石灰質

石灰是人類使用較早的無機膠凝材料之一。由於其原料分佈廣。生產工藝簡單。成本低廉，在土木工程中應用廣泛。

一、石灰的原料及生產

凡是以碳酸鈣為主要成分的天然岩石，如石灰岩、白堊、白雲質石灰岩等，都可用來生產石灰。

將主要成分為碳酸鈣的天然岩石，在適當溫度下煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產品即為石灰，又稱生石灰。

在實際生產中，為加快分解，煅燒溫度常提高到1000～1100℃。由於石灰石原料的尺寸大或煅燒時窯中溫度分佈不勻等原因，石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解，使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實，表面常包覆一層熔融物，熟化很慢。由於生產原料中常含有碳酸鎂(MgCO3)，因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO)，根據氧化鎂含量的多少，生石灰分為鈣質石灰(MgO≤5％)和鎂質石灰(MgO>5％)。

生石灰呈白色或灰色塊狀，為便於使用，塊狀生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由塊狀生石灰磨細而得到的細粉，其主要成分是CaO；消石灰粉是塊狀生石灰用適量水熟化而得到的粉末，又稱熟石灰，其主要成分是Ca(OH)2；石灰膏是塊狀生石灰用較多的水(約為生石灰體積的3—4倍)熟化而得到的膏狀物．也稱石灰漿。其主要成分也是Ca(OH)2。

二、石灰的熟化與硬化

生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消化。反應生成的產物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。

石灰熟化時放出大量的熱，體積增大1—2．5倍。煅燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快，放熱量和體積增大也較多。

根據加水量的不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理論需水量為石灰重量的32％。在生石灰中，均勻加入60％～80％的水，可得到顆粒細小、分散均勻的消石灰粉。若用過量的水熟化，將得到具有一定稠度的石灰膏。石灰中一般都含有過火石灰，過火石灰熟化慢，若在石灰漿體硬化后再發生熟化，會因熟化產生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害，石灰在熟化后，還應“陳伏”2周左右。

石灰漿體的硬化包括乾燥結晶和碳化兩個同時進行的過程。石灰漿體因水分蒸發或被吸收而乾燥，在漿體內的孔隙網中，產生毛細管壓力。使石灰顆粒更加緊密而獲得強度。這種強度類似於粘土失水而獲得的強度，其值不大，遇水會喪失。同時，由於乾燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和，結晶出氫氧化鈣晶體，產生強度；但析出的晶體數量少，強度增長也不大。在大氣環境中，氫氧化鈣在潮濕狀態下會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣，並釋放出水分，即發生碳化。

碳化所生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生或與氫氧化鈣共生，形成緊密交織的結晶網，使硬化石灰漿體的強度進一步提高。但是，由於空氣中的二氧化碳含量很低，表面形成的碳酸鈣層結構較緻密，會阻礙二氧化碳的進一步滲入，因此，碳化過程是十分緩慢的。

石灰的技術性質、質量要求及應用

(一)石灰的技術性質

生石灰熟化后形成的石灰漿中，石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構，顆粒極細(粒徑約為1μm)，比表面積很大(達10～30 m2/g)，其表面吸附一層較厚的水膜，可吸附大量的水，因而有較強保持水分的能力，即保水性好。將它摻入水泥砂漿中，配成混合砂漿，可顯著提高砂漿的和易性。

石灰依靠乾燥結晶以及碳化作用而硬化，由於空氣中的二氧化碳含量低，且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內部滲透，也妨礙水分向外蒸發，因而硬化緩慢，硬化后的強度也不高，1：3的石灰砂漿28 d的抗壓強度只有0.2～0.5 MPa。在處於潮濕環境時，石灰中的水分不蒸發，二氧化碳也無法滲入，硬化將停止；加上氫氧化鈣易溶於水，已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此，石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環境中使用。

石灰在硬化過程中，要蒸發掉大量的水分，引起體積顯著收縮，易出現干縮裂縫。所以，石灰不宜單獨使用，一般要摻人砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強度，並能節約石灰。

石灰具有較強的鹼性，在常溫下，能與玻璃態的活性氧化硅或活性氧化鋁反應，生成有水硬性的產物，產生膠結。因此，石灰還是建築材料工業中重要的原材料。

(二)石灰的質量要求

石灰中產生膠結性的成分是有效氧化鈣和氧化鎂，它們的含量是評價石灰質量的主要指標。石灰中的有效氧化鈣和氧化鎂的含量可以直接測定，也可以通過氧化鈣與氧化鎂的總量和二氧化碳的含量反映。除了有效氧化鈣和氧化鎂這一主要指標外，生石灰還有未消化殘渣含量的要求；生石灰粉有細度的要求；消石灰粉則還有體積安定性、細度和遊離水含量的要求。

國家建材行業標準根據有關指標，將建築生石灰、建築生石灰粉和建築消石灰粉分為優等品和合格品三個等級。但在交通部門，JTJ 034—2000《公路路面基層施工技術規範》仍按原國家標準(GB1594—79)將生石灰和消石灰劃分為三個等級。

(三)石灰的應用

石灰在土木工程中應用範圍很廣，主要用途如下

1．石灰乳和砂漿 消石灰粉或石灰膏摻加大量粉刷。

用石灰膏或消石灰粉可配製石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿，用於砌築或抹灰工程。

2．石灰穩定土 將消石灰粉或生石灰粉摻人各種粉碎或原來鬆散的土中，經拌合、壓實及養護后得到的混合料，稱為石灰穩定土。它包括石灰土、石灰穩定砂礫土、石灰碎石土等。石灰穩定土具有一定的強度和耐水性。廣泛用作建築物的基礎、地面的墊層及道路的路面基層。

3．硅酸鹽製品 以石灰(消石灰粉或生石灰粉)與硅質材料(砂、粉煤灰、火山灰、礦渣等)為主要原料，經過配料、拌合、成型和養護后可製得磚、砌塊等各種製品。因內部的膠凝物質主要是水化硅酸鈣，所以稱為硅酸鹽製品，常用的有灰砂磚、粉煤灰磚等。

( 《本經》 )

【異名】堊灰(《本經》)，希灰( 《別錄》 )，石堊(陶弘景)，染灰、散灰、白灰、味灰(《石葯爾雅》)，鍛石(《日華子本草》)，石鍛(《本草圖經》)，礦灰( 《綱目》 )。

【來源】為石灰岩經加熱煅燒而成。

【礦物形態】石灰岩

主要由方解石所組成，為緻密塊狀體。光澤暗淡，呈土狀或石頭光澤。顏色變化甚大，視其所含雜質的種類及多少而定。透明度也較差。非常緻密時多呈貝狀斷口。

【藥材】①生石灰

為不規則的塊狀物，白色或灰白色，不透明。質硬。粉末白色。易溶於酸，微溶於水。暴露在空氣中吸收水分后，則逐漸風化而成熟石灰。

②熟石灰

又名：消石灰。為白色或灰白色粉末，偶見塊狀物。

【化學成分】石灰岩主要成分是碳酸鈣，常見夾雜物為硅酸、鐵、鋁、鎂等。

生石灰或消石灰露於大氣中，不斷吸收大氣中的二氧化碳而成碳酸鈣；因此，石灰陳久，成分都成為碳酸鈣。

【性味】辛，溫，有毒。

①《本經》 ："味辛，溫。"

② 《蜀本草》 ："有毒。"

③《日華子本草》："味甘，無毒。"

【歸經】① 《本草求真》 ："入肝、脾。"

②《本草撮要》："入手足太陰、厥陰經。"

【功用主治】燥濕，殺蟲，止血，定痛，蝕惡肉。治疥癬，濕瘡，創傷出血，湯火燙傷，痔瘡，脫肛，贅疣。內服止瀉痢，崩帶。

①《本經》："主疽瘍疥瘙，熱氣惡瘡，癩疾死肌墮眉，殺痔蟲，去黑子息肉。"

②《別錄》："療髓骨疽。"

③《藥性論》："治瘑疥，蝕惡肉，不入湯服，止金瘡血，和雞於白、敗船茹甚良。"

④《日華子本草》："生肌長肉，止血，並主白癜、癧瘍、瘢疵等，療冷氣，痔瘺疽瘡，癭瘤疣子。又治產後陰不能合，濃煎汁熏洗。治酒毒，暖水臟。"

⑤《綱目》："散血定痛，止水瀉血肉，白帶白淫，收脫肛陰挺，消積聚結核，貼口喝，黑鬚髮。"

⑥《醫林纂要》："瀉心堅腎，破瘀攻積，斂肺清金，殺蟲解毒。"

【用法與用量】外用：研末調敷，或以水溶化澄清塗洗。內服：入丸、散，或加水溶解取澄清液服。

【選方】①治疥：淋石灰汁洗之。(《孫真人食忌》)

②治夏月痱子及熱瘡：葛粉一(三)兩，石灰一兩(微炒)，甘草二兩(生用為末)。上藥相和，研令勻，用綿撲之。(《聖惠方》)

③治卒發疹：石灰隨多少和醋漿水調塗。(《元希聲秘驗方》)

④治外傷性出血：陳石灰二兩，冰片二錢，白礬二錢(煅)。將石灰炒黃，加入冰片及白礬，研成細末，撒於創麵包紮即可。(徐州市《單方驗方新醫療法選編》)

⑤治痔疾，肛門邊腫硬，癢痛不可忍：風化石灰三兩，芫花三兩，灶突內黑煤二兩，上藥搗羅為末，分作兩分於銚子內點醋炒，侯梢熱，以帛裹熨之，冷則再換。(《聖惠方》)

⑥治大腸久積虛冷，每因大便脫肛，不能收入：石灰熬令熱，以故帛裹，坐其上，冷即換。( 《聖惠方》 )

⑦治偏墜氣痛：陳石灰(炒)、五倍子、山梔子等分。為末，面和醋調敷之。( 《醫方摘要》 )

⑧去疣目：苦酒漬石灰六、七日，取汁滴點疣上。( 《千金方》 )

⑨治痄腮腫痛：醋調石灰敷之。(《簡便單方》)

⑩治痰核紅腫寒熱，狀如瘰癧：石灰火煅為末，以白果肉同搗貼之，蜜調亦可。(《活人心統》)

⑾治疔腫：石灰三分，馬齒菜二分。上二味搗，以雞子白和敷之。(《千金方》)

⑿治痢血數十年：石灰三大升，炒令黃，以水一斗攪，令澄清，一服一升，三服。(《外台》)

⒀治白帶白淫及水瀉不止：風化石灰一兩，白茯苓三兩。為末，糊丸梧子大。每服二、三十九，空心米飲下。(《集玄方》)

⒁治腹脅積塊：風化石灰半斤，瓦器炒極熱，入大黃末一兩，炒紅取起，入桂末半兩，略燒，入米醋和成膏，攤絹上貼之，內服消塊葯，甚效。( 《丹溪心法》 )

【臨床應用】①治療慢性氣管炎

取石灰0.5斤，加凈水5斤，攪拌后沉澱24小時，取上清液，過濾。日服3次，每次20～30毫升。或再取黃芩0.5斤，水煎兩次去渣，將藥液濃縮至200毫升左右，加入石灰液中，使成2000毫升，黃芩含量約10%。日服3次，每次20～30毫升。共治療162例，經4個月追訪，痊癒2例，顯效36例，好轉112例，無效12例。

②治療下肢潰瘍

取陳石灰去浮污后研威細末，撒布創面。用時先將創面清洗乾淨；上藥后再用硼酸油膏敷料外貼。如創口濕水淋漓，單用藥粉即可。對久不收口的外傷，破爛的凍傷、燙傷等亦有療效。經治200餘例，均有效果。

③治療燒燙傷

取生石灰1斤放入盆內，加涼開水1250毫升，待石灰潮解成糊狀時，將盆輕輕振蕩使石灰沉底，取上層無渣石灰乳約500克，加入雞蛋清8個攪拌成膠凍樣，再加香油60毫升，拌勻即得"石灰乳膏"。使用時先用鑷子將傷面浮皮拉平，水泡焦痂不要動，亦不用任何藥液消毒；取大於傷面的紗布3～4層，攤上1～1.5厘米厚的石灰乳膏，貼於傷面，包紮固定，鬆緊適宜。48小時后藥膏即凝固定型。如傷在頸部、腋下、腘窩時，上藥要厚，包紮后在48小時內傷部不要屈曲，以防乳膏脫落，皮膚粘連。10～15天拆除紗布和石灰乳膏，可見水泡吸收，焦痂自行脫落。此時傷面劇癢，但不宜搔抓。乳膏干后，傷面有緊縮感，可用香油在紗布外面塗抹。對燒燙麵積較大，傷面已感染的病人，要及時控制感染，防止休克，保持水和電解質的平衡。另據報道，用熟石灰粉500克，加冷開水l000毫升，攪勻靜置，濾取其澄清液，與等量花生油(煮沸待冷)混合后，即製成燙傷油。用時將油搖勻，塗抹患處。治療72例，其中Ⅰ°48例，用藥1～3次后全部治癒；Ⅱ°21例，用藥2～3次即治癒9例，3次以上治癒12例；Ⅲ°3例，經10～30次后亦全部治癒。

④治療頭癬

取剛風化的石灰半碗，加水至1碗，攪拌后沉澱3分鐘，取上層乳狀液，加入桐油約4滴，用力攪拌，去多餘水分使成膏狀，外搽患部。治療60餘例，一般只搽數次即見效。