第3章2015.4.15無(wú)機(jī)膠凝材料1

1、第第3章章 無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料膠凝材料的分類膠凝材料的分類 有機(jī)膠凝材料 石灰 膠凝材料 氣硬性 石膏 無(wú)機(jī)膠凝材料 水玻璃 水硬性：各種水泥 3.1 3.1 石灰石灰石灰吟石灰吟 于謙于謙 明代明代 千錘萬(wàn)擊出深山，烈火焚燒若等閑；千錘萬(wàn)擊出深山，烈火焚燒若等閑；粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。 原料：石灰石白云質(zhì)石灰石白 堊貝 殼土窯土窯立窯河北省唐山豐南石源冶金爐料公司河北省唐山豐南石源冶金爐料公司2002年年5月建成投產(chǎn)日產(chǎn)月建成投產(chǎn)日產(chǎn)480噸的節(jié)能型石灰立窯噸的節(jié)能型石灰立窯回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯武鋼烏龍泉礦日產(chǎn)武鋼烏龍泉礦日產(chǎn)600噸回轉(zhuǎn)窯噸回轉(zhuǎn)窯豎窯

2、唐山三豐集團(tuán)唐山三豐集團(tuán)2003年年10月建成投產(chǎn)月建成投產(chǎn)4140m3氣燒石灰豎窯氣燒石灰豎窯一、石灰的生產(chǎn)一、石灰的生產(chǎn)（建筑生石灰的生產(chǎn)）（一）原料及生產(chǎn)（一）原料及生產(chǎn) 以碳酸鈣為主的天然巖石：以碳酸鈣為主的天然巖石： 石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r、貝殼等。石灰?guī)r、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r、貝殼等。 CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2 （塊狀生石灰）（塊狀生石灰）（二）欠火石灰與過(guò)火石灰（二）欠火石灰與過(guò)火石灰9001100 正火石灰正火石灰 欠火石灰欠火石灰 過(guò)火石灰過(guò)火石灰欠火石灰：欠火石灰：利用率下降利用率下降 過(guò)火石灰：使用中過(guò)火石灰：使用中產(chǎn)生局部體積膨脹：產(chǎn)生局

3、部體積膨脹：過(guò)火石灰結(jié)構(gòu)緊密，且表面有一層深褐色的過(guò)火石灰結(jié)構(gòu)緊密，且表面有一層深褐色的玻璃狀外殼。故熟化很慢，當(dāng)被用于建筑后，玻璃狀外殼。故熟化很慢，當(dāng)被用于建筑后，能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，從而引起局部體能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，從而引起局部體積膨脹，開(kāi)裂等現(xiàn)象積膨脹，開(kāi)裂等現(xiàn)象怎樣消除過(guò)火石灰的危害？怎樣消除過(guò)火石灰的危害？“陳伏陳伏”煅燒時(shí)間和煅燒煅燒時(shí)間和煅燒溫度不同造成溫度不同造成石灰的分類石灰的分類鎂質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰 MgO5%MgO5%、熟化和硬化較慢，但強(qiáng)度較高熟化和硬化較慢，但強(qiáng)度較高鈣質(zhì)石灰鈣質(zhì)石灰 MgO5%MgO5% 生石灰生石灰生石灰粉生石灰粉消石灰粉消石灰粉（熟石灰粉）

4、（熟石灰粉）石灰膏石灰膏二、熟石灰二、熟石灰( (熟化）熟化）1.石灰的熟化（消解） CaO+HCaO+H2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2+64.9KJ+64.9KJ ( (熟石灰、消石灰熟石灰、消石灰) )2.2.熟化方法熟化方法 （1 1） 消石灰粉法消石灰粉法 （2 2）石灰漿（膏）法）石灰漿（膏）法3. 3. 熟化特點(diǎn)熟化特點(diǎn)（1 1）放熱量大）放熱量大（2）體積膨脹：體積膨脹：12.5倍倍 三、石灰的硬化三、石灰的硬化1.1.硬化過(guò)程：硬化過(guò)程： 1 1）干燥結(jié)晶硬化過(guò)程）干燥結(jié)晶硬化過(guò)程 2 2）碳化過(guò)程碳化過(guò)程 注意：硬化是由碳化和結(jié)晶析水兩個(gè)過(guò)程完成的。而且兩個(gè)過(guò)程

5、都是在空氣中進(jìn)行的。四、石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求四、石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求1.1.石灰的性質(zhì)：石灰的性質(zhì)： 1 1）可塑性好）可塑性好 2 2）硬化較慢、強(qiáng)度低）硬化較慢、強(qiáng)度低 3 3）硬化時(shí)體積收縮大）硬化時(shí)體積收縮大 4 4）耐水性差：）耐水性差： 5 5）吸濕性強(qiáng)）吸濕性強(qiáng)2.2.建筑石灰的技術(shù)要求建筑石灰的技術(shù)要求五、石灰的應(yīng)用五、石灰的應(yīng)用1.1.石灰乳石灰乳涂料作粉刷材料涂料作粉刷材料2.2.石灰砂漿石灰砂漿，砌筑和抹面砂漿砌筑和抹面砂漿3.3.石灰土和三合土石灰土和三合土，做為建筑物地基基做為建筑物地基基 礎(chǔ)、道路的基層、墊層。礎(chǔ)、道路的基層、墊層。4.4.制作硅酸鹽制品制作硅酸鹽制

6、品表表3-5 3-5 各類石灰的用途各類石灰的用途例例2-22-2某單位宿舍樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面。某單位宿舍樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。石灰砂漿石灰砂漿A石灰砂漿石灰砂漿B解解: : 石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的原因在于石灰紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過(guò)程中，蒸發(fā)大量的游離水

7、而引起體積收在硬化過(guò)程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果?？s的結(jié)果。墻面上個(gè)別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是墻面上個(gè)別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中混入了過(guò)火石由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中混入了過(guò)火石灰。這部分過(guò)火石灰在消解、陳伏階段中未完全灰。這部分過(guò)火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過(guò)火石灰吸收空氣熟化，以致于在砂漿硬化后，過(guò)火石灰吸收空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。上述現(xiàn)象。3.2 3.2 石膏石膏一、常見(jiàn)石膏產(chǎn)品簡(jiǎn)介一、常見(jiàn)石膏產(chǎn)品簡(jiǎn)介石膏是以硫酸鈣為主要成

8、分的氣硬性膠石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料。凝材料。常用品種有：常用品種有：建筑石膏、高強(qiáng)石膏、粉刷石膏以及無(wú)建筑石膏、高強(qiáng)石膏、粉刷石膏以及無(wú)水石膏水泥、高溫煅燒石膏等。水石膏水泥、高溫煅燒石膏等。建筑石膏與高強(qiáng)石膏建筑石膏與高強(qiáng)石膏生產(chǎn)：生產(chǎn)：CaSO42H2O107170型半水石膏型半水石膏124，0.13MPa型半水石膏型半水石膏蒸壓鍋蒸壓蒸壓鍋蒸壓建筑石膏硬化后具有很好的絕熱吸音建筑石膏硬化后具有很好的絕熱吸音性能和較好的防火性能吸濕性能；可性能和較好的防火性能吸濕性能；可用于室內(nèi)粉刷，制作裝飾制品，多孔用于室內(nèi)粉刷，制作裝飾制品，多孔石膏制品和石膏板等。石膏制品和石膏板等

9、。 建筑石膏不宜用于室外工程和建筑石膏不宜用于室外工程和6565C C以以上的高溫工程。上的高溫工程。高強(qiáng)度石膏適用于強(qiáng)度要求高的抹灰工程，裝高強(qiáng)度石膏適用于強(qiáng)度要求高的抹灰工程，裝飾制品和石膏飾制品和石膏板。摻入防水劑后，其制品可板。摻入防水劑后，其制品可用于濕度較高的環(huán)境中。也可加入有用于濕度較高的環(huán)境中。也可加入有機(jī)溶液機(jī)溶液中配成粘結(jié)劑使用。中配成粘結(jié)劑使用。二、建筑石膏的水化硬化二、建筑石膏的水化硬化1.水化水化水化后生成二水石膏漿體，具有可塑性。水化后生成二水石膏漿體，具有可塑性。2.凝結(jié)硬化凝結(jié)硬化石膏漿體逐漸失去水分變稠，稱為石膏漿體逐漸失去水分變稠，稱為凝結(jié)凝結(jié)。漿體繼續(xù)變稠

10、，逐漸結(jié)晶析出，產(chǎn)生強(qiáng)度，直到完全漿體繼續(xù)變稠，逐漸結(jié)晶析出，產(chǎn)生強(qiáng)度，直到完全干燥，稱為干燥，稱為硬化硬化。初凝初凝：漿體開(kāi)始失去可塑性的狀態(tài)稱為初凝。：漿體開(kāi)始失去可塑性的狀態(tài)稱為初凝。初凝時(shí)間初凝時(shí)間終凝終凝：漿體完全失去可塑性，并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度稱為終凝。：漿體完全失去可塑性，并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度稱為終凝。終凝時(shí)間終凝時(shí)間OHCaSOOHOHCaSO2422422321三、建筑石膏的性質(zhì)及技術(shù)要求三、建筑石膏的性質(zhì)及技術(shù)要求1. 1. 性質(zhì)性質(zhì)1 1）密度與堆積密度低，屬于輕質(zhì)材料。密度與堆積密度低，屬于輕質(zhì)材料。2 2）凝結(jié)硬化迅速；凝結(jié)硬化迅速；3 3）建筑建筑石膏硬化后體積略膨脹；石膏硬化

11、后體積略膨脹；裝飾性好，可加裝飾性好，可加 工性好，工性好，可作為建筑裝飾制品可作為建筑裝飾制品4 4）硬化后孔隙率較大，強(qiáng)度較低；硬化后孔隙率較大，強(qiáng)度較低； 隔熱性和吸聲性能良好，吸濕性大，可調(diào)節(jié)隔熱性和吸聲性能良好，吸濕性大，可調(diào)節(jié) 室內(nèi)溫度和濕度，但耐水性較差；室內(nèi)溫度和濕度，但耐水性較差；5 5）防火性能好；防火性能好；6 6）耐水性和抗凍性差，不易用于潮濕部位）耐水性和抗凍性差，不易用于潮濕部位2.2.技術(shù)要求技術(shù)要求技術(shù)要求包括：強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間技術(shù)要求包括：強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間. .建筑石膏按技術(shù)要求分為優(yōu)等品、一等品建筑石膏按技術(shù)要求分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等和合格

12、品三個(gè)等 級(jí)。級(jí)。建筑石膏的標(biāo)記順序?yàn)椋寒a(chǎn)品名稱，抗折建筑石膏的標(biāo)記順序?yàn)椋寒a(chǎn)品名稱，抗折強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。如抗折強(qiáng)度為強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)號(hào)。如抗折強(qiáng)度為2.5MPa2.5MPa的建的建筑石膏標(biāo)記為：建筑石膏筑石膏標(biāo)記為：建筑石膏2.5 GB9776 2.5 GB9776 出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目包括細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目包括細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，強(qiáng)度及凝結(jié)時(shí)間四項(xiàng)。強(qiáng)度及凝結(jié)時(shí)間四項(xiàng)。 四、建筑石膏的應(yīng)用四、建筑石膏的應(yīng)用 石膏應(yīng)用于室內(nèi)裝飾、抹灰、粉刷，還常用來(lái)制造石膏板和石膏制品。 石膏板是很好的一種裝飾、絕熱、吸聲材料。1.在水泥中的應(yīng)用2.輕質(zhì)石膏砌塊3.石膏板：石膏纖維板，石膏空心板，石膏刨花

13、板，裝飾石膏板4.粉刷石膏、石膏砂漿 5.模型石膏 粉刷石膏粉刷石膏粉刷石膏是以粉刷石膏是以熟石膏為膠凝材料熟石膏為膠凝材料，輔以少量?jī)?yōu)，輔以少量?jī)?yōu)質(zhì)外加劑混合成的干混料。與普通水泥砂漿比質(zhì)外加劑混合成的干混料。與普通水泥砂漿比較，粉刷石膏的特點(diǎn)：較，粉刷石膏的特點(diǎn)：一、一、是黏結(jié)力強(qiáng)，不易是黏結(jié)力強(qiáng)，不易脫落脫落, ,克服了傳統(tǒng)的水泥砂漿經(jīng)常出現(xiàn)的空鼓、克服了傳統(tǒng)的水泥砂漿經(jīng)常出現(xiàn)的空鼓、開(kāi)裂現(xiàn)象；開(kāi)裂現(xiàn)象；二、二、是具有呼吸功能是具有呼吸功能, ,可調(diào)節(jié)室內(nèi)可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度。當(dāng)室內(nèi)干燥時(shí)空氣濕度。當(dāng)室內(nèi)干燥時(shí), ,它可以放出潮氣，它可以放出潮氣，當(dāng)室內(nèi)濕度大時(shí)，它可吸收潮氣，使居室舒適；

14、當(dāng)室內(nèi)濕度大時(shí)，它可吸收潮氣，使居室舒適；三、三、是無(wú)毒無(wú)味，其配料注重健康環(huán)保；四是是無(wú)毒無(wú)味，其配料注重健康環(huán)保；四是凝結(jié)快，體質(zhì)輕，減少了樓層重量；五是為新凝結(jié)快，體質(zhì)輕，減少了樓層重量；五是為新型的綠色生態(tài)建材，防火性能良好；六是施工型的綠色生態(tài)建材，防火性能良好；六是施工工序簡(jiǎn)便，落地灰少，操作快捷。工序簡(jiǎn)便，落地灰少，操作快捷。目前產(chǎn)品已形成系列，可根據(jù)不同的基材選用。目前產(chǎn)品已形成系列，可根據(jù)不同的基材選用。粉刷石膏抹灰材料，特別適用于砼頂板、加氣粉刷石膏抹灰材料，特別適用于砼頂板、加氣砼墻面各種保溫材料的表面抹灰。砼墻面各種保溫材料的表面抹灰。無(wú)水石膏水泥無(wú)水石膏水泥無(wú)水石膏水

15、泥將天然二水石膏加熱至無(wú)水石膏水泥將天然二水石膏加熱至400400C750CC750C時(shí)，石膏將完全失去水時(shí)，石膏將完全失去水份，份，成為不溶性硬石膏，將其與適量激發(fā)劑成為不溶性硬石膏，將其與適量激發(fā)劑混合磨細(xì)后即為無(wú)水石混合磨細(xì)后即為無(wú)水石膏水泥。膏水泥。無(wú)水石膏水泥適宜于室內(nèi)使用，主要用無(wú)水石膏水泥適宜于室內(nèi)使用，主要用以制作石膏板或其它以制作石膏板或其它制品，也可用作室制品，也可用作室內(nèi)抹灰。內(nèi)抹灰。高溫煅燒石膏高溫煅燒石膏高溫煅燒石膏亦稱地板石膏，它是將天高溫煅燒石膏亦稱地板石膏，它是將天然二水石膏在然二水石膏在800800C C以上煅燒，使部分硫以上煅燒，使部分硫酸鈣分解出氧化鈣，磨

16、細(xì)后的產(chǎn)品。酸鈣分解出氧化鈣，磨細(xì)后的產(chǎn)品。高溫煅燒石膏硬化后有較高的強(qiáng)度和耐高溫煅燒石膏硬化后有較高的強(qiáng)度和耐磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏地板，用于室內(nèi)地面裝飾。地板，用于室內(nèi)地面裝飾。 藝術(shù)裝飾石膏制品藝術(shù)裝飾石膏制品 v1 1浮雕藝術(shù)石膏線角、線板、花角浮雕藝術(shù)石膏線角、線板、花角v2 2浮雕藝術(shù)石膏燈圈浮雕藝術(shù)石膏燈圈v3 3裝飾石膏柱、石膏壁爐裝飾石膏柱、石膏壁爐v4 4石膏花飾石膏花飾2006.123.3.1水玻璃水玻璃一、水玻璃的組成和硬化一、水玻璃的組成和硬化二、水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用二、水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用水玻璃的組成水玻璃的組成v俗稱泡花堿

17、，是由不同比例的堿金屬氧化物和二氧化硅化合而成的一種可溶于水的硅酸鹽。v建筑常用的為 鈉水玻璃(Na2OnSiO2) ； 鉀水玻璃(K2OnSiO2) 影響水玻璃粘性和強(qiáng)度的主要因素：一是硅酸鹽模數(shù) n，二是密度。n愈大，粘性愈大，越不易溶于水；密度愈大，粘性愈好。水玻璃的硬化水玻璃的硬化v硬化v液體水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝膠，并逐漸干燥脫水成為氧化硅而硬化。v由于空氣中二氧化碳的濃度較低，為加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸鈉(Na2SiF6)作為促硬劑，加速二氧化硅凝膠的析出。 水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用v水玻璃在凝結(jié)硬化后，黏結(jié)力強(qiáng)水玻璃在凝結(jié)硬化后，黏結(jié)力強(qiáng),

18、,強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高, ,耐酸耐酸性好性好, ,耐熱性好耐熱性好, ,耐堿性和耐水性耐堿性和耐水性差。差。v利用水玻璃凝結(jié)硬化后的性能，在建筑工程中主要利用水玻璃凝結(jié)硬化后的性能，在建筑工程中主要有以下幾方面用途：有以下幾方面用途： 1 1、涂刷材料表面，提高抗風(fēng)化能力；、涂刷材料表面，提高抗風(fēng)化能力； 2 2、加固土壤；、加固土壤； 3 3、配制速凝防水劑，用于賭漏；、配制速凝防水劑，用于賭漏； 4 4、配制水玻璃礦渣砂漿，修補(bǔ)磚墻裂縫；、配制水玻璃礦渣砂漿，修補(bǔ)磚墻裂縫； 5 5、配制專門用途的砂漿和砼。耐酸、耐熱、配制專門用途的砂漿和砼。耐酸、耐熱 混凝土和砂漿混凝土和砂漿3.3.2鎂質(zhì)膠凝材料鎂質(zhì)膠凝材料 v又稱菱苦土或氯氧鎂水泥；又稱菱苦土或氯氧鎂水泥； 主要成分為主要成分為 MgOMgO 硬