該材料，通常要與砂、紙筋與麻刀等材料結(jié)合起來使用，以此降低收縮性，提高抗拉強(qiáng)度，節(jié)省石灰材料使用量。

該材料堿性強(qiáng)，常溫條件下可與玻璃態(tài)活性氧化硅或氧化鋁等反應(yīng)，形成水硬性產(chǎn)物發(fā)生凝結(jié)。所以，建筑材料工藝中，石灰是一種重要原材料。

2 公路項(xiàng)目中石灰材料施工問題

2.1 發(fā)生彈簧、松散與起皮

實(shí)際施工中，石灰土成型時局部含水量高，不利于均勻攪拌，有的粗細(xì)顆粒發(fā)生離析，表面濕度不高，這些問題極易引起石灰土表面發(fā)生彈簧、松散與起皮等現(xiàn)象。為了預(yù)防此類問題，項(xiàng)目施工中要選用粒徑小于15mm的土塊制備石灰土，加強(qiáng)原材料含水量控制，控制已均勻拌和材料含水量到最佳狀態(tài)，或不超過最佳含水量1%。其次，碾壓石灰土路基過程中，石灰土表面要保持一定的濕度，適當(dāng)?shù)貫⑺B(yǎng)護(hù)，同時壓路機(jī)碾壓時要輕重適當(dāng)、快慢結(jié)合。最后，石灰土路基找平時，要采用機(jī)械與人工找平結(jié)合的方法，及時清理石灰土表面石塊與土塊，以此確保順利進(jìn)行刮平。

2.2 出現(xiàn)鼓包與開裂

石灰土成型之際，因生石灰溶解不夠充分，由此發(fā)生鼓包。實(shí)際施工中，為了解決該問題，使用石灰土前，先要充分溶解生石灰，以此確保正式應(yīng)用石灰土前，徹底溶解生石灰。此外，因石灰土保濕保護(hù)不及時，水化反應(yīng)后石灰土含水量減弱，以此發(fā)生開裂。此種情況下石灰土成型掐，確保其含水量與最佳含水量最為接近，以此有效降低石灰土路基開裂現(xiàn)象發(fā)生幾率。

3 加強(qiáng)控制石灰材料質(zhì)量的建議

公路項(xiàng)目施工中，石灰材料隨著施工天氣、土壤、氣溫與降雨量等不同，其質(zhì)量問題與用量存在明顯的差異。其具體影響因素主要體現(xiàn)為石灰材料鈣鎂含量不達(dá)標(biāo)、雜質(zhì)含量大、含水量與要求不相符以及存放不標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 從外觀入手檢查質(zhì)量

公路項(xiàng)目施工中，明確所用生石灰，盡可能選用新鮮塊灰。正式應(yīng)用前要從以下幾方面檢查所選石灰材料，質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、顏色、表觀密度、硬度、結(jié)構(gòu)及雜質(zhì)含量。質(zhì)量好的生石灰為白色或灰白色，軟且重量輕。外觀無明顯或細(xì)微裂縫，體積收縮小。密度保持在800～1000kg/m3范圍內(nèi)。反之質(zhì)量差的生石灰材料，其表面裂縫明顯，顏色多為灰色、灰暗色與灰黑色，體積有明顯收縮。其中，欠火石灰氧化鈣成分含量不好，降低了材料的粘結(jié)性。

3.2 加強(qiáng)控制氧化鈣與氧化鎂有效成分

相較之外觀檢查，檢查石灰材料活性氧化鈣與氧化鎂等有效成分含量可靠性更高，這是界定石灰材料等級的重要參考標(biāo)準(zhǔn)。如果氧化鈣與氧化鎂含量高，其材料就有更強(qiáng)的黏結(jié)力，石灰材料質(zhì)量就會更高。正式應(yīng)用石灰材料前，鑒定生石灰時要重視其磨細(xì)程度的檢查。消石灰粉鑒定過程中，消石灰粉是否完全消解是檢查重點(diǎn)。此外，生石灰磨細(xì)程度與消石灰粉消解完全度對石灰質(zhì)量密切相關(guān)，因而必須要重視這一問題。

3.3 嚴(yán)格檢查石灰材料雜質(zhì)含量

石灰材料中一旦雜質(zhì)含量超過比例，就會降低石灰材料中活性氧化鈣與氧化鎂等有效成分含量，削弱石灰材料黏結(jié)力，降低其質(zhì)量，不利于保障石灰土材料強(qiáng)度。公路項(xiàng)目施工中，加大石灰土用量可保障石灰土強(qiáng)度，由此加大了施工成本。為了預(yù)防因雜質(zhì)含量太高縮減了石灰用量，正式應(yīng)用前，通過篩分試驗(yàn)方法明確石灰材料石塊雜質(zhì)含量。此外，對比石灰密度基礎(chǔ)上，快速估算石灰材料雜質(zhì)含量。結(jié)合以往實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與研究結(jié)果，沒有雜質(zhì)情況下生石灰密度是800kg/m3，而石塊密度是2550kg/m3。結(jié)合前人研究經(jīng)驗(yàn)，公路項(xiàng)目施工中，相關(guān)部門運(yùn)輸生石灰時，利用公式“生“石灰密度×0.0571-45.714”快速計(jì)算石塊雜質(zhì)含量。

3.4 嚴(yán)格控制石灰材料含水量

公路項(xiàng)目施工中，生石灰投入使用前，會先進(jìn)行加水消解或磨細(xì)為粉末狀。結(jié)果消解的熟石灰氫氧化鈣是其主要構(gòu)成。遇水后生石灰發(fā)生發(fā)應(yīng)形成氫氧化鈣，此過程釋放大量熱能，會蒸發(fā)掉一部分水分。因而理論計(jì)算可知，生石灰消解過程中所需水分占到生石灰質(zhì)量的32%，而實(shí)際施工中水量占到生石灰70%，以此徹底消解生石灰。石灰燒制時，如果不能有效控制煅燒溫度，就會因溫度太高或燒制時間過長，使得石灰中出現(xiàn)欠火石灰或過火石灰。其中，消解過程中，無法全部消解欠火石灰，過火石灰表面粘附著玻璃外殼狀物質(zhì)會阻礙生石灰消解反應(yīng)，減慢消解過程。所以，要提前7-10天進(jìn)行消解。公路項(xiàng)目施工中，假若采用鎂石灰，因而適當(dāng)延長消解時間是非常必要的，不能急于加水，也不能將鎂石灰浸泡于水中，應(yīng)在鎂石灰應(yīng)用前10-15天進(jìn)行消解。

3.5 重視石灰材料的運(yùn)輸與存放

項(xiàng)目施工中石灰材料存放要注意不能露天堆積，以防嚴(yán)重影響石灰材料質(zhì)量。因露天堆積時間長使得石灰材料活性氧化鈣與氧化鎂有效成分含量減小。露天堆積條件下，生石灰存放時間太長，材料自動吸收空氣中水分，使得材料自動消解變?yōu)橄曳邸Ｂ懵董h(huán)境下消石灰粉與空氣中二氧化碳反應(yīng)，從而還原為碳酸鈣，加劇了石灰材料硬化速度。這種硬化后的石灰材料無法應(yīng)用于公路項(xiàng)目建設(shè)中。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國公路項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，此種情況下石灰材料應(yīng)用日益廣泛。但項(xiàng)目實(shí)際施工中因石灰土材料的應(yīng)用，使得項(xiàng)目質(zhì)量出現(xiàn)問題。對于石灰土而言，石灰是非常重要的構(gòu)成，如果實(shí)際生產(chǎn)、使用與保存中石灰材料質(zhì)量能夠得到保障，可預(yù)防石灰材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，在公路項(xiàng)目施工中充分發(fā)揮作用，增強(qiáng)項(xiàng)目施工的安全性與可靠性。