2气硬性胶凝材料
土木工程材料教材第二章气硬性胶凝材料
第二章 气硬性胶凝材料
(三)石灰的储存 1、生石灰储存时间不宜过长,一般不超过一个月。作到“随
到随化”。 2、生石灰不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混
合运输。 3、熟石灰在使用前必须陈伏15d以上,以防止过火石灰对建
筑物产生的危害。
工程实例 某工地要使用一种生石灰粉,现取试样,应如何判该石灰的品质?
项目
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
0.90mm筛筛余(%,
细
不大于)
0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5
度 0.125mm筛筛余(%,
不大于)
7.0 12.0 18.0 7.0 12.0 18.0
▪ 2、高强石膏应用
▪ (1)强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板 ▪ (2)掺入防水剂,可用于湿度较高的环境。 ▪ (3)做粘结剂,须加入聚乙烯醇水溶液。其特点是无
收缩。
第二章 气硬性胶凝材料
第四节 水 玻 璃(了解)
一、水玻璃(泡花碱)的原料及生产 是一种碱金属气硬性胶凝材料。
(一)原料 石英砂、纯碱或含碳酸钠的原料
900℃~1000 ℃
CaCO3
CaO+CO2
石灰岩
生石灰
(三) 石灰的另一来源 是利用化学工业副产品。如:用电石(碳
化钙)制取乙炔时的电石渣(Ca(OH)2)。
为了加速分解过程, 煅烧温度常提高至 1000~1100℃左右。
欠火石灰 过火石灰 正火石灰
第二章 气硬性胶凝材料
二、 石灰的熟化(消化、工地称为“淋灰” ) : (一)石灰熟化原理:CaO + H2O====Ca(OH)2十64.9×103J
02气硬性胶凝材料_土木工程材料
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
石灰的应用
工程案例 某工地因工期紧,急需配置石灰砂浆。现建材市场有消石灰粉、
生石灰粉和生石灰三种可供选择。因生石灰价格相对便宜,工地 选择了生石灰作为原材料,买回后立刻加水进行配置石灰膏,再 配置成石灰砂浆。使用数日后,石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性 裂缝。试分析其原因。
钠水玻璃: Na2O•nSiO2 (常用) 钾水玻璃: K2O•nSiO2 水玻璃的模数:分子式中SiO2 与Na2O分子数比n。 水玻璃的模数越大,越难溶于水。
2 气硬性胶凝材料 – 2.3 水玻璃
水玻璃的硬化和性质
➢ 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳,形成无定
型硅酸凝胶,并逐渐干燥硬化,具体反应式如下:
将液态水玻璃和氯化钙溶液交 替注入土壤中,两者反应析出 硅酸胶体,能起胶结和填充孔 隙的作用,并可阻止水分的渗 透,提高土壤密度和强度。
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
➢ 石灰的品种 按成品的加工方法分 1. 生石灰:石灰石煅烧后的块状物 CaO 2. 生石灰粉:块状生石灰磨细后的粉末 CaO 3. 消石灰粉:生石灰消化并干燥后的粉末 Ca(OH)2 4. 石灰膏:生石灰充分消化后的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰的品种
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
➢初凝:开始失去塑性的时间。 ➢终凝:开始具有强度的时间。
2 气硬性胶凝材料 – 2.2 建筑石膏
➢建筑石膏凝结过程
建筑石膏的凝结与硬化
溶解
反应
结晶
半水石膏溶解
半水石膏与水反 应生成二水石膏
二水石膏溶解度较小,饱和析 出,游离水分逐渐减少,二水 石膏不断增加,浆体稠度增大
2气硬性胶凝材料详解
建筑石膏的分散硬化过程可以表示如下:
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
建筑石膏分散过程,是一个溶解、反响、沉淀、结晶的 过程。水化生成二水石膏,溶解度远小于半水石膏,不 断析出;
硬化过程则是二水石膏晶体之间,结晶构造网的形成过 程。晶体之间相互穿插连生,形成网状构造;随着反响
二、建筑石膏的分散硬化
建筑石膏分散硬化 分散硬化是一个连续过程,既有物理又有化学
生石灰的熟化〔消化〕
熟化的过程 生石灰+水
MgO + H2O == Mg〔OH〕2
熟石灰
CaO + H2O == Ca〔OH〕2 + 64.83kj
熟化过程的特点 反响速度快;放出大量的热;体积膨胀1~2.5倍。 熟化过程的留意事项 熟石灰在使用前必需陈伏15d以上——防止过火
石灰的危害;
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
六、建筑石膏的储运
易吸湿受潮,储运时避开受潮。 长期存放,强度会降低。通常,建筑石膏储存
不超过三个月,否则,重新检验确定强度等级。
§2-3 水玻璃
一、水玻璃的硬化和性质
水玻璃又称泡花碱,是由碱金属氧化物和二氧化 硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸取空气中的二氧化碳,形成无定 型硅酸凝胶,并渐渐枯燥硬化,具体反响式如下:
四、建筑石膏的技术性质
耐水性、抗冻性差 孔隙率大,且二水石膏微溶于水,长期在潮湿环境下,
晶体粒子间结合力减弱,强度降低。 负温下,孔隙中水变冰,体积膨胀破坏。石膏不宜用在
潮湿严寒环境中。 环境调整性 有较强的吸湿性,热容量大,保温隔热性能好—“呼吸”
作用,调整温、湿度。 防火性好,耐火性差 二水石膏遇火,结晶水蒸发,形成蒸汽雾,可延缓石膏
2气硬性凝胶材料的选择和应用
学习情境2 气硬性胶凝材料的选择和应用建筑工程中主要应用的气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃和菱苦土。
单元1 石灰石灰一般是相同化学组成和物理形态的生石灰、消石灰、水硬性石灰的统称。
它是建筑上最早使用的胶凝材料之一。
因其原料分布广泛,生产工艺简单,成本低廉,使用方便,所以一直得到广泛应用。
1.1 石灰的生产生产石灰所用原料主要是以碳酸钙为主的天然岩石,如石灰石、白垩等。
将这些原料在高温下煅烧,即得生石灰:21100~9003CO CaO CaCO C +−−−−→−︒↑正常温度下煅烧得的生石灰具有多孔结构,即内部孔隙率大、晶粒细小、体积密度小,与水作用速度快。
由于生产时,火候或温度控制不均,常会含有欠火石灰和过火石灰。
欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核,外部为正常煅烧石灰。
欠火石灰只是降低了石灰的利用率,不会带来危害。
温度过高得到的生石灰,称为过火石灰。
过火石灰的结构致密、孔隙率较小、体积密度大,并且晶粒粗大,甚至发生原料中混入或夹带有粘土成分,在高温下熔融,使过火石灰颗粒表面部分为玻璃质物质(即釉状物)所包覆。
因此过火石灰与水作用很慢(需数十天至数年以上),这时对使用非常不利。
1.2 石灰的熟化石灰的熟化,又称消解,是生石灰(氧化钙)与水作用生成熟石灰(氢氧化钙)的过程,即:→()kJ OH Ca O H CaO 8.6422++伴随着熟化过程,放出大量的热,并且体积迅速增加1~2.5倍。
为避免过火石灰在使用后,因吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀,使硬化砂浆或石灰制品生产隆起、开裂等破坏,在使用前必需使其熟化或将其去除。
常采用的方法是在熟化过程中首先将较大的欠火石灰块利用筛网等去除(同时也为了去除较大的欠火石灰块,以改善石灰质量),之后利用二周以上的熟化时间(即陈伏),使较小的过火石灰块熟化。
熟化时需防止石灰碳化(也就是在陈伏期间,应在其表面保留一定厚度的水层,以与空气隔绝。
)。
熟石灰,又称为消石灰,有二种使用形式:(1)石灰膏 生石灰块加水3~4倍的水,经熟化、沉淀、陈伏等得到的膏状体。
气硬性胶凝材料知识点总结
气硬性胶凝材料知识点总结一、气硬性胶凝材料的分类气硬性胶凝材料主要包括混凝土、砂浆、水泥砂浆等。
混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例配制而成的一种具有胶凝性能的材料。
混凝土按用途和材料性能的不同可以分为普通混凝土、高强混凝土、自密实混凝土、自流平混凝土、自密实自流平混凝土等。
砂浆是由水泥、砂和水按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
水泥砂浆是由水泥和砂按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
水泥砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
二、气硬性胶凝材料的性能1、抗压性能:气硬性胶凝材料具有优良的抗压性能,能够承受较大的压力而不发生破坏。
2、抗折性能:气硬性胶凝材料具有较好的抗折性能,能够承受一定的弯曲力而不发生开裂。
3、抗渗透性能:气硬性胶凝材料具有优良的抗渗透性能,能够阻止水分和有害物质的渗透。
4、耐久性能:气硬性胶凝材料具有较好的耐久性能,能够长时间保持原有的性能和外观。
5、抗冻融性能:气硬性胶凝材料具有良好的抗冻融性能,能够在低温环境下不发生膨胀和破裂。
6、耐磨性能:气硬性胶凝材料具有较好的耐磨性能,能够经受磨损而不产生明显的变形和损坏。
三、气硬性胶凝材料的应用1、建筑领域:气硬性胶凝材料在建筑领域广泛应用,用于混凝土梁、柱、板、墙、地板、楼梯等的施工,以及砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆等的施工。
2、道路领域:气硬性胶凝材料在道路领域广泛应用,用于路面、路基、路肩、桥梁等的建设和维护。
3、水利工程领域:气硬性胶凝材料在水利工程领域广泛应用,用于水泥混凝土坝、水泥砂浆坝、渠道等的建设和维护。
4、隧道领域:气硬性胶凝材料在隧道领域广泛应用,用于衬砌、防水、排水、加固等方面的施工。
四、气硬性胶凝材料的加工工艺1、配料:气硬性胶凝材料的配料是指根据设计要求,按照一定的比例将水泥、砂、骨料等原材料进行混合。
建筑材料气硬性胶凝材料
建筑材料气硬性胶凝材料引言建筑材料是指用于修建建筑物和其他构筑物的材料。
其中,气硬性胶凝材料是一种常见的建筑材料,其具有快速硬化的特点,可广泛应用于各种建筑工程中。
本文将介绍气硬性胶凝材料的定义、特性、分类和应用领域,并对其在建筑工程中的重要性进行讨论。
定义气硬性胶凝材料是一种通过混合水和其他化学物质,产生气体反应并在较短时间内固化成坚硬物质的建筑材料。
这种材料可以通过气化、气凝、气孔分散等气体物理功效实现气体形成的过程。
在固化后,气硬性胶凝材料具有很高的强度和耐久性。
特性气硬性胶凝材料具有以下几个主要特性: 1. 快速固化:气硬性胶凝材料可以在较短时间内固化成坚硬的物质,加快了建筑工程的进展。
2. 高强度:固化后的气硬性胶凝材料具有很高的强度,能够承受较大的压力和重量。
3. 耐久性:气硬性胶凝材料具有良好的耐久性,能够长时间保持其性能和外观。
4. 密度可控:通过调整气硬性胶凝材料中的气体含量,可以控制其密度,以适应不同的使用环境和需求。
5. 可塑性:在初始固化之前,气硬性胶凝材料具有良好的可塑性,可以方便地进行成型和施工。
分类根据原料和固化机理的不同,气硬性胶凝材料可以分为多种类型。
以下是几种常见的气硬性胶凝材料: 1. 水泥基气硬性胶凝材料:以水泥作为主要原料,并通过水和氢氧化钠、硫酸钠等化学物质的反应产生气体,固化后形成坚硬物质。
2. 石膏基气硬性胶凝材料:以石膏为主要原料,并通过水和氧化钙等化学物质的反应产生气体,固化后形成坚硬物质。
3. 硅酸盐基气硬性胶凝材料:以硅酸盐为主要原料,并通过水和碳酸钠等化学物质的反应产生气体,固化后形成坚硬物质。
4. 碱性氯化镁基气硬性胶凝材料:以碱性氯化镁为主要原料,并通过水和盐酸等化学物质的反应产生气体,固化后形成坚硬物质。
应用领域气硬性胶凝材料在建筑工程中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面: 1. 基础工程:气硬性胶凝材料可以用于修建建筑物的地基、基础和地下结构,因其固化时间短、强度高等特点,能够加快施工进度。
气硬性胶凝材料
CaCO3 900℃ CaO CO2 MgCO3 700℃ MgO CO2 实际生产中,锻烧温度通常为1000~1200℃。生产所得为生石灰, 主要成分CaO,是一种白色或灰色的块状物质,通常称作块灰。由于原 料中常含有碳酸镁(MgCO3),锻烧后生成MgO,
石灰是一种传统的气硬性胶凝材料。原料来源广、生产工艺简单、 成本低廉,并具有某些优异性能,至今仍为建筑工程广泛使用。
2.2.1 石灰的生产
石灰最主要的原材料是石灰石、白云石和白要,主要成分是碳酸钙 ,其次是少量的碳酸镁。原材料的品种和产地不同,对石灰性质影响较 大,一般要求原材料中黏土杂质含量小于8%。
2.2.2 石灰的熟化与硬化
一、石灰的熟化
石灰的熟化,又称消解,是生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰
[(Ca(OH)2)]的过程,反应方程如下:
CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9kJ
石灰的熟化反应速度快,锻烧良好的CaO与水接触时几秒钟内即反
应完毕,并释放大量的热,熟化时体积膨胀,体积增大1.5~2.0倍。
(2)碳化过程:Ca(OH)2与空气中的CO2和水作用,生成不溶解于水 的CaCO3晶体,析出的水分又逐渐被蒸发,这过程称作碳化,反应式如 下:
Ca(OH )2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1)H 2O
碳化过程形成的CaCO3:晶体使硬化石灰浆体结构致密、强度提高 。但由于空气中CO2的浓度很低,又只在表面进行,故碳化过程极为缓 慢。空气中湿度过小或过大均不利于石灰的碳化硬化。
(3)施工现场使用的生石灰最好立即熟化,存放于储灰池内进行陈 伏。
2.气硬性胶凝材料
12
2.1 石灰
表2-2 生石灰技术指标(JC/T 479-92)
项
目
(CaO+MgO)含量, %,不小于
未消化残渣含量 (5mm圆孔筛筛余 量),%,不大于
CO2,%,不大于 产浆量,L/kg,
不小于
钙质生石灰 优等品 一等品 合格品
90
85
80
5
10
15
5
7
9
2.8
2.3
2.0
镁质生石灰 优等品 一等品 合格品
10.04.2021
7
2.1 石灰
3.过火石灰的危害及防止: (1)危害:过火石灰熟化很慢,当石灰已经硬化后才 开始熟化,并产生体积膨胀,引起隆起鼓包和开裂。 (2)防止:
陈伏:石灰浆使用前放置2-3周。
过筛:用小于3mm×3mm的筛网去除。
三、磨细
块状生石灰 磨细
10.04.2021
生石灰粉(0.08mm的方孔筛筛余小于30%)
10.04.2021
9
2.2 石灰
五、石灰的特性和技术标准
1.特性
(1)可塑性和保水性好。
氢氧化钙比表面积大,其表面吸附一层较厚的水膜。水膜 层也降低了颗粒间的摩擦力。
(2)生石灰熟化时水化热大,体积增大。
(3)硬化缓慢。
CaCO3膜层阻碍了空气中二氧化碳的渗入和内部水分的蒸发。
10.04.2021
二、判断题 1.石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。 2.为加速水玻璃的硬化,常加入氟硅酸钠作为促硬剂, 加入越多效果越好。
10.04.2021
32
2 气硬性胶凝材料
三、请观察图3-1中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。
2气硬性无机胶凝材料
§2-1 石 膏
1. 原料 生产石膏的原料主要是天然二水石膏(CaSO4·2H2O),还有天然无水石膏 (CaSO4)以及含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。 天然二水石膏,又称软石膏或生石膏,是以二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)为主 天然二水石膏 要成分的矿石。纯净的石膏呈无色透明或白色,但天然石膏常因含有杂质而 呈灰色、褐色、黄色、红色、黑色等颜色。 天然无水石膏(CaSO4)又称天然硬石膏,质地较二水石膏硬,一般为白色, 天然无水石膏 若有杂质,则呈灰红等颜色。只可用于生产无熟料水泥。 含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品,也可用作生产 石膏胶凝材料的原料,常称之为化工石膏 化工石膏。如磷石膏,是生产磷酸和磷肥时 化工石膏 所得的废料;硼石膏是生产硼酸时所得到的废料;氟石膏是制造氟化氢时的 副产品等。
§2-1 石 膏
石膏的耐水性较差,为了改善其板材的耐水性能,可如前所述掺入水泥 、粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰或有机防水剂,也可同时在石膏板表面 采用耐水护面纸或防水高分子材料面层,它可用于厨房、卫生间等潮湿 的场合,扩大了其应用范围。 另外,通过调整石膏板的厚度、孔眼大小、孔距、空气层厚度,可制成 适应不同频率的吸声板。在石膏板表面贴上不同的贴面,如木纹纸、铝 箔等,可起到一定的装饰等作用。 石膏板具有长期徐变的性质,在潮湿的环境中更严重,所以不宜用于承 重结构。 目前我国生产的石膏板类型主要有纸面石膏板、空心石膏板、纤维石膏 板和装饰石膏板。主要用作室内墙体、墙面装饰和吊顶等。 3)装饰制品 ) 建筑石膏配以纤维增强材料、胶粘剂等还可制成石膏角线、线板、角花 、灯圈、罗马柱、雕塑等艺术装饰石膏制品。
§2-2 石 灰
第二节 气硬性胶凝材料
第一节
石灰的品种
石灰
石灰是将以碳酸钙为主要成分的岩石,经适 当煅烧、分解、排出二氧化碳而制得的块状材 料。 主要成分:氧化钙,其次为氧化镁。 根据生石灰中氧化镁含量的不同,分为钙质生 石灰和镁质生石灰。
2、石灰的生产
石灰的生产原料:石灰石(CaCO3,MgCO3) 建筑用石灰的种类: 生石灰(CaO) 熟石灰(Ca(OH)2) 一、石灰的生产 火候不适当: 欠火石灰:含较多的CaCO3,活性差,利用率低 过火石灰:融熔矿物包裹在外→后期熟化→极为有害
ห้องสมุดไป่ตู้
建筑石膏的应用
(一)抹灰和粉刷 (二)建筑装饰制品 (三)石膏板:纸面石膏板、纤维石膏板、装
饰石膏板、空心石膏板、吸声石膏板。 四、贮运注意事项: 防潮、防水、储存期≯3个月
第三节
水玻璃
水玻璃(Na2O•n•SiO2)又名泡花碱或玻璃油。 1、水玻璃的生产
钠水玻璃的生产是将纯碱与石英砂磨细,按比
气硬性胶凝材料
胶凝材料:用来把散粒、块状材料粘结
为一 个整体的材料 气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结、 硬化,保持和发展强度的胶凝材料。 水硬性胶凝材料:既能在空气中硬化, 更能在水中凝结、硬化 ,保持和发展强 度的胶凝材料。 有机:沥青、树脂 分类 无机:石膏、石灰、水玻璃→气硬性 胶凝材料 水泥→水硬性胶凝材料
5.硬化微膨胀: 膨胀率约0.1%→良好的成模性,表面光滑,
不干裂。 6.孔隙率大,表观密度小,保温,隔音性能 高 7.吸水性强、耐水性差、抗冻性差 Kp=0.2~0.3,遇水二水石膏晶体溶解。 8.防火性好,耐火性差 本身不燃遇火结晶水挥发→表面温度下降→防 火,但过度过火→结晶水完全挥发→无水硫酸 钙→强度↓↓ 9.有一定调温、调湿功能
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料是指在施工过程中,通过物理或化学方法使材料产生气体,产生气孔结构并经过一定时间的固化后形成的一种具有一定强度和泡孔性的材料。
气硬性胶凝材料包括气泡石、发泡混凝土、泡沫水泥、气泡砂浆等。
这些材料在生产制备的过程中,通过添加适量的发泡剂、膨胀剂等,使材料中产生大量的气孔,达到材料轻质化的效果。
在固化过程中,这些气孔能够保持一定的稳定性,使材料具有一定的抗压强度和抗冻性能。
气硬性胶凝材料的主要特点是具有轻质、绝热、隔声、抗震等优点。
首先,气孔的存在使得气硬性胶凝材料的比重较轻,能够有效减轻建筑物自重,提高建筑物整体的抗震性能和抗震安全系数。
其次,气孔结构使材料具有良好的绝热性能,能够阻止热量的传递,从而起到保温和节能的作用。
同时,气孔还能吸收和隔离噪声,提供良好的隔声效果。
此外,气硬性胶凝材料的性能稳定,不易受环境湿度、温度等因素的影响,具有较好的耐久性。
气硬性胶凝材料的应用范围广泛,主要用于墙体、地板、屋面、隔墙、隔热、防火等建筑构件的施工。
与传统的硬性胶凝材料相比,气硬性胶凝材料具有更轻、更强、更绝热、更隔声、更环保等优势,因此在现代建筑中得到广泛应用。
总的来说,气硬性胶凝材料是一种通过控制气孔结构和固化过程,以达到轻质化、强度化、隔热绝热、隔声以及其他特殊性
能的胶凝材料。
这些特点使得气硬性胶凝材料在建筑工程中具有广泛的应用前景,能够满足人们对于轻质化、强度化和环保性能的要求。
2气硬性胶凝材料
CaSO42H2O
120~180C 干燥空气 -CaSO40.5H2O 200~360C -CaSO4(Ⅲ)可溶 400~800C 非 密 闭 煅 烧 工 艺 及 其 产 品 组 成Leabharlann CaSO4(Ⅰ)不溶+CaO
三、建筑石膏的凝结硬化
凝结硬化过程中的水化反应:
CaSO4· 0.5H2O +1.5H2O CaSO4· 2O+Q 2H
1000~1200C
生石 灰粉
磨细
生石灰
水喷淋
熟石 灰粉
浓缩
(水)化灰池 陈伏
石灰浆
石灰膏
减轻或消除过火石灰的危害
三、石灰的熟化与陈伏
石灰的熟化(hydration of lime)
生石灰与水发生反应,生成Ca(OH) 2的过程称为 石灰的熟化或消化。生成物Ca(OH) 2称为熟石灰。
水化反应的特点: 水化速率快(煅烧良好生石灰数秒完成水化);水化 热大;水化过程中体积膨胀(块状生石灰熟化时体积增大 1.5~2倍。磨细生石灰或掺加石膏可减小其膨胀)。 生石灰水化理论需水量32.1%,但为充分水化,实 际加水量为70~100%。
具有一定的使用性能。
胶凝材料的种类?
按其化学组成:
有机胶凝材料:沥青、树脂等。 无机胶凝材料:水泥、石膏、石灰等。
复合胶凝材料:牙齿水泥、酸-碱水泥。
无机胶凝材料按其硬化条件:
气硬性胶凝材料 石膏、石灰等; 水硬性胶凝材料 各种水泥等。
气硬性与水硬性胶凝材料的特点
气硬性胶凝材料 只能在空气中硬化且在空气中保持和发展其强度。 关键:干燥状态下,其硬化体才有较好的性能! 水硬性胶凝材料 不仅能在空气中,而且能更好地在水中硬化,保 持并发展其强度。 关键:干燥或潮湿状态下,其硬化体均有很好性能!
第二章气硬性胶凝料
三、建筑石膏的性质和技术要求
建筑石膏凝结硬化快,其制品具有以下特性: 硬化时体积微膨胀;硬化后孔隙率较大,表观密 度和强度较低;隔热、吸声性良好;防火性能良 好;具有一定的调温调湿性;耐水性和抗冻性差; 加工性能好。
建筑石膏色白,密度为2.5~2.8 g/cm3,堆积密 度为800~1 000 kg/m3。根据GB 9776-88《建筑 石膏》规定,建筑石膏按强度、细度、凝结时间 指标分为优等品、一等品和合格品三个等级,各项 指标见表2-3。
好的再水中硬化并保持、发展其强度
• 土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主 要有:石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。
第一节.石 灰
一.原料与生产
石灰石 正火(生)石灰分两类— 当MgO 5%,为钙质生石灰; 当MgO >5%,为镁质生石灰 欠火(生)石灰 火候不足,不能消解(熟化) 过火(生)石灰 火候太足,消解缓慢,硬化后有膨胀,需“称伏”两周以上
二、建筑石膏的凝结硬化
不不 饱 能 为体 间硬 水 的 很 水 过化 二 遇 粉 将 加开 满 填 积 不化 石 半 快 即 程。 水 水 , 填裂 的 满 稍 超很 膏 水 达 发 建 石 时 即 型 为筑 膏 , 得 半 料。 表 模 ~有 过快 。 石 到 生 :石 , 将 建 水 而因 面 型 膨 , 建 膏 饱 溶 半膏 并 重 筑 石 单此 , , 胀 一 筑 化 和 。般 石 而 , 解 水凝 逐 新 石 膏 独, 干 形 ( )膨 硬终 膏 成 溶 , 石结 渐 水 膏 磨 使石 燥 成 ,胀 化凝 凝 为 液 溶 膏硬 结 化 , 成 用膏 时 平 故量 后时 结 二 中 解 遇化 硬 成 其 细 。可 也 滑
灰砂砖 粉煤灰砖 煤矸石砖
第2章 气硬性胶凝材料
第2章 气硬性胶凝材料胶凝材料指能在物理、化学作用下,从具有流动性的浆体转变成坚固的石状体,并能将砂、石子等散粒材料或砖、板等块片状材料粘结为一个整体的材料。
胶凝材料按化学成分分为两大类:有机胶凝材料和无机(矿物)胶凝材料。
无机胶凝材料则按照硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,也只能在空气中保持或继续发展其强度;水硬性胶凝材料则不仅能在空气中,而且可以更好地在水中硬化,保持并发展其强度。
2.1 石灰 2.1.1 石灰的生产生产石灰的原料主要是石灰石,石灰石的主要成分是碳酸钙(CaCO 3),其次是碳酸镁(MgCO 3)和少量粘土杂质。
将石灰石置于窑内高温下煅烧,碳酸钙和碳酸镁受热分解,分解出二氧化碳(CO 2)气体后,得到以氧化钙(CaO )为主要成分的呈白色或灰白色的块状成品即为生石灰,又称块灰。
32900CaCO CaO CO +↑−−−→℃32700MgCO MgO CO +↑−−−→℃欠火石灰的产浆量低,质量较差,降低了石灰的利用率。
过火石灰颗粒往往会在正火石灰硬化后才吸湿消解而发生体积膨胀,这使已硬化的灰浆表面会产生膨胀而引起崩裂或隆起,直接影响工程质量。
2.1.2 石灰的熟化(消解)与陈伏“熟化”(又称石灰的“消解”)通常是将生石灰加水,反应生成消石灰(氢氧化钙)的过程,反应式如下。
22CaO H O Ca OH 64.9kJ/mol ++−−→() 为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危害,石灰浆应在储灰坑中静置2周以上再使用,此过程称为“陈伏” 2.1.3 石灰的硬化石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程:干燥结晶和碳化作用。
(1)干燥结晶 (2)碳化作用碳化作用是指氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的条件下生成碳酸钙晶体的过程,反应式如下:22232Ca OH CO H O CaCO 1H O n n ++++−−→()() 2.1.4 石灰的技术指标石灰的各项指标要求如表2.1——2.3所示 2.1.5 石灰的性质(1)良好的保水性、可塑性 (2)凝结硬化慢、强度低 (3)耐水性差 (4)体积收缩大 2.1.6 石灰的应用(1)石灰乳涂料和石灰砂浆 (2)灰土和三合土 (3)硅酸盐制品(4)碳化石灰板 (5)无熟料水泥 2.1.7 石灰的运输和储存生石灰块及生石灰粉在运输时要采取防水措施,不能与易燃、易爆及液体物品同时装运。
项目二-气硬性胶凝材料
硬化,并保持和发展其强度(各种水泥)
石灰的生产
石灰膏
2.1 石 灰
2.1.1 石灰的生产
主要原料、烧制及产品 原料: 以含碳酸钙为主的天然岩石和化工副产品。 天然岩石主要有石灰石、大理石、白云石、方解石、
白垩、石灰华、贝壳等; 化工副产品主要有电石渣(消化电石而得)等:
工程实例分析
两种已经硬化的石灰砂
浆产生的裂纹有何差别?
石
成因?
灰
浆
B
石灰砂浆B为网状干缩性裂纹,是因石灰砂浆在硬化 过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大,石灰过多, 易产生此类裂纹。
工程实例分析
[实例一]: 某住宅楼的内墙使用石灰砂浆抹面,数月后墙面上出现了许多
不规则的网状裂纹,同时在个别部位还发现部分凸出的放射状裂 纹,试分析原因。
硬化后强度低
4. 硬化后强度低
石灰的硬化只能在空气中进行,硬化后的强度也不高。受 潮后石灰溶解,强度更低,在水中还会溃散。如石灰砂浆(1: 3)28天强度仅为0.2~0.5MPa。
为充分消化石灰,获得较好的塑性,拌制石灰的用水量较 大,石灰凝结硬化时多余水分蒸发,会留下大量孔隙,因而其 密实性很差。
原题:
袋白灰(消石灰粉)使用前也应进行陈伏处理是为了( )。
提 示: 建筑材料(单选题3)
答 案: A.有利于硬化
B.消除过火石灰的危害
C.提高浆体的可塑性 D.使用方便
观察讨论
石灰的技术性质
(1) 良好的保水性:直径约为1μm的呈胶体分 散状态的氢氧化钙,其表面吸附一层较厚的水膜。
(2) 凝结硬化慢、强度低:碳酸钙和氢氧化钙 结晶体 。
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12.有关水玻璃类胶凝材料的叙述,下列哪一项
是错误的?
A.水玻璃俗称泡花碱,是能溶于水的硅酸盐;
B.液体水玻璃在空气中硬化慢,因此需加入促
硬剂,如氟硅酸钠;
C.可将液体水玻璃涂刷在烧结普通砖、水泥混 D.可配制防水剂。
凝土、石膏制品等表面上以提高抗风化能力;
1.在没有检验仪器的条件条件下,
欲初步鉴别一批生石灰的质量优劣,
CaO 欠火石灰: CaO 含量低,降低了 其质量等级和石灰的利用率;
问题石灰
消除过火石灰的方 法:陈伏
过火石灰:质地密实,消化缓慢, 它吸收空气中的水分继续消化, 体积膨胀,致使墙面隆起、开裂, 影响施工质量。
生石灰的消化:指生石灰与水作用生成 氢氧化钙的化学反应过程
CaO H 2O
Ca(O H)2 64.9kJ
建筑石膏的应用
1.室内抹灰及粉刷;
2.制作石膏制品。
石
灰
大型石灰窑
小石灰窑
生石灰
生石灰粉
消石灰粉
蒸压灰砂砖
生石灰的生产
900~1000℃
Ca CO3
CaO CO2
正常石灰的特点:氧化钙含量 高、表观密度小,孔隙率高。
按照JC/T497-1992《建筑生石灰》规 定,按氧化镁含量的多少,建筑石灰分为 钙质和镁质两类。当生石灰中的MgO≤5% 的石灰称为钙质石灰,否则为镁质石灰。
水玻璃的性质
1.粘结力强; 2.耐酸能力强;
3.耐热性能好.
水玻璃的应用
1.配制耐酸砂浆和混凝土; 2.配制耐热砂浆和混凝土; 3.加固地基; 4.涂刷或浸渍材料; 5.修补裂缝、堵漏。
作
业
1.简述气硬性胶凝材料的特点及使用环境.
2.石膏制品有哪些特点?建筑石膏可用于哪 些方面? 3.什么是欠火石灰和过火石灰?各有何特点? 施工过程中如何防止其危害? 4.何谓陈伏,石灰在使用前为什么要进行陈 伏?
石灰的应用 1.配制石灰砂浆和石灰乳涂料; 2.配制灰土和三合土; 3.制作碳化板;
4.制硅酸盐制品.
石灰的储存
1.防潮、防水;
2.不宜久存;
3.防火,注意安全.
水玻璃
水玻璃
水玻璃:俗称泡花碱,是由不同比例的碱金 属氧化物和二氧化硅结合而成的 可溶于水的一种硅酸盐物质.
R2O nSiO2
2.( )浆体在凝结硬化过程中,其体积发生微膨胀. C.菱苦土 A.水中
C.干燥的环境中
D.水玻璃
).
3.为了保持石灰的质量应使石灰储存在(
B.潮湿的空气中
D.蒸汽的环境中
4.在下列几组胶凝材料中,哪组全属于无机气硬
性胶凝材料? A.聚合物、石灰、建筑石膏; B.水玻璃、水泥、菱苦土; C.石灰、建筑石膏、菱苦土; D.沥青、石灰、建筑石膏。 5.在常见的胶凝材料中属于水硬性胶凝材料的 是( )。 A.石灰;B.建筑石膏;C.水泥;D.水玻璃
是为了( )。
A.有利于硬化;
B.消除过火石灰的危害;
C.提高浆体的可塑性;D.使用方便
10.水玻璃涂刷在建筑材料表面时,可使其密实 性和强度提高,但不能用以涂刷以下哪种材料? A.粘土砖; B.硅酸盐制品; )。 C.水泥混凝土; D.石膏制品 11.耐酸地面可以采用的胶凝材料是( A.水玻璃;B.水泥;C.石膏;D.石灰
习 题 1.根据石灰浆体的凝结硬性过程, 试分析硬化石灰体有哪些特性? 2.某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹 面,数月后,墙面上出现了许多不规则 的网状裂纹,同时在个别部位还发现 了部分凸出的放射状裂纹,试分析上 述现象产生的原因. 3.即然石灰不耐水,为什么由它配 制成的灰土或三合土却可以用于基 础的垫层、道路的基层等潮湿部位?
石灰的硬化 包含干燥、结晶、碳化三个过程
Ca(OH)2 CO2 H2O Ca CO3 n 1 H2O
石灰的品种 1.块灰 2.磨细生石灰粉 3.消石灰粉 4.石灰膏 5.石灰乳
建筑生石灰的技术指标
钙质生石灰 项 目 镁质生石灰
优等 一等 合格 优等 一等 合格 品 品 品 品 品 品
可溶性硬石膏
当加热温度升高到170~200℃时,
半水石膏继续脱水,生成可溶性硬石
膏(CaSO4Ⅲ),与水调和后仍能很快 硬化。当温度升高到200~250℃时, 石膏中仅残留很少的水,凝结硬化非 常缓慢,但遇水后还能逐渐生成半水 石膏直至二水石膏。
死烧石膏 当温度高于400℃时,石膏完全失去 水分,成为不溶性硬石膏(CaSO4Ⅱ), 失去凝结硬化能力,成为死烧石膏。但加 入某些激发剂(如各种硫酸盐、石灰、煅 烧白云石、粒化高炉矿渣等)混合磨细后 ,则重新具有水化硬化能力,成为无水石 膏水泥(或称硬石膏水泥)。无水石膏水 凝可制作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制 品等。
Na 2CO3 nSiO2 Na 2O nSiO2 CO2
1300~1400 C
水玻璃的硬化
Na2O nSiO2 CO2 mH 2O nSiO2 mH 2O Na2CO2
因上述过程反应慢,常需加入促硬剂 氟硅酸钠 Na2 SiF6 ,适宜掺量为 12%-15%.
5.当石灰已经硬化后,其中的过火石灰
才开始熟化,体积( ),引起( )。
6.消除墙上石灰砂浆抹面的爆裂现象, 可采取( )的措施。
7.水玻璃的模数越大,其溶于水的温度越( ),
粘结力( )。常用水玻璃的模数为( )。
选择题
1.石灰的消解(熟化)过程中( )。
A.体积明显减小 B.放出大量热量
C.体积膨胀 A.石灰 D.Ca(OH)2作用形成CaCO3 B.石膏
石 膏
天然二水石膏
脱硫石膏
石膏装饰板
石膏空心板
粉刷石膏
纸面石膏板生产线
石 膏
石膏胶凝材料的生产 建筑石膏
107~170℃ 加热、脱水
CaSO4 2 H 2O
1 CaSO 4 H 2O 2
二水石膏
125℃ 0.13MPa蒸压
1 CaSO4 H 2O 2
高强石膏
4.建筑石膏的成分是什么? 其凝结硬化机理是什么? 5.建筑石膏及其制品为什么 适用于室内,而不适用于室外? 6.试述水玻璃的凝结硬化机理是什么? 7.水玻璃的化学组成是什么? 水玻璃的模数、密度对水玻璃的性能有 何影响?
判 断 题 1.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,
而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。
(CaO+MgO)含量, %,不小于 游离水,% 体积安定性
合格 合格 0 3 0 10
合格 合格 0 3 0 10
合格 合格 0 3 0 10
细 度
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.9mm筛余, %,不大于
0.125mm筛 筛余,%, 不大于
石灰的特性 1.可塑性和保水性好; 2.吸湿性强; 3.凝结硬化慢,强度低; 4.体积收缩大; 5.耐水性差.
90 85 80 85 80 75
(CaO+MgO)含量, %,不小于 未消化残渣(5mm 圆孔筛筛余), %,不大于 CO2,%,不大于
5
10
15
5
10
15
5 2.8
7 2.3
9 2.0
6 2.8
8 2.3
10 2.0
产浆量,L/kg,不 小于
建筑生石灰粉技术指标
钙质生石灰粉
项 目
镁质生石灰粉
优等 一等 合格 优等 一等 合格 品 品 品 品 品 品 85 7 0.2 80 9 0.5 75 11 1.5 80 8 0.2 75 10 0.5 70 12 1.5
1.强度:抗折强度、抗压强度 2.细度:0.2mm方孔筛筛余
3.凝结时间:初凝时间、终凝时间
建筑石膏物理力学性能 细度 凝结时间/min (0.2mm 等级 方孔筛筛 初凝 终凝 余)/% 3.0 2.0 1.6 2h强度/Mpa 抗折 ≥3.0 抗压 ≥6.0 ≥4.0 ≥3.0
≤10
≥3
≤30
≥2.0 ≥1.6
建筑石膏产品的标记顺序为:产品名称, 抗折强度值,标准号。 例如,抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标 记为:建筑石膏2.5GB9776。
《建筑石膏》(GB9776-2008)
建筑石膏的特性
1.凝结硬化快; 2.硬化制品的孔隙率大,表观密度小、 保温、吸声性能好; 3.具有一定的调温调湿性; 4.凝固时体积微膨胀; 5.防火性能好; 6.耐水性、抗冻性差。
问可采取什么简易方法?
2.某办公楼室内抹灰采用的是石灰砂浆, 交付使用后墙面出现普遍鼓包开裂, 试分析其原因.欲避免这种事故发生, 应采取什么措施?
3.何谓水玻璃的模数?水玻璃的模数和
密度对水玻璃的粘结力有何影响? 4.生石灰在使用前为什么要进行”陈伏”?
磨细生石灰是否可不经”陈伏”而直接应用
填空题 1.建筑石膏硬化后,在潮湿环境中,其强 度显著( ),受冻后( )。 2.建筑石膏硬化后( )大、( )较低, 建筑石膏硬化体的吸声性( )、隔热 性( )、耐水性( )。 3.由于建筑石膏硬化后的主要成分为( ), 在遇火时,制品表面形成( ), 有效地阻止火的蔓延,因而其( )好。 4.石灰熟化时释放出大量( ),体积发 生显著( ),石灰硬化时放出大量( ), 体积产生明显( )。
6.下列关于石膏的叙述哪一个有错?
A.建筑石膏是β型半水石膏, 高强石膏是α型半水石膏; B.建筑石膏需水量大,高强石膏需水量小; C.建筑石膏晶粒粗大,高强石膏晶粒细小; D.建筑石膏晶粒细小,高强石膏晶粒粗大。
7.石膏制品具有较好的防火性能,其原因是()。
Ⅰ火灾时CaSO4· 2H2O脱水,表面形成水膜;
2.生石灰熟化时,石灰浆流入储灰池中需要 和易性良好的石灰膏,以保证施工质量。