建筑材料 氣硬性膠凝材料課件

氣硬性膠凝材料

airhardeningbindingmaterials2.氣硬性膠凝材料學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：

1.石灰：石灰的原料與生產(chǎn)。石灰的熟化與硬化。石灰的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。2.石膏：石膏的生產(chǎn)與品種。建筑石膏的凝結(jié)與硬化。建筑石膏的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。3.水玻璃：水玻璃的組成。水玻璃的硬化。水玻璃的性質(zhì)。水玻璃的應(yīng)用。教學(xué)要求：

了解石灰原料與生產(chǎn)；了解石灰的硬化；著重理解過(guò)火石灰的危害；掌握石灰的特性；掌握石灰質(zhì)量要求與應(yīng)用。了解石膏的原料及石膏品種；著重理解石膏的凝結(jié)、硬化過(guò)程及建筑石膏特性；掌握建筑石膏的質(zhì)量要求與應(yīng)用。了解水玻璃的組成，硬化及性質(zhì)、特點(diǎn)；了解水玻璃模數(shù)和密度對(duì)水玻璃性質(zhì)的影響。了解水玻璃的應(yīng)用。膠凝材料（bindingmaterials）將散粒狀材料（砂、石等）或塊狀材料（磚、砌塊等）粘合為一個(gè)整體的材料，通稱為膠凝材料。2.氣硬性膠凝材料膠凝材料有機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料瀝青類－－石油瀝青、煤瀝青天然樹脂類－－松香、橡膠合成樹脂類－－塑料、涂料、膠粘劑氣硬性膠凝材料－－石灰、石膏、水玻璃等水硬性膠凝材料－－各種水泥氣硬性膠凝材料：只能在空氣中凝結(jié)硬化，也只能在空氣中保持并增長(zhǎng)強(qiáng)度的材料。適用于干燥環(huán)境。水硬性膠凝材料：既能在空氣中凝結(jié)硬化，又能在水中更好地凝結(jié)硬化，并保持和發(fā)展強(qiáng)度的材料。適用于干燥和潮濕、水下環(huán)境。經(jīng)過(guò)了600多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，這些殘墻巋然不倒，就是石灰膏耐久度的明證。2.1石灰lime

一、石灰的原料與生產(chǎn)生產(chǎn)石灰的原料為含碳酸鈣為主的天然巖石，常用白堊、石灰石、白云石質(zhì)石灰石。石灰石屬于沉積巖，各地石灰石的結(jié)構(gòu)、成份、雜質(zhì)含量各不相同，生產(chǎn)出的石灰質(zhì)量也不一致，在低于燒結(jié)溫度下燃燒所得的產(chǎn)物，其主要成分是氧化鈣(CaO)。石灰的生產(chǎn)采用立窰煅燒方法。

煅燒正常的塊狀石灰，疏松多孔，白色微黃。燃燒溫度過(guò)高過(guò)低，或燃燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)過(guò)短，都會(huì)影響石灰的質(zhì)量。

二、石灰的分類按氧化鎂含量分為：鈣質(zhì)石灰－氧化鎂含量≤5％，鎂質(zhì)石灰－氧化鎂含量＞5％。欠火石灰與過(guò)火石灰：欠火石灰－煅燒溫度不高或煅燒時(shí)間短，內(nèi)部尚有部分石灰石未分解為石灰，欠火石灰影響石灰漿的產(chǎn)量，但不會(huì)給工程造成質(zhì)量隱患。欠火石灰呈青灰色，不能與水反應(yīng)，產(chǎn)漿量低。過(guò)火石灰－煅燒溫度過(guò)高或煅燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，石灰產(chǎn)生熔融，形成密度大，表面被玻璃狀物質(zhì)包裹，使石灰與水的作用減慢，對(duì)工程質(zhì)量造成不良影響。過(guò)燒石灰的內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，CaO晶粒粗大，與水反應(yīng)的速率極慢。當(dāng)石灰漿中含有這類過(guò)燒石灰(呈黃褐色)時(shí)，它將在石灰漿硬化以后才發(fā)生水化作用，于是會(huì)因產(chǎn)生膨脹而引起崩裂或隆起等現(xiàn)象。正火石灰－白色微黃，結(jié)構(gòu)疏松，體積膨脹大，產(chǎn)漿量高。2.1石灰三、石灰的熟化與硬化1、石灰的熟化(slake)石灰的熟化，又稱消解。是生石灰與水作用生產(chǎn)熟石灰的過(guò)程。CaO+H2OCa(OH)2+64kJ石灰熟化過(guò)程中，體積迅速增大1-2.5倍，并放出大量的熱。石灰熟化方式有：（1）、石灰膏。在化灰池中將石灰與過(guò)量的水（石灰質(zhì)量的3－4倍）進(jìn)行熟化反應(yīng)，形成石灰乳，經(jīng)過(guò)濾后放入儲(chǔ)灰池中沉淀。石灰膏含水約50％，體積密度1300－1400kg/m3，1kg生石灰可熟化成2－3L的石灰膏。（2）、消石灰粉。生石灰中加入60％－80％的水，熟化后得到的粉狀物。石灰的陳伏：為避免過(guò)火石灰對(duì)工程的危害，熟化時(shí)采用小于3mm孔徑的篩網(wǎng)濾去未熟化的顆粒，并使石灰膏在儲(chǔ)灰池中存放2周以上，使過(guò)火石灰充分熟化（罩面石灰膏存放時(shí)間不少于30天）。陳伏時(shí)為防止石灰碳化，石灰膏表面必須保存一層水。2.1石灰四、石灰的技術(shù)要求建筑生石灰的技術(shù)要求（JC/T479-92)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)石灰石優(yōu)等品優(yōu)等品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品合格品CaO+MgO含量/%≥908580858075未消化殘?jiān)浚?mm圓孔篩篩余量，％）≤5101551015CO2含量（％）≤5796810產(chǎn)漿量（L/kg）≥2.82.32.02.82.32.02.1石灰五、石灰的性質(zhì)與應(yīng)用1、石灰的性質(zhì)①、保水性好：摻入水泥砂漿中，提高砂漿的保水性。②、凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低：1：3石灰砂漿28d的強(qiáng)度只有0.2－0.5MPa，不宜用于建筑物的承重結(jié)構(gòu)。③、耐水性差：氫氧化鈣易溶于水，長(zhǎng)期受潮或被水浸泡會(huì)使已硬化的石灰潰散，軟化系數(shù)接近于0，不宜用于潮濕和水下環(huán)境。④、干燥收縮大：石灰漿在硬化過(guò)程中，要蒸發(fā)大量的水，引起體積收縮，易產(chǎn)生干縮裂縫，一般不宜單獨(dú)使用，在使用時(shí)一般摻入砂、紙筋、麻刀，以減少收縮引起的開裂。2.1石灰2、石灰的應(yīng)用和保管①、調(diào)制石灰砂漿，用于砌筑和抹灰。②、拌制灰土或石灰三合土。③、制作硅酸鹽混凝土及其制品。④、制造碳化板。生石灰塊和生石灰粉應(yīng)在干燥環(huán)境中運(yùn)輸和保存，應(yīng)與易燃物分開保管，防止石灰吸水后水化反應(yīng)放出大量的熱產(chǎn)生火災(zāi)。石灰膏存放時(shí)應(yīng)防止失水產(chǎn)生碳化反應(yīng)。2.2建筑石膏一、石膏的生產(chǎn)與主要品種1、石膏的生產(chǎn)原料：含硫酸鈣的天然石膏（生石膏、石膏礦石）或含硫酸鈣的工業(yè)廢渣。其化學(xué)式為CaSO4.2H2O，也稱二水石膏。2、石膏的生產(chǎn)工藝與品種：石膏破碎加熱磨細(xì)成品。（1）、建筑石膏：加熱溫度在107－170℃，二水石膏脫水成為半水石膏（β型）。

白色或灰白色粉末，密度2.6－2.75g/cm3，堆積密度800－1000kg/m3。CaSO4.2H2O107-170℃CaSO4.H2O＋H2O121212.2建筑石膏（2）、模型石膏：β型半水石膏，雜質(zhì)含量少，主要用于制作模型和裝飾浮雕。（3）、高強(qiáng)度石膏：將二水石膏在0.13MPa大氣壓（124℃）的密閉壓蒸釜內(nèi)蒸煉脫水生成為α型半水石膏再經(jīng)磨細(xì)而成。

物理性質(zhì)：白色或灰白色粉末，密度2.6－2.8g/cm3，堆積密度1000－1200kg/m3。高強(qiáng)度石膏用水量較建筑石膏少，凝結(jié)硬化后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，硬化7天的強(qiáng)度可達(dá)15－40MPa。主要用于高級(jí)抹灰和裝飾制品。2.2建筑石膏二、建筑石膏的凝結(jié)與硬化1、石膏的水化建筑石膏加水拌和后，與水發(fā)生水化反應(yīng)：CaSO4.H2O＋H2OCaSO4.2H2O12121半水石膏首先溶于水，然后發(fā)生水化反應(yīng)生產(chǎn)二水石膏，由于二水石膏的溶解度小于半水石膏，所以半水石膏的飽和溶液對(duì)于二水石膏來(lái)說(shuō)成為過(guò)飽和溶液，因此二水石膏從溶液中以膠體微粒析出，二水石膏的析出促使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，直至半水石膏全部轉(zhuǎn)變?yōu)槎酁橹?。轉(zhuǎn)變過(guò)程大約需7－12min。2.2建筑石膏半水石膏溶解二水石膏結(jié)晶交錯(cuò)的晶體2、建筑石膏的凝結(jié)與硬化凝結(jié)硬化：由漿體逐漸失去可塑性轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬的固體的過(guò)程。初凝：漿體剛開始失去塑性的過(guò)程。對(duì)應(yīng)的這段時(shí)間稱為初凝時(shí)間。終凝：漿體完全失去塑性的過(guò)程。對(duì)應(yīng)的這段時(shí)間稱為終凝時(shí)間。2.2建筑石膏四、建筑石膏及其制品的性質(zhì)1、凝結(jié)時(shí)間快：初凝時(shí)間為幾分鐘，30min完全失去塑性，2h強(qiáng)度可達(dá)3－6MPa，在室內(nèi)自然干燥條件下，達(dá)到完全硬化需1周時(shí)間。調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間可以加入緩凝劑，如亞硫酸鹽酒精廢液、硼砂、檸檬酸、動(dòng)物骨膠、皮膠或蛋白膠等。2、凝結(jié)硬化時(shí)體積微膨脹：膨脹率0.5％－1.0％。使石膏制品表面光滑、尺寸準(zhǔn)確、形體飽滿、裝飾性好。2.2建筑石膏3、孔隙率大、體積密度?。航ㄖ嘣诎韬蜁r(shí)，為使?jié){體具有施工要求的可塑性，需加入石膏用量的60％－80％的水，水化反應(yīng)理論用水量為石膏質(zhì)量的18.6％，[CaSO4。

H2O

分子量為145（40＋32＋64＋9＝145），H2O分子量為27，27/145=18.6％。]多余的水逐漸蒸發(fā)后，使硬化后的石膏留有大量的孔隙，孔隙率一般可達(dá)50％－60％，體積密度為800－1000kg/m3。121212.2建筑石膏四、建筑石膏及其制品的應(yīng)用1、室內(nèi)抹灰和粉刷。2、生產(chǎn)石膏制品：①、紙面石膏板。②、石膏裝飾板。③、纖維石膏板。3、裝飾制品。2.3水玻璃一、水玻璃生產(chǎn)簡(jiǎn)介水玻璃又稱泡花堿，是一種堿金屬氣硬性膠凝材料。建筑中常用來(lái)配制水玻璃水泥、水玻璃混凝土、水玻璃砂漿、水玻璃涂料。生產(chǎn)水玻璃的主要方法是以純堿和石英砂為原料，將其磨細(xì)拌勻后，在1300－1400℃的熔爐中熔融，經(jīng)冷卻后即成固體水玻璃。將固體水玻璃裝入蒸壓釜內(nèi)，通入水蒸氣使其溶于水得到液體水玻璃。NaCO3+nSiO2Na2O.nSiO2+CO2↑1300-1400℃水玻璃的組成中，氧化硅與氧化鈉的分子比n稱為水玻璃的模數(shù)，n值一般在1.5－3.5之間，模數(shù)越高，水玻璃的粘性越大，粘結(jié)力與強(qiáng)度、耐酸、耐熱性越高，但也愈難溶于水。2.3水玻璃三、水玻璃的特性1、粘結(jié)力強(qiáng)，強(qiáng)度較高。水玻璃混凝土的抗壓強(qiáng)度可達(dá)15－40MPa。2、耐酸性好，硬化后的主要成份為二氧化硅，可抵抗除氫氟酸以外的任何酸性環(huán)境。適宜配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂漿。3、耐熱性好，可配制耐熱水玻璃混凝土、耐熱砂漿、耐熱膠泥。4、耐堿性和耐水性差，由于水玻璃硬化過(guò)程中反應(yīng)不完全，部分未反應(yīng)的水玻璃在水中和堿性溶液中均可以溶解，所以水玻璃不耐水，不耐堿。2.3水玻璃四、水玻璃的應(yīng)用