氣硬性膠凝材料(3)課件

1、2021-11-111 2021-11-1122.1 石灰2.2 石膏2.3 水玻璃2 氣硬性膠凝材料2 Air hardening gel material 2 2 氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料2021-11-113膠凝材料膠凝材料(binding materials)(binding materials) 經(jīng)物理、化學(xué)作用，能將散粒狀或塊狀材料粘結(jié)為整體的材料。無機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料：只在空氣中硬化 石灰、石膏、水玻璃水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料：空氣、水中皆可硬化 各種水泥瀝青、樹脂按凝結(jié)硬化 條件分類2 Air hardening

2、gel material 2021-11-114 石灰的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的硬化石灰的生產(chǎn)石灰的應(yīng)用2.1 2.1 石灰石灰石灰的熟化石灰的磨細(xì)2021-11-115 1. 1. 原料原料 以CaCOCaCO3 3為主要成分的石灰石、白云石、白堊等。CaCOCaCO3 3 CaO + CO CaO + CO2 29001100塊狀生石灰塊狀生石灰2. 2. 煅燒煅燒鈣質(zhì)石灰鈣質(zhì)石灰：MgO含量5%鎂質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰：MgO5%2.1 2.1 石灰石灰原料原料一、生產(chǎn)一、生產(chǎn)2021-11-116 欠火石灰欠火石灰：溫度過低，或煅燒時(shí)間不足，石灰石不能完全分解。過火石灰過火石灰：溫度過高，或煅燒時(shí)

3、間過長，表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。2.1 2.1 石灰石灰煅燒不良：煅燒不良：二、熟化二、熟化 生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰石灰的的熟化熟化，又稱消化消化或或消解消解。CaO + HCaO + H2 2O = Ca(OH)O = Ca(OH)2 2 + 64.9KJ+ 64.9KJ2021-11-117 1.特點(diǎn)：放出大量的熱，并且體積增大。2.熟石灰的兩種形式：石灰膏（乳） 消石灰粉 2.1 2.1 石灰石灰品種名稱品種名稱鈣質(zhì)消石灰粉鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉氧化鎂含量，氧化鎂含量，444MgO244MgO242

4、4MgO3024MgO30表2-1 建筑消石灰粉的分類2021-11-118 3.過火石灰的危害及防止： （1）危害：過火石灰熟化很慢，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后才開始熟化，并產(chǎn)生體積膨脹，引起隆起鼓包和開裂。（2)防止：陳伏：石灰漿使用前放置2-3周。過篩：用小于3mm3mm的篩網(wǎng)去除。2.1 2.1 石灰石灰三、磨細(xì)三、磨細(xì)塊狀生石灰生石灰粉（0.08mm的方孔篩篩余小于30%） 磨細(xì)優(yōu)點(diǎn)：硬化快，強(qiáng)度高缺點(diǎn)：生產(chǎn)和使用成本高2021-11-119 結(jié)晶：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中 結(jié)晶析出。碳化：石灰漿體在空氣中吸收CO2氣體，生成CaCO3晶體并釋出水分。Ca(OH)Ca(OH)2

5、2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O = CaCOO = CaCO3 3+(n+1)H+(n+1)H2 2O O CaCO3晶體與Ca(OH)2晶體互相共生，形成緊密交織的結(jié)晶網(wǎng)，從而使?jié){體達(dá)到一定的強(qiáng)度。2.1 2.1 石灰石灰四、石灰的硬化四、石灰的硬化2021-11-1110 五、石灰的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)五、石灰的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.1.特性特性（1）可塑性和保水性好。 氫氧化鈣比表面積大，其表面吸附一層較厚的水膜。水膜層也降低了顆粒間的摩擦力。（2）生石灰熟化時(shí)水化熱大，體積增大。（3）硬化緩慢。 CaCO3膜層阻礙了空氣中二氧化碳的滲入和內(nèi)部水分的蒸發(fā)。 2.2 2.2 石灰石灰202

6、1-11-1111 （4）硬化時(shí)體積收縮大。 石灰漿中大量游離水分蒸發(fā)，內(nèi)部毛細(xì)管失水緊縮。 施工時(shí)要摻入一定量的骨料（如砂子等）和纖維材料（如麻刀紙筋等）。（5）硬化后強(qiáng)度低。 消化用水量大，蒸發(fā)后形成較多孔隙，硬化后體密度小。（6）耐水性差。 石灰硬化體中大部分尚未碳化的氫氧化鈣易溶于水。2.1 2.1 石灰石灰2021-11-11122.2.石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)建筑生石灰JC/T479-1992、建筑生石灰粉JC/T480-1992 、建筑消石灰粉JC/T481-1992的規(guī)定，按MgO含量的多少，建筑石灰分鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩類，分別又劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級，技術(shù)指

7、標(biāo)見下表所示。2.1 2.1 石灰石灰2021-11-1113 表表2-2 2-2 生石灰生石灰技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)(JC/T 479-92)(JC/T 479-92)項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量含量，% %，不小于，不小于909085858080858580807575未消化殘?jiān)课聪瘹堅(jiān)?5mm(5mm圓孔篩篩余圓孔篩篩余量量) )，%,%,不大于不大于5 5101015155 510101515COCO2 2，不大于，不大于5 57 79 96 68 8

8、1010產(chǎn)漿量產(chǎn)漿量，L/kgL/kg，不小于不小于2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.02.1 2.1 石灰石灰2021-11-1114 表表2-3 2-3 生石灰粉生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)(JC/T 480-92)(JC/T 480-92)項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰粉鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量含量，% %，不小于，不小于858580807575808075757070COCO2 2，不大于，不大于7 79 911118 810101212細(xì)

9、度細(xì)度0.9mm0.9mm篩篩篩篩余，余，% %，不大于不大于0.20.20.50.51.51.50.20.20.50.51.51.50.125mm0.125mm篩篩篩余，篩余，% %，不大于不大于7.07.012.012.018.018.07.07.012.012.018.018.02.1 2.1 石灰石灰2021-11-1115 表表2-4 2-4 建筑建筑消石灰粉消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰粉鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品(CaO

10、+MgO)(CaO+MgO)含含量量，不小，不小于于707065656060656560605555656560605555游離水游離水，0.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 2體積安定性體積安定性合格合格合格合格- -合格合格合格合格- -合格合格合格合格- -細(xì)細(xì)度度0.9mm0.9mm篩篩篩余，篩余，不大不大于于0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125 0.125 mmmm篩篩篩篩余，余，不大于不大于3 3101015153

11、3101015153 3101015152.1 2.1 石灰石灰2021-11-1116 1.制作石灰乳涂料消石灰粉或石灰膏+ +大量水石灰乳 室內(nèi)墻面和頂棚粉刷室內(nèi)墻面和頂棚粉刷2.配制砂漿石灰漿或消石灰粉+ +砂+ +水 石灰砂漿石灰漿或消石灰粉+ +水泥+ +砂+ +水混合砂漿。2.1 2.1 石灰石灰六、石灰的應(yīng)用六、石灰的應(yīng)用砌筑和抹面砌筑和抹面2021-11-1117 3.拌制石灰土和石灰三合土 消石灰粉+ +粘土灰土 消石灰粉+ +粘土+ +砂（或碎石、爐渣等三合土三合土4.生產(chǎn)硅酸鹽制品生石灰粉(或消石灰粉) + +硅質(zhì)材料（如石英砂、粉煤灰、?；郀t礦渣、爐渣）+ +水拌和成

12、型蒸養(yǎng)或蒸壓硅酸鹽制品（灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊）2.1 2.1 石灰石灰建筑物基礎(chǔ)建筑物基礎(chǔ)路面和地面路面和地面的墊層的墊層墻體材料墻體材料2021-11-1118 5.生產(chǎn)碳化石灰板生石灰粉+ +纖維材料+ +輕質(zhì)骨料+ +水拌和成型碳化碳化石灰板 非承重的內(nèi)墻隔板、天花板非承重的內(nèi)墻隔板、天花板6.生產(chǎn)無熟料水泥 石灰+ +活性硅質(zhì)材料混合磨細(xì)無熟料水泥 適用于 地下、水中和潮濕環(huán)境中的建筑工程地下、水中和潮濕環(huán)境中的建筑工程 大體積混凝土工程大體積混凝土工程 地坪、路面以及一般建筑地坪、路面以及一般建筑 不適用 凍融交替頻繁的工程凍融交替頻繁的工程 要求早期強(qiáng)度較高的工

13、程要求早期強(qiáng)度較高的工程 長期處于干燥地區(qū)的工程長期處于干燥地區(qū)的工程2.1 2.1 石灰石灰2021-11-1119石膏的生產(chǎn)建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑石膏的應(yīng)用 2.2 2.2 石膏石膏2021-11-1120一、建筑石膏的生產(chǎn)一、建筑石膏的生產(chǎn)1. 原料天然二水石膏 CaSO42H2O，又稱軟石膏或生石膏。天然無水石膏 CaSO4，也稱硬石膏。化工廢石膏 含CaSO42H2O或含有CaSO42H2O與 CaSO4的混合物的化工副產(chǎn)品， 如脫硫石膏、磷石膏、氟石膏。 2.2 2.2 石膏石膏2021-11-11212. 煅燒 型半水石膏即為建筑石膏，又稱熟石膏；其晶體較

14、細(xì)，需水量大，導(dǎo)致建筑石膏的孔隙率也大。 型半水石膏結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小。需水量僅為建筑石膏的一半，硬化后具有較高的密實(shí)度和強(qiáng)度，因此又稱為高強(qiáng)石膏。CaSO4 2H2O4224221112211122CaSOH OH OCaSOH OH O107170124 0.13MPa 2.2 2.2 石膏石膏2021-11-1122建筑石膏的水化反應(yīng)式：石膏凝結(jié)硬化的過程：半水石膏溶解 水化成二水石膏 析出二水石膏晶體 水分減少，漿體變稠，可塑性開始下降 初凝 摩擦力和粘結(jié)力增大，完全失去可塑性 終凝 晶體長大、連生交錯(cuò)，形成硬化后結(jié)構(gòu) 硬化42242111222CaSOH OH OCaSOH

15、O 2.2 2.2 石膏石膏二、建筑石膏的凝結(jié)硬化二、建筑石膏的凝結(jié)硬化2021-11-1123（1）凝結(jié)硬化快初凝：幾分鐘；終凝：30min以內(nèi)；硬化：一星期左右。緩凝：摻入經(jīng)石灰處理的動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液、 檸檬酸、硼砂等。促凝：摻入氯化鈉、氯化鎂、氟硅酸鈉、硫酸鹽 2.2 2.2 石膏石膏三、建筑石膏的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)三、建筑石膏的特性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1.1.特性特性（2）硬化時(shí)體積微膨脹 成型性能好 凝結(jié)硬化稍有膨脹（0.05%0.15%），使石膏制品表面光滑飽滿，棱角清晰完整且不易開裂。2021-11-1124(3)硬化后孔隙率較大，表觀密度和強(qiáng)度較低孔隙率 50%-60%建筑石膏密度

16、 2.5g/cm3 緊密堆積密度 1000kg/m31200kg/m3疏松堆積密度 800kg/m31000kg/m3抗壓強(qiáng)度約為 3MPa5MPa(4)隔熱、吸聲性良好大量微孔使聲音傳導(dǎo)或反射的能力下降，并且導(dǎo)熱系數(shù)為0.1210.205W/(/(mK)。 2.2 2.2 石膏石膏2021-11-1125(5)防火性能良好 遇火時(shí)，石膏硬化后形成的二水石膏中的結(jié)晶水蒸發(fā)并且吸收熱量，制品表面形成蒸汽幕，能有效阻止火的蔓延。 2.2 2.2 石膏石膏(6)具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性 建筑石膏是多孔材料，在室內(nèi)濕度大時(shí)，可將水分吸入；在室內(nèi)濕度小時(shí)，又可將孔隙內(nèi)的水分釋放出來。2021-11-1126

17、(7)耐水性和抗凍性差 遇水后晶體粒子間連接點(diǎn)的粘結(jié)力被削弱，部分二水石膏溶解而產(chǎn)生局部潰散，所以建筑石膏硬化體的耐水性較差。 建筑石膏中的水分受凍結(jié)冰后會產(chǎn)生崩裂，故抗凍性差。 2.2 2.2 石膏石膏(8)具有良好的裝飾性，加工性能好 石膏光滑飽滿，潔白細(xì)膩，具有良好的裝飾性。 微孔結(jié)構(gòu)改善脆性，硬度也較低，所以可鋸、可刨、可釘。2021-11-1127 建筑石膏密度為（2.602.75）g/cm，堆積密度為（8001100）kg/m。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建筑石膏（GBT97762008）規(guī)定，建筑石膏按原材料種類分為三類，見表2-5；按抗折強(qiáng)度分為三個(gè)等級，性能要求見表2-6。其中，抗折強(qiáng)度和抗

18、壓強(qiáng)度為試樣與水接觸2h測得的。 2.2 2.2 石膏石膏2.2.技術(shù)要求技術(shù)要求2021-11-1128類別類別天然建筑石膏天然建筑石膏脫硫建筑石膏脫硫建筑石膏磷建筑石膏磷建筑石膏代號代號N NS SP P 2.2 2.2 石膏石膏表表2-5 2-5 建筑建筑石膏石膏的分類的分類2021-11-1129 2.2 2.2 石膏石膏表表2-6 2-6 建筑建筑石膏石膏的技術(shù)要求的技術(shù)要求等級等級細(xì)度細(xì)度（0.2mm0.2mm方孔篩方孔篩篩余）（篩余）（% %）凝結(jié)時(shí)間（凝結(jié)時(shí)間（minmin）2h2h強(qiáng)度強(qiáng)度（MPaMPa）初凝初凝終凝終凝抗折抗折抗壓抗壓3.03.010103330303.03.06.06.02.02.02.02.04.04.01.61.61.61.63.03.02021-11-11301.1.用途用途（1）水泥的緩凝（2）制備石膏砂漿和粉刷石膏（3）制備各種石膏制品特點(diǎn)：質(zhì)輕、保溫隔熱、吸聲防火、尺寸穩(wěn)定、便于施工。用途：高層建筑及大跨度建筑隔墻。品種：