杂志名称：科学时代

刊登期号：2012年第10期
作者：高文辉

[摘  要]为采取有效措施预防施工现场发生石灰爆裂情况，通过对石灰煅烧和熟化过程中的物理化学反应进行分析，并结合现场实际情况，从而得出应从石灰陈伏时间、石灰细度方面进行控制的结论。该结论充分结合了现场的实际情况，具有可操作性，方法易于执行且方便控制监督，减少了石灰爆裂造成的影响。

[关键词]石灰爆裂；原因；防治；效果

1.　选题背景

　　水岸星城B项目为海口市旧城改造安置房，属国家重点监控的保障性住房范围，总投资3.5亿，建筑面积16万m2。为海南省重点项目、民生工程。项目砌筑抹灰工程中所用砂浆为混合砂浆，石灰是混合砂浆中不可或缺的一种气硬性无机胶凝材料，石灰的保水性、可塑性好，常被用来改善砂浆的保水性，以克服水泥砂浆保水性差的缺点。然而在项目前期砌筑抹灰工程中发现有墙体灰缝及抹灰面层起鼓开裂的现象。经项目技术人员现场勘查、分析，其原因为石灰爆裂而引起。针对此情况很有必要对其成因及预防方法进行研究，以避免后期工程中发生相同质量问题，从而做好民生工程，打造中建品牌！

2.　石灰爆裂形成的机理

　　生石灰中如果含有欠火石灰和过火石灰，欠火石灰降低石灰的利用率．过火石灰密度较大，表面常被杂质融化形成的玻璃釉状物包裹，熟化很慢．当石灰已经硬化后，其中的过火颗粒才开始熟化，体积膨胀，引起隆起和开裂。石灰爆裂即指熟石灰中夹杂有过火石灰，由于过火石灰消化速度极慢，当石灰抹灰层中或石灰制品（比如加气块）含有这种颗粒时，这种颗粒不断吸收空气中的水分，逐步水化成消石灰Ca（OH）2。CaO水化形成Ca（OH）2的过程是一个体积膨胀的过程(体积膨胀1.5-2.0倍)。随着CaO不断水化成Ca（OH）2,砖体与抹灰层内CaO聚集物体积不断增大，其承受CaO聚集物膨胀所产生的拉应力也越来越大，当该应力大于砖体或抹灰层的抗拉强度时，即会对砖体或抹灰层形成破坏。少量的CaO聚集物可形成砖体表面破坏，大量的CaO聚集物则造成砖体酥裂，也会致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量。可见石灰颗粒虽小但其破坏却不容忽视。

　　为了解决这一问题，首先让我们了解石灰爆裂形成的机理。我们先来了解CaCO3的分解机理，众所周知CaCO3在焙烧过程中分解形成CaO和CO2并吸收了热量，其反应式如下：

CaCO3+177.73KJ/克分子=CaO+ CO2↑

　　因为CaCO3在分解时，反应产生CO2气体逸出，从而分解后的重量就减轻。一般每100份重量的CaCO3分解后可得到56份重量的CaO，失去44份重量的CO2。但实际上焙烧后形成的石灰石的体积比原来石灰石的缩小10-15﹪，这就使焙烧后形成的石灰具有多孔结构。

　　现在我们进一步来了解石灰水化的机理。从CaCO3分解中我们知道在烧结砖瓦中石灰都具有多微孔性，因此当与水作用时，能迅速水化生成氢氧化钙，并放出大量的热，其反应式为：

CaO+H2O=Ca（OH）2+64.79 KJ/克分子

　　上述反应式可逆的，在547℃时，反应会向左进行，即Ca（OH）2分解成CaO和H2O。众所周知，石灰水化过程中，除了上述强烈的放热外，还伴随着体积的显著增大。石灰水化过程中，体积为什么会显著增大呢？研究认为，石灰水化时，CaO和H2O化合生成Ca（OH）2，固相体积增加了所以产生了体积膨胀，表1为石灰-水系统中体积的变化数据。

表1    石灰-水系统中体积的变化数据

3.　石灰爆裂的防治

　　要完全消除石灰爆裂的影响，主要是预防。

　　首先是对进场材料应当严格把关，对于进场的熟石灰以及石灰制品必须要有产品合格证以及进场实验报告，严禁采购非正规厂家生产、无产品合格证等的“便宜货”，严格把好进场第一关。此外还应对进场的熟石灰以及石灰制品取样进行复检，在复检合格的前提下才能批准使用。

　　其次为了保证石灰完全消解，以消除过火石灰的危害，如果施工单位现场自行淋灰，那么石灰在熟化后，必须在储灰坑中陈伏一定的时间才使用。抹灰用的石灰膏的陈伏期不应少于15天；罩面用的磨细石灰粉的陈伏期不应少于3天。

　　再次，研究表明石灰颗粒尺寸越大，其中生石灰熟化时产生的集中应力越大。不难理解，控制细度能很大限度地减轻生石灰颗粒在抹灰层和专制品中的危害，实践证明，当石灰颗粒小于1毫米时，“石灰爆裂”的危害程度降低80%以上，颗粒小于0.5毫米时，“石灰爆裂”的影响基本消失。所以施工中砌筑砂浆应采用机械搅拌，其搅拌时间也应该严格控制不得少于规范规定时间。

　　自投料完算起，搅拌时间应符合下列规定：

　　(1)  水泥砂浆和水泥混合砂浆不得小于2MIN；

　　(2)  水泥粉煤灰砂浆和掺用外加剂的砂浆不得少于3MIN；

　　(3)  掺用有机塑化剂的砂浆，应为3~5MIN。

　　采取充分搅拌的方式，使原料中的石灰细颗粒处于高分散状态，避免生石灰颗粒聚集，防止水化所产生的集中应力，也大大降低了“石灰爆裂”产生的危害。所以在施工过程中要做好技术交底，并应当配有专职人员进行质量控制与监督。

4.　取得的效果

　　项目部根据以上结论采取相关措施，立即停止使用现场的石灰并取样重新送检。加强对进场材料的检查、在施工过程中对砌筑抹灰过程进行了详细的交底，并派专职质检员对现场砂浆搅拌时间进行了监督控制。并对已产生的爆裂进行处理。通过上述行动后取得显著的效果。水岸星城B项目9栋楼后期工程中没有发现墙体起鼓和开裂的现象，也得到业主、设计、监理方的好评与奖励。

5.　石灰爆裂的前景探索

　　应当指出，石灰爆裂的产生受到石灰的细度、加入水量、介质温度及其他外来物料（如石膏）的影响，对这个问题研究还远没有完结，还需要通过进一步的实践和科学研究来探讨。

参考文献 李飞,浅析烧结砖瓦中的石灰爆裂,《砖瓦世界》 ,2010年第6期36-36页,11页,共2页分类号：TU522.1[工业技术> 建筑科学> 建筑材料> 非金属材料> 砖、瓦及砌块