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土木工程应用

生石灰是将以含碳酸钙为主的天然岩石，在高温下煅烧而得，其主要成分为氧化钙（CaO）。在煅烧时由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。欠火石灰产浆量小，质量较差，利用率降低，不会带来危害。过火石灰的水化速度大大减慢，在硬化后才与水发生水化反应，石灰粉商家，产生较大的体积膨胀，致使硬化后的石灰表面局部产生鼓包、崩裂等现象，工程上称为“爆灰”。“爆灰”是建筑工程质量通病之一。

生石灰与水作用生成熟石灰（Ca(OH)2）的过程，称为熟化。工程上，将生石灰加大量的水（生石灰质量的2～3倍）熟化成石灰乳，然后经筛网流入储灰池并“陈伏”至少两周，以消除过火石灰的危害，经沉淀除去多余的水分得到的膏状物即为石灰膏。也可将每半米高的生石灰块，淋上适当的水（生石灰量的60%～80%），经熟化得到的粉状物称为消石灰粉。加水量以消石灰粉略湿、但不成团为宜。

大多数固体物质溶于水时吸收热量，根据平衡移动原理，当温度升高时，平衡有利于向吸热的方向移动，所以，这些物质的溶解度随温度升高而增大，例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质，溶解时有放热现象，一般地说，它们的溶解度随着温度的升高而降低，例如氧化钙等。　对氧化钙的溶解度随着温度升高而降低的问题，还有一种解释，氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2·2H2O和Ca(OH)2·12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大，无水氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高，这些结晶水合物逐渐变为无水氧化钙，所以，普洱石灰粉，氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小。 　系统解释氧化钙的溶解度将在很大程度上超出初中课程的知识范围。离子化合物的溶解可大致分为两个过程。首先固体离子化合物与水亲和发生溶剂化作用（可简单的认为离子化合物先以“分子”的形式进入溶剂中），石灰粉出售，然后这些已进入溶剂的“分子”发生电离作用形成离子。 　过程1（即电离过程）只能是一个吸热过程（可从系统的电势能的角度分析而知）。而过程2（即溶剂化过程）的热效应却不一定。 　我们以固体Ca(OH)2溶于水为例。溶解前的体系是氧化钙固体和纯水。　对于过程2：Ca(OH)2（固体） nH2O → Ca(OH)2.nH2O（溶液）的热效应主要取决于氧化钙是否与水作用形成配合物即Ca(OH)2.nH2O的形式（n的值取决于钙元素的空电子轨道数目和其他外部条件如温度条件等）。事实上氧化钙是能和水形成配和物的。而形成配合物的过程是一个放热过程。

　矿粉是由炼铁过程中产生的水渣磨细而成，它的主要成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝，从矿粉化学成分看，90%的成分都有活性，石灰粉厂商，与水泥成分类似，但矿粉本身活性很低，自身的氧化钙在水环境中水解后形成氧化钙，而氧化钙不是对强度有贡献的胶凝材料，而是混凝土中的有害物质;但是它却能与二氧化硅、三氧化二铝产生水化，反应生成对强度发展有用的盐凝胶和铝酸三钙凝胶。

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