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第3章无机胶凝材料
3
任务1
石灰
千锤万击出深山, 烈火焚烧若等闲。 粉身碎骨全不怕, 要留清白在人间。
(明) 于谦
4
一、石灰的生产
(一)、石灰的生产
温度过低时 欠火石灰 煅烧石灰石 或白垩,内 含CaCO3 温度在900℃左右时 温度过高时 正火石灰
碳酸钙没有完全 分解,降低了生 石灰的产量
因煅烧温度过高使粘土杂质 融化并包裹石灰,从而延缓 石灰的熟化,导致已硬化的 砂浆产生鼓泡、崩裂等现象
46
建筑石膏的应用
纸面石膏条板
石膏空心条板
47
纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体:美国,70%以上的 民用住宅内隔墙 轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点: (1)质轻,强度较高。 (2)尺寸稳定。 (3)抗震性好。 (4)自动调湿性好。 (5)装饰方便。 (6)占地面积少。 (7)便于管道及电线等埋设。 (8)施工简便,进度快。 艺术装饰石膏制品:石膏注模成型
自热式米饭
3.1 石灰
石灰砂浆的裂纹
观察与讨论
请观察下图 A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别,并 讨论其成因。
石灰砂浆A
石灰砂浆B
讨论
工程实例 1
某工地购进一批块状生石灰,作为材料员,你如 何对石灰的品质进行检验?
过程: 1、首先观察颜色,如果颜色为深褐色则可判断为过火石灰。 2、如果颜色为白色,则用小锤将块状生石灰砸开,观察是 否有硬心,如有则为欠火石灰。 3、如无硬心,为白色疏松块状固体,则为优质生石灰。
• (3)灰砂砖和硅酸盐制品 石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀,加水搅 拌, 经压振或压制,形成硅酸盐制品。为使其获早期 强度,往往采用高温高压养护或蒸压,使石灰与硅铝
第三章--胶凝材料(1)ppt课件(全)
0.4~2.0
0.4~2.0
0.4~2.0
体积安定性
合格 合格 — 合格 合格 — 合格 合格
—
0.90㎜筛筛余 细 /%,不大于
0
0
0.5
0
0
0.5
0
0
0.5
度
度 0.125㎜筛筛余 /% ,不大于
3
10
15
3
10
15
3
10
15
第三章 胶凝材料
(四) 石灰的技术性质
1.可塑性、保水性好 2.凝结硬化慢、强度低 3.体积收缩大 4.耐水性差 5.吸湿性强
2.3
2.0
第三章 胶凝材料
项目
表3-2 建筑生石灰粉的技术指标
钙质生石灰粉
镁质生石灰粉
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
CaO+ MgO含量/%,不小于
85
80
75
80
75
70
CO2含量/%,不大于
7
9
11
8
10
12
细 0.90㎜筛筛余ຫໍສະໝຸດ %,不大于 0.20.51.5
0.2
0.5
1.5
建筑石膏按产品名称、代号、等级及标准标号的顺序标记。 如等级为2.0的天然建筑石膏标记如下:建筑石膏N 2.0 GB/ T 9776-2008。
建筑石膏在运输与储存时,不得受潮和混入杂质。建筑石膏 自生产之日起,在正常运输与储存条件下,储存期为三个月。
第三章 胶凝材料
(四) 建筑石膏的技术性质
1.凝结硬化快 2.体积微膨胀、装饰性好 3.孔隙率大、质量轻 4.防火性好 5.隔热、吸声性好 6.具有一定的调温调湿性 7.可夹攻性好 8.耐水性和抗冻性差
3-无机胶凝材料(水硬性)
由于铝酸三钙水化极快,会使水泥很
快凝结,为使工程使用时有足够的操 作时间,水泥中加入了适量的石膏。 水泥加入石膏后,一旦铝酸三钙开始 水化,石膏会与水化铝酸三钙反应生 成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于 水,可以形成一层保护膜覆盖在水泥 颗粒的表面,从而阻碍了铝酸三钙的 水化,阻止了水泥颗粒表面水化产物 的向外扩散,降低了水泥的水化速度, 使水泥的初凝时间得以延缓。
(2)硅酸二钙 硅酸二钙的化学成分为 2CaO· SiO 2 ,其简写为C2S, 约占水泥熟料总量的15%~37%。 硅酸二钙遇水后反应较慢,水化 热也较低。它不影响水泥的凝结, 对水泥的后期强度起主要作用。
(3)铝酸三钙
铝酸三钙的化学成分是3CaO· 2O3 , Al 其简写为C3A,约占水泥熟料总量的7~ 15%。铝酸三钙遇水后反应极快,产生的 热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的凝 结起主导作用,但其水化产物强度较低, 主要对水泥的早期强度有所贡献。
(4)体积安定性 水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为
水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能 保持一定形状,不开裂,不变形,不溃 散的性质。体积安定性不良的水泥应作 废品处理,不得应用于工程中,否则将 导致严重后果。
导致水泥安定性不良的主要原因一般是由于熟料 中的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入石膏过多等 原因造成的,其中游离氧化钙是一种最为常见, 影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙 或氧化镁都是过烧的,结构致密,水化很慢。加 之被熟料中其它成分所包裹,使得其在水泥已经 硬化后才进行熟化,生成六方板状的 Ca(OH) 2 晶体,这时体积膨胀97%以上, 从而导致不均匀体积膨胀,使水泥石开裂。 当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石 膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积增大 约1.5倍,从而导致水泥石开裂。 国家标准规定.水泥的体积安定性用雷氏法或试 饼沸煮法检验。
建筑材料-3 无机胶凝材料
欠火石灰
过火石灰
三、无机胶凝材料
工业化石灰窑厂及生产工艺流程
生石灰中除了主要成分氧化钙外,还含有一定量的氧化镁。 MgCO3==MgO + CO2
当生石灰中MgO含量≤5%时,称为钙质生石灰;当生石灰中MgO含量>
5%时,称为镁质生石灰。同等级的钙质生石灰质量优于镁质生石灰。
三、无机胶凝材料
3.1.2 石灰的熟化
124℃条件下压蒸(1.3大气压)加热可产生α型建筑石膏:
1 1 CaSO 4 2 H 2O 124 CaSO H O 1 H 2O 4 2 C压蒸 2 2
(二水石膏) (α型半水石膏) α型半水石膏与β型半水石膏相比,结晶颗粒较粗,比表面积较小, 强度高,因此又称为高强石膏。在土木过程中,常用的石膏胶凝材料主要 是建筑石膏。
三、无机胶凝材料
3.1.3 石灰的硬化
石灰浆体能在空气中逐渐凝结硬化,主要由结晶和碳化两个同时作用 的过程来完成。
结晶作用是指石灰浆体中的游离水分蒸发,使Ca(OH)2从饱和溶液中不
断结晶析出,使其逐渐失去塑性,并凝结硬化产生强度的过程。结晶作用 主要发生在石灰工程的内部。
碳化作用是指Ca(OH)2 与空气中的CO2化合反应,形成自身强度较高的
三、无机胶凝材料
3.2.2 建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏凝结硬化机理主要是半水石膏与水反应还原成二水石膏,其
反应式为:
1 1 CaSO 4 H 2 O 1 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O 2 2
石膏的凝结硬化是复杂连续的溶解、水化、胶化与结晶的物理化学变 化过程。建筑石膏加水后很快达到饱和溶液而分解出溶解度低的二水石膏 胶体。由于二水石膏的析出,半水石膏溶液转变成非饱和状态,又有新的 半水石膏溶解,继续重复水化和胶化过程。随着析出二水石膏胶体的不断 增多,彼此互相联结,使石膏具有强度。同时,溶液中的游离水分不断减 少,结晶体之间的摩擦力、粘结力逐渐增大,石膏强度也随之增加,最后 成为坚硬的固体。
3-无机胶凝材料汇总
煅烧过程的发生的反应: 500~800℃,粘土质原料脱水分解为无定形的Al2O3和SiO2;600℃以后,石灰中的CaCO3开始分解;800℃以下生产CA(CaO·Al2O3),C2S也开始形成。 800~900℃,C12S7开始形成。 900~1100℃,C2AS形成,随后又重新分解。C3A与C4AF开始形成。 1100~1200℃,大量形成C3A和C4AF,C2S生生成量达到最大。 1260~1300℃,水泥生料开始熔融,并出现液相,C2S吸收CaO生成C3S。 1300~1450℃,C2A和C4AF呈熔融状态,产生的液相把CaO和部分C2S溶解于其中,在此液相中,C2S吸收CaO 形成C3S。这一过程是煅烧水泥的关键,必须有足够的时间使生成的C3S的反应完全,否则游离CaO过多将影响水泥的安定性。
3.1.2 白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥简称白水泥,是以硅酸钙为主要成分,并大量减少氧化铁等着色化合物的熟料,加入适量的石膏,磨细制成的白色水硬性胶凝材料。磨制水泥时允许加入不超过水泥质量5%的石灰石或窑灰(白度J70%)作多为外加物,水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂,加入量不得超过水泥质量的l%。 白色硅酸盐水泥熟料生产时严格控制着色物质(如氧化铁、氧化锰、氧化钛、氧化铬等),银烧时通常采用天然气、重油或煤气,不使用煤,粉磨水泥时采用硅质石材或坚硬的白色陶瓷作。材板及研磨体,所以白水泥价格贵。白水泥的技术性质要求有: (1)细度:白水泥的细度是0.080mm方孔筛筛余不得超过10%。 (2)凝结时间:白水泥的初凝时间不得早于4smin,终凝时不得迟于2h。 (3)强度标号:白水泥有325、425、525、625四个标号,各龄期的强度值不得低于表的规定。
3.2.4 镁质胶凝材料硬化强度与抗水性 用氯化镁溶液调制的镁质胶凝材料硬化体的结构:多相多孔结构。 特点: 在干燥条件下,具有硬化快,强度高的特点。 抗水性差——掺入外加剂,少量的水溶性树脂可提高抗水性。
无机气硬性胶凝材料教学课件PPT
无机胶凝材料分类
• 按硬化条件不同又分为气硬性胶凝材料和水硬 性胶凝材料两大类。
• 气硬性胶凝材料: • 只能在空气中硬化,产生并增长其强度的胶凝
材料。如石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等 • 水硬性胶凝材料:不仅能在空气中硬化,而且
能更好地在水中硬化保持并继续提高其强度的 胶凝材料。如各种水泥
第一节 石 膏
“熟化”或消解
• 特点:放出大量热,体积明显膨胀
• 生石灰使用前的陈伏及原因
石灰的硬化
• 干燥硬化 • 碳化硬化
石灰的特性
• 良好的保水性 • 凝结硬化慢、强度低 • 耐水性差 — 不宜在潮湿的环境中使用 • 体积收缩大 — 不宜单独使用
掺加砂、麻刀、纸筋抵抗收缩开裂
石灰的应用
• 磨细生石灰 • 熟石灰粉 — 配制石灰土(石灰+粘土)
随n提高,水玻璃粘度增加,可溶性降低 • 特点: 粘结性强,耐酸性高,耐火性好 • 应用: • 硅胶 • 耐酸材料(耐酸混凝土,耐酸砂浆等) • 防火涂层、耐热砂浆、耐火混凝土
• 如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、 装饰石膏板、石膏脚线、灯圈、罗马柱等, 主要用于分室墙,内隔墙、吊顶及装饰。
建筑石膏装饰品
建筑石膏的应用
(三)石膏板
• (1) 纸面石膏板 • (2)石膏空心条板 • (3)石膏装饰板 • (4)纤维石膏板
O.W. • 石膏蜂窝板、防潮石膏板、石膏矿棉复合板等,
建筑石膏的技术要求
• 分为优等品、一等品和合格品三个等级 • 强度 • 细度 • 初凝时间 • 终凝时间
建筑石膏的技术指标(GB 9776-88)
技术指标
优等品 一等品
合格品
抗折强度/MPa, 不小于
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