氣硬性膠凝材料作用及構(gòu)造做法培訓(xùn)講義PPT

1、3 氣硬性膠凝材料本章講述了建筑工程中常用的石膏、石灰和水玻璃三種氣硬性膠凝材料。要求掌握各種材料的特性及應(yīng)用，熟悉其生產(chǎn)、凝結(jié)硬化原理以及儲運、使用中應(yīng)注意的問題。 本章提要膠凝材料是指在一定條件下通過自身的一系列變化，能把其他材料膠結(jié)成具有一定強度的整體的材料，通常分為有機和無機兩大類。 有機膠凝材料是指以天然的或人工合成的高分子化合物為基本組分的一類膠凝材料。無機膠凝材料是指以無機礦物為主要成分，當(dāng)其與水或水溶液拌和后形成的漿體，經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，而將其他材料膠結(jié)成具有強度的整體。無機膠凝材料根據(jù)硬化條件不同又分為氣硬性和水硬性兩種。氣硬性膠凝材料一般只能在空氣中硬化并保持其強度。

2、如石灰、石膏等。水硬性膠凝材料既能在空氣中硬化，又能在水中繼續(xù)硬化并保持和發(fā)展其強度。如水泥等。 本 章 內(nèi) 容3.1 建筑石膏3.2 石灰3.3 水玻璃3.1 建筑石膏我國的石膏資源極其豐富，分布很廣。有自然界存在的天然二水石膏(CaSO42H2O，又稱軟石膏或生石膏)、天然無水石膏(CaSO4，又稱硬石膏)和各種工業(yè)副產(chǎn)品或廢料化學(xué)石膏。石膏膠凝材料的生產(chǎn)，通常是用天然二水石膏經(jīng)低溫煅燒、脫水、磨細(xì)而成。 3.1.1 石膏的品種與生產(chǎn)二水石膏在107170時激烈脫水，水分迅速蒸發(fā)，成為型半水石膏： 型半水石膏磨細(xì)即為建筑石膏。其中雜質(zhì)含量少、顏色潔白者稱模型石膏。 二水石膏在0.13MPa

3、壓力的蒸壓鍋內(nèi)蒸煉(溫度125)脫水，可制得型半水石膏： 型半水石膏漿體硬化后的強度較高，故又稱高強石膏。 半水石膏遇水后將重新水化生成二水石膏： 隨著漿體中自由水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體也逐漸變稠，這個過程稱為凝結(jié)過程。其后，二水石膏晶體繼續(xù)大量形成、長大，晶體之間互相交錯連生，形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，使?jié){體變硬，并形成具有強度的石膏制品。這個過程稱為硬化過程。 3.1.2 建筑石膏的凝結(jié)硬化3.1.3.1 建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)建筑石膏的密度為2.52.8g/cm3，表觀密度為8001000kg/m3。建筑石膏的技術(shù)要求主要有強度、細(xì)度和凝結(jié)時間。按強度和細(xì)度的差別，建筑石膏劃分為優(yōu)等品、一等品

4、和合格品三個等級(見表3.1)。 3.1.3 建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)和特點等級指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品強度（MPa）抗折強度2.52.11.8抗壓強度4.93.92.9細(xì)度 (以0.02mm方孔篩篩余百分?jǐn)?shù)計，不大于） 5.010.015.0凝結(jié)時間(min) 初凝時間不小于6終凝時間不大于30 表3.1 建筑石膏的技術(shù)要求(GB 977688) (1)凝結(jié)硬化快 (2)凝固時體積微膨脹 (3)孔隙率大，表觀密度小，絕熱、吸聲性能好 (4)具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性 (5)防火性好，但耐火性差 (6)耐水性、抗凍性差 3.1.3.2 建筑石膏的特點(1)紙面石膏板 (2)石膏裝飾板 (3)纖維石膏板 (4

5、)石膏空心條板 (5)石膏空心砌塊和石膏夾心砌塊 石膏還可用來生產(chǎn)各種浮雕和裝飾品。如浮雕飾線、藝術(shù)燈圈、角花等等。3.1.4 建筑石膏的用途3.2 石灰石灰是由石灰?guī)r煅燒而成。石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣(CaCO3)和碳酸鎂(MgCO3)。石灰?guī)r在適當(dāng)溫度(10001100)下煅燒，得到以CaO為主要成分的物質(zhì)即石灰，也叫生石灰(其中含一定量MgO)： 3.2.1 石灰的生產(chǎn)與品種石灰的分類根據(jù)加工方法不同，有：(1)塊狀生石灰(2)磨細(xì)生石灰粉 (3)消石灰粉 (4)石灰漿 根據(jù)熟化速度分為快熟石灰、中熟石灰和慢熟石灰，其熟化速度見表3.2。 表3.2 生石灰熟化速度分類 石灰種類熟化時間

6、快熟石灰中熟石灰慢熟石灰 熟化速度在10min以內(nèi)熟化速度在1030min之間熟化速度在30min以上3.2.2 石灰的熟化與硬化生石灰加水生成氫氧化鈣的過程，稱為石灰的熟化或消解過程。其反應(yīng)式如下：石灰熟化時放出大量的熱，其體積膨脹12.5倍，熟化后的產(chǎn)物Ca(OH)2稱熟石灰或消石灰。 為了保證石灰充分熟化，必須將石灰漿在貯灰坑中存放兩星期以上，這一過程叫石灰的“陳伏”。 石灰的硬化包含下面兩個同時進(jìn)行的過程：結(jié)晶過程多余水分蒸發(fā)或被砌體吸收，Ca(OH) 2逐漸從飽和溶液中析出結(jié)晶。碳化過程Ca(OH) 2和空氣中的CO2化合，生成碳酸鈣晶體。反應(yīng)式如下： 根據(jù)規(guī)定，鈣質(zhì)生石灰和鎂質(zhì)生石

7、灰各分為3個等級，各等級的質(zhì)量要求見表3.3、表3.4。 建筑消石灰粉按MgO的含量分為鈣質(zhì)消石灰粉(MgO含量小于4%)、鎂質(zhì)消石灰粉(MgO含量在4%24%)和白云石消石灰粉(MgO含量在24%30%)，并按其技術(shù)要求分為優(yōu)等品、一等品和合格品。 3.2.3 石灰的技術(shù)性質(zhì)和特性3.2.3.1 石灰的技術(shù)性質(zhì)表3.3 生石灰主要技術(shù)指標(biāo)(JC/T 47992) 項目 鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量(%，不小于)908580858075未消化殘渣含量(5mm圓孔篩篩余)(%，不大于)5101551015CO2(%，不大于)5796810產(chǎn)漿量(L/

8、kg，不小于） 2.82.32.02.82.32.0表3.4 建筑石灰粉的技術(shù)要求(JC/T 48092) 項目 鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量(%，不小于）858075807570CO2含量(%，不大于）791181012細(xì)度0.90mm篩篩余(%，不大于）0.20.51.50.20.51.50.125mm篩篩余(%，不大于）7.012.018.07.012.018.0(1)良好的可塑性及保水性 (2)凝結(jié)硬化慢、強度低 (3)耐水性差 (4)體積收縮大 (5)吸濕性強 3.2.3.2 石灰的特性(1)配制石灰砂漿和石灰乳 (2)配制灰土與三合土 (3)生產(chǎn)硅酸鹽制品(4)生產(chǎn)碳化石灰板 3.2.4 石灰的應(yīng)用3.3 水玻璃水玻璃俗稱泡花堿，是堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的能溶解于水的一種硅酸鹽材料。最常用的是硅酸鈉水玻璃(Na2OnSiO2)及硅酸鉀水玻璃(K2OnSiO2)。生產(chǎn)水玻璃的方法有濕法和干法兩種。水玻