本文采用X射线荧光分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)、压汞测试(MIP)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等手段，研究了产地来源和陈化方式对石灰成分、结构和宏观性能的影响。结果表明：不同产地石灰中Ca和Mg元素的含量不同。石灰在陈化过程中，陈化方式、产地来源和陈化时间均会影响氢氧化钙的晶粒尺寸和晶体形貌，氢氧化钙的晶粒尺寸均随着陈化时间的延长而减小；浸水陈化效果优于密封陈化和天然陈化效果；产自南石楼地区的石灰采用浸水陈化时所制备的石灰晶粒尺寸更小，活性更高，氢氧化钙含量更高，在成型硬化和养护后可以形成更加致密的微结构，且具有更优异的力学性能。本研究将为古建修缮用石灰的制备和工程应用提供指导。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物,高碱含量限制了其利用。利用电石渣替代天然钙基材料进行赤泥脱碱,分析脱碱温度、电石渣掺量、液固比、反应时间四个因素对脱碱效果的影响,探究电石渣进行赤泥脱碱的反应机理。结果表明,随着温度升高、电石渣掺量增加、反应时间增加,赤泥脱碱效率升高;在温度为90 ℃、液固比为4∶1、反应时间为360 min、赤泥与电石渣的质量比为1∶1的反应条件下,脱碱效率达到81%,脱碱后赤泥中的Na2O含量不大于1%(质量分数),满足水泥原料的要求。电石渣进行赤泥脱碱反应符合内扩散未反应收缩核模型,提高反应温度与反应物的质量均可提高脱碱率。

在露天开采过程中, 深孔爆破参数直接影响爆破效果(大块率和根底)及爆破工序成本, 且爆破工序成本占矿山露天开采综合成本比重较大。为了规范矿山穿孔爆破工序, 提高矿山的实际生产效率和经济效益, 老龙山石灰岩矿实施了深孔爆破参数优化试验：第一阶段在孔径保持90 mm不变情况下选定区域按照选定4.0 m×3.8 m、4.0 m×4.0 m、4.2 m×4.0 m, 4.5 m×4.0 m四种测试孔排距参数进行爆破; 第二阶段将钻孔孔径调整至110 mm, 爆破孔排距增大至5.0 m×4.8 m、5.2 m×5.0 m。使用破碎锤对爆破后大块矿石进行二次破碎以满足生产矿石块度要求, 以爆破设计参数达到的爆破效果和破碎锤二次破碎成本总和最低为要求最终测试出最合理爆破孔排距参数。通过试验过程中所实施的精细管控措施, 实施前后爆破工序成本变化对比, 摸索出90 mm、110 mm孔径下适合老龙山石灰岩矿深孔孔排距分别为4.0 m×3.8 m、5.0 m×4.8 m, 为矿山下一步试验及其他矿山露天开采深孔爆破参数优化试验提供一些参考。

长城是人类文明史上最伟大的建筑工程之一，长城修筑过程中大量使用的传统石灰灰浆是其屹立数百年而不倒的重要保障。通过现代科技手段探究长城所用古代灰浆的物相组成和成分配比，分析其性能演变过程，可以有效吸收和利用传统技术的优点，古为今用，对指导和推动今后濒危古建筑的保护与修复工作具有重要意义。在明长城大庄科段遗址处，选取具有代表性的四处位置进行灰浆取样，通过X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析、热重-差热分析、Fourier红外、碘-淀粉试验、压汞测试及扫描电子显微镜等测试手段，系统分析了古代灰浆样品的物理性能、物相组成和组分配比，并通过与大庄科段现代修补灰浆的对比揭示了古代灰浆的性能演变规律。结果表明：明长城大庄科段砌筑灰浆为纯气硬性石灰灰浆，石灰类型为镁质石灰，灰浆中无水硬性组分存在，未使用骨料组分及有机添加物。长期碳化过程可以抑制方解石晶型碳酸钙的结晶度，细化碳酸钙颗粒度，有效提高了灰浆硬化体的致密性。这是古代灰浆具备优异性能的根本原因。

在季节性冻土地区修建道路工程时, 不仅要对土壤进行力学改性还需要保护脆弱的生态环境。本文研究了冻融循环条件下, 糯米浆对石灰土抗剪强度的影响。在石灰土(石灰质量浓度为10%)中加入不同质量浓度(0%、2%、4%、6%、8%)的糯米浆, 研究不同冻融循环次数(0次、1次、3次、6次、10次)下糯米浆改良土的应力应变曲线特征以及抗剪强度、黏聚力和内摩擦角的变化特征。结果表明, 在石灰土中加入糯米浆可以提高改良土的抗剪强度, 但糯米浆浓度过高反而导致抗剪强度降低, 糯米浆浓度为6%时改良土的抗剪强度较大。冻融循环会导致改良土的抗剪强度下降, 糯米浆可以降低改良土在冻融循环下的强度损失。冻融循环作用下, 改良土黏聚力和内摩擦角的变化趋势不同。该结果为糯米浆改性季节性冻土地区路基土提供了参考。

天然水硬性石灰(natural hydraulic lime, NHL)是由钙硅质原料煅烧消化所得, 主要成分是硅酸二钙(Ca2SiO4, C2S)和氢氧化钙(Ca(OH)2, CH), 与我国古代岩土类建筑物的兼容性较高, 是一种优秀的古建筑修复材料。为探究NHL的煅烧工艺, 本文使用方解石粉和石英粉作为NHL煅烧原料, 设置不同冷却方式(急冷≈500 ℃/min、随炉冷却≈60 ℃/min)、恒温时间(0~180 min)和煅烧温度(1 000~1 200 ℃), 通过X射线衍射和游离氧化钙(f-CaO)测试方法评价NHL烧成制度。结果表明: 在低于1 150 ℃煅烧C2S时, 改变降温速率不会使C2S在降温过程中发生晶相转变; 同一温度下, 随恒温时间的增加NHL煅烧产物中C2S含量增多, 在30~45 min时其含量达到该温度下的最大值, 且温度升高能增加该最大值, 在恒温过程中C2S先以β-C2S存在, 随时间延长, 逐渐转变为γ-C2S; 煅烧温度1 150 ℃, 恒温时间45 min, 急速冷却的煅烧制度可用于制备NHL。

石灰是中国古代最早使用的重要胶凝材料, 广泛应用于房屋、墓葬、城墙、堤坝等古代建筑工程中。古人还在石灰灰浆中添加糯米浆、动物血液、植物汁液、红糖、桐油、纸筋、秸草等有机材料以增进其性能。此外, 中国古代还使用石灰、粘土和砂石组成现在称为“三合土”的混合石灰材料以构筑墓葬、城墙和水利工程等建筑墙体。在古建筑遗址的修复和保护工作中, 本着“修旧如旧”的原则, 必须对古建筑修建所采用的原材料和施工工艺进行分析研究, 从而为修复工作提供科学可靠的依据。本文综述了在对中国古代建筑石灰灰浆的分析中所采用的光谱分析技术, 包括拉曼光谱、红外光谱、X射线衍射和X射线荧光光谱, 以及扫描电子显微镜、热重分析等其它一些分析技术, 讨论了各种分析技术的用途、优势和劣势。

采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对天然石灰石、 模拟白灰面以及采自陶寺遗址和殷墟遗址的白灰面进行了分析检测, 以探明陶寺和殷墟遗址白灰面所用原料。 结果显示, 人工烧制石灰碳化后所形成的方解石, 其ν2/ν4比值高达6.31, 明显高于天然石灰石中的方解石, 从而表明人工烧制石灰碳化所形成的方解石较之天然石灰石中的方解石具有较高的晶体无序度; 随着研磨程度的增加, 天然石灰石中的方解石和人工烧制石灰碳化形成的方解石, 其ν2和ν4值逐渐减小, 人工烧制石灰碳化形成方解石的ν2-ν4特征趋势线斜率较高, 从而为考古出土人工烧制石灰的判定提供了一种简便、 有效的方法。 根据此判别方法, 陶寺和殷墟遗址的白灰面很可能是采用人工烧制石灰所制备的, 表明中国古代先民在距今4300多年的新石器时代晚期已掌握了石灰烧制技术。

本文简述贝壳最新的研究成果和应用前景。通过X-射线衍射试验测定了三种贝壳原料及其煅烧石灰的特征峰, 指出了三种贝壳的CaCO3晶体类型。通过对贝壳石灰的特征峰处理, 论证了石灰活性与CaO晶面间距的关系。

小麦粉的质量安全一直备受社会各界关注。 在比较生石灰、 熟石灰和碳酸钙的近红外光谱特征的基础上, 采集了掺入不同含量的生石灰、 熟石灰和碳酸钙的小麦粉样品的近红外漫反射光谱。 采用偏最小二乘算法结合交互验证算法建立了石灰和碳酸钙的近红外定量校正模型, 采用外部检验集对各模型进行外部验证。 结果表明, 石灰、 碳酸钙的模型测定系数（R2）分别为99.80%和96.98%; 校正集均方根误差分别为0.19和0.34; 交互验证集均方根误差分别为0.26和0.75; 预测集均方根误差分别为0.63和0.44; 相对预测性能RPD分别为8.57和5.24。 模型具有较高的精度, 可以满足小麦粉中石灰含量的现场快速检测要求。 F检验结果表明, 模型的校正集、 外部检验集的预测值-化学值之间具有极显著的相关关系。 本研究可为小麦粉快速质量安全筛查提供参考方法, 对小麦粉质量监控具有重要意义。