《土木工程材料 第2版》 課件 2氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料

第二章

氣硬性膠凝材料

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(lèi)合成樹(shù)脂類(lèi)天然樹(shù)脂類(lèi)水硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料石膏石灰水玻璃菱苦土硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥其他水泥鎂質(zhì)膠凝材料4水玻璃3石膏21石灰2氣硬性膠凝材料鎂質(zhì)膠凝材料4水玻璃3石膏21石灰2氣硬性膠凝材料

2.1石灰經(jīng)過(guò)了600多年的風(fēng)風(fēng)雨雨，這些殘墻巋然不倒，就是石灰膏耐久性的明證。

2.1.1石灰的生產(chǎn)石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料石灰石的煅燒1“欠火石灰”、“過(guò)火石灰”2石灰原料常含碳酸鎂煅燒MgO≤5％鈣質(zhì)生石灰MgO＞5％鎂質(zhì)生石灰

2.1石灰中國(guó)石灰質(zhì)量差的原因

能耗高；年耗標(biāo)煤2000多萬(wàn)噸，是建材第三大耗煤大戶。（水泥、粘土磚）生產(chǎn)水平低；

多為立窯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一。

多為塊狀產(chǎn)品石灰石塊進(jìn)口CaCO3塊狀生石灰出口CaO1000-1100℃

2.1石灰

2.1.2石灰的消化石灰的消化（熟化）石灰熟化時(shí)放出大量的熱，其體積膨脹1～2.5倍消石灰漿法消石灰粉法工地陳伏

2.1.2石灰的消化

2.1.2石灰的消化

2.1.2石灰的消化化漿池過(guò)篩儲(chǔ)灰池石灰漿生石灰塊

石灰漿在儲(chǔ)灰池中需放置15天以上，消除過(guò)火石灰的危害，才能使用，這個(gè)過(guò)程叫陳伏。

2.1.3石灰的硬化石灰由塑性狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化為具有一定強(qiáng)度的固體過(guò)程硬化干燥硬化碳化硬化石灰的硬化放出大量的水，其體積發(fā)生收縮游離水分蒸發(fā)，使Ca(OH)2結(jié)晶析出

2.1.4石灰的特性和技術(shù)指標(biāo)保水性、可塑性好石灰的特性凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低耐水性差硬化時(shí)體積收縮大

2.1.4石灰的特性和技術(shù)指標(biāo)建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉建筑生石灰技術(shù)指標(biāo)（JC/T479—2013）分類(lèi)石灰的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)

目鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰鈣質(zhì)石灰90鈣質(zhì)石灰85鈣質(zhì)石灰75鎂質(zhì)石灰85鎂質(zhì)石灰80CaO+MgO含量不小于，（％）9085808580CO2含量不大于，（％）471277SO3含量不大于，（％）22222產(chǎn)漿量，不小于，（dm3/10kg）262626--

2.1.4石灰的特性和技術(shù)指標(biāo)建筑生石灰粉技術(shù)指標(biāo)（JC/T479—2013）石灰的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)石灰粉鎂質(zhì)石灰粉鈣質(zhì)石灰粉90鈣質(zhì)石灰粉85鈣質(zhì)石灰粉75鎂質(zhì)石灰粉85鎂質(zhì)石灰粉80CaO+MgO含量不小于，（％）9085758580CO2含量不大于，（％）471277細(xì)度0.2mm篩余量不大于（％）2222790μm篩余量%不大于（％）77772

2.1.4石灰的特性和技術(shù)指標(biāo)建筑消石灰粉技術(shù)指標(biāo)（JC/T481—2013）石灰的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉HCL90HCL85HCL80HML85HML80CaO+MgO含量，

不小于（%）9085808580游離水，

不大于（%）22222體積安定性合格合格合格合格合格細(xì)度0.2mm篩余量，不大于（%）2222290μm篩余量，

不大于（%）77777

2.1.5石灰的應(yīng)用石灰乳涂料和石灰砂漿1石灰和三合土2硅酸鹽混凝土及其制品3

2.1石灰的應(yīng)用【工程案例分析】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，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。引發(fā)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)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中存在沒(méi)有熟化的過(guò)火石灰，以致于在砂漿硬中，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)上述現(xiàn)象。不規(guī)則網(wǎng)狀裂紋凸出放射狀裂紋鎂質(zhì)膠凝材料4水玻璃3石膏21石灰2氣硬性膠凝材料

2.2石膏石膏石膏是一種歷史悠久、應(yīng)用廣泛的無(wú)機(jī)氣硬性膠凝材料，主要化學(xué)成分為硫酸鈣（CaSO4）。以半水石膏（CaSO4·1/2H2O）為主要成分的建筑石膏和高強(qiáng)石膏在建筑工程中應(yīng)用較多，最常用的是建筑石膏。

2.2.1石膏的原料及生產(chǎn)天然二水石膏常壓107~170℃建筑石膏β型半水石膏磨細(xì)天然無(wú)水石膏兩者混合物0.13Mpa、124℃飽和水蒸汽α型半水石膏結(jié)晶顆粒粗大，微觀結(jié)構(gòu)致密，達(dá)到一定稠度所需的用水量小，只是建筑石膏的一半左右，因此這樣石膏硬化后結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度較高，因此稱為高強(qiáng)石膏。高強(qiáng)石膏磨細(xì)

2.2.2建筑石膏的水化與硬化建筑石膏與適量水拌和后，可調(diào)制成可塑性漿體，但很快就失去塑性并產(chǎn)生強(qiáng)度，并逐漸發(fā)展成為堅(jiān)硬的固體，這個(gè)過(guò)程就是石膏的水化和硬化。

2.2.2建筑石膏的水化與硬化(a)膠化(b)結(jié)晶開(kāi)始(c)結(jié)晶長(zhǎng)大與交錯(cuò)(d)實(shí)際石膏制品顯微結(jié)構(gòu)半水石膏二水石膏膠體微粒二水石膏晶體交錯(cuò)的晶體二水石膏交錯(cuò)晶體

2.2.3建筑石膏的特性和技術(shù)指標(biāo)凝結(jié)硬化快建筑石膏的特性硬化時(shí)體積微膨脹，裝飾性好硬化后孔隙率大、表觀密度和強(qiáng)度較低防火性能良好，但耐火性差隔熱保溫、隔聲吸聲性能良好，但耐水性較差具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性施工性能好

建筑石膏的技術(shù)指標(biāo)2.2.3建筑石膏的特性和技術(shù)指標(biāo)建筑石膏技術(shù)指標(biāo)（GB/T9776—2022）等級(jí)細(xì)度（方孔篩篩余）/%凝結(jié)時(shí)間/min2h濕強(qiáng)度/MPa2h干強(qiáng)度/MPa初凝終凝抗折抗壓抗折抗壓4.0≤10≥3≤30≥4.0≥8.0≥7.0≥15.03.0≥3.0≥6.0≥5.0≥12.02.0≥2.0≥4.0≥4.0≥8.0

2.2.4建筑石膏的應(yīng)用室內(nèi)抹灰和粉刷1石膏板2石膏裝飾品3石膏砌塊4

2.2.4建筑石膏的應(yīng)用

2.2.4建筑石膏的應(yīng)用空心石膏條板生產(chǎn)方法與普通混凝土空心板類(lèi)似。常加入纖維材料和輕質(zhì)填料。這種板不用紙和粘結(jié)劑，也不用龍骨，施工方便，是發(fā)展較快的一種輕板。

2.2.4建筑石膏的應(yīng)用鎂質(zhì)膠凝材料4水玻璃3石膏21石灰2氣硬性膠凝材料

2.3水玻璃水玻璃堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的一種可溶于水的透明的玻璃狀融合物泡花堿硅酸鉀水玻璃（K2O·nSiO2）鉀水玻璃硅酸鈉水玻璃（Na2O·nSiO2）鈉水玻璃工程常用俗稱水玻璃

2.3.1水玻璃的生產(chǎn)n稱為水玻璃的模數(shù)濕法干法水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的模數(shù)一般在1.5~3.5之間，建筑上常用的水玻璃模數(shù)為2.6~2.8Na2CO3+nSiO2→Na2O·nSiO2+CO2

2.3.2水玻璃的硬化由于空氣中的二氧化碳含量極少，上述反應(yīng)極其緩慢，因此水玻璃在使用時(shí)常加入促凝劑。Na2O·nSiO2+CO2+mH2O→Na2CO3+nSiO2·mH2O2(Na2O·nSiO2)+Na2SiF6+mH2O→6NaF+(2n+1)SiO2·mH2O

2.3.3水玻璃的特性和應(yīng)用較強(qiáng)的耐酸腐蝕性1良好的耐熱性能2涂刷在建筑材料表面可提高抗風(fēng)化能力3加固土壤和地基4配制速凝防水劑5鎂質(zhì)膠凝材料4水玻璃3石膏21石灰2氣硬性膠凝材料

2.4.1鎂質(zhì)膠凝材料的生產(chǎn)以MgO為主要成分的氣硬性膠凝材料菱苦土苛性白云石MgOMgO和CaCO3菱苦土天然菱鎂礦白云石苛性白云石CaCO3·MgCO3→CaCO3+MgCO3

2.4.2鎂質(zhì)膠凝材料的硬化鎂質(zhì)膠凝材料，與水拌和，生成Mg(OH)2在水中溶解度極小，立即沉淀析出，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)松散而無(wú)膠凝性，硬化后強(qiáng)度很低。采用氯化鎂溶液進(jìn)行調(diào)和，生成的氧氯化鎂和氫氧化鎂xMgO+yMgCl2·6H2O→xMgO·yMgCl2·zH2O

2.4.3鎂質(zhì)膠凝材料的特性凝結(jié)硬化快強(qiáng)度高、粘結(jié)力大、耐磨耐水性差吸濕性強(qiáng)、高溶解度與植物纖維具有很好粘結(jié)性堿性弱鎂質(zhì)膠凝材料的特性

2.4.4鎂質(zhì)膠凝材料的應(yīng)用菱苦土地面1刨花板2木屑板3泡沫菱苦土4玻璃纖維增強(qiáng)波形瓦5練習(xí)1、石灰不可以單獨(dú)應(yīng)用是因?yàn)槠溆不骭_________大，而石膏可以單獨(dú)應(yīng)用是因?yàn)槠溆不^(guò)程中具有__________的特性。答案體積收縮、體積微膨脹2、按消防要求我們盡可能用石膏板代替木制板材，是因?yàn)槭喟寰哂衉_________好的特性。答案防火性3、試分析下列工程，哪些工程不適于選用石膏和石膏制品(

)。A.影劇院的穿孔貼面板B.冷庫(kù)內(nèi)的墻貼面C.非承重隔墻板B答案4、石灰的特性有：可塑性__________、硬化__________、硬化時(shí)體積__________及耐水性__________等。答案好緩慢收縮大差5、石灰的硬化包括__