第三章气硬性胶凝材料讲解
第3章 气硬性胶凝材料
3.耐水性 在石灰硬化体中大部分仍是尚未碳化的Ca(OH)2
,而Ca(OH)2是易溶于水的,所以石灰的耐水性较 差。硬化后的石灰若长期受潮,会导致强度尚失, 甚至引起溃散,故石灰不宜用于潮湿环境中。 4.收缩性
石灰在硬化过程中蒸发掉大量的水分,引起体积 显著收缩,易产生裂纹。因此,石灰一般不宜单独 使用,通常掺入一定量的骨料(砂)或纤维材料(纸 筋、麻刀等)以提高抗拉强度,抵抗收缩引起的开 裂。
粉,则可不预先熟化而直接应用。 ➢ 熟化方法
熟化时根据加水量的多少,可得到消生灰粉和石 灰膏。
(1)熟化为消生灰粉: 将生石灰块分层淋适量的水,使石灰充分熟化,
又不会过湿成团,此时得到的产品就是熟石灰粉。
(2)熟化为石灰膏: 将生石灰放入化灰池中,加大量的水,熟化成
石灰膏。 为了消除过火石灰的危害,生石灰熟化形成的
(1)建筑石膏 将天然二水石膏在非密闭的窑炉中加热,至
107~170℃时,生成半水石膏,其反应式为:
CaSO4
2H 2O
1 07~1 70 CaSO4
1 2
H 2O
1
1 2
H 2O
所生成以为主要成分的产品即为β型半水石膏,也
就是建筑石Байду номын сангаас。建筑石膏结晶较细,硬化后强度低。
(2)高强石膏
将天然二水石膏置于具有0.13MPa、124℃过饱和蒸
CaCO3 900CCaO CO2
此外,还可以利用化学工业副产品作为石灰的 生产原料,如用碳化钙制取乙炔时所产生的主要 成分为氢氧化钙的电石渣等。
在实际生产中,若煅烧温度过低,煅烧时间不 足,或料块过大,碳酸钙不能完全分解,石灰中 含有未烧透内核,这种石灰称为“欠火石灰”。 欠火石灰的产浆量较低,有效氧化钙和氧化镁含 量低,使用时粘结力不足,质量较差。
《气硬性胶凝材料》课件
适当增加压力可以提高胶凝材料的密 实度,从而提高其强度和耐久性。
表面处理技术
表面涂层处理
在气硬性胶凝材料表面涂覆一层保护涂层,以提高其耐腐蚀性和抗老化性能。
表面研磨与打蜡
通过表面研磨和打蜡处理,提高气硬性胶凝材料的外观质量和光滑度。
04
气硬性胶凝材料的市场趋 势与未来发展
市场现状
气硬性胶凝材料市场保持稳定增长,随着环保意识的提高和技术的不断进步,市场 需求持续扩大。
感谢观看
气硬性胶凝材料
目 录
• 气硬性胶凝材料的定义与特性 • 气硬性胶凝材料的生产工艺 • 气硬性胶凝材料的性能优化 • 气硬性胶凝材料的市场趋势与未来发展 • 气硬性胶凝材料的环境影响与可持续发展
01
气硬性胶凝材料的定义与 特性
定义
气硬性胶凝材料是指通过空气中的二氧化碳或水硬性胶凝材 料是指通过与水反应来硬化的胶凝材料。与水硬性胶凝材料 不同,气硬性胶凝材料不能与水混合使用,只能在干燥的环 境中使用。
气硬性胶凝材料在硬化过程中不会释放出大量的热量,因此 不会对周围环境造成过大的影响。同时,由于其硬化过程比 较缓慢,所以硬化后可以获得较高的抗压强度和耐久性。
特性
硬化过程缓慢
气硬性胶凝材料的硬化过程比较缓慢,需要较长 时间才能达到完全硬化的状态。因此,在施工过 程中需要耐心等待,避免过早移动或加载。
应用领域
01 02
建筑行业
气硬性胶凝材料在建筑行业中广泛应用于砌筑、抹灰、地面铺设等工程 中。由于其硬化后具有较高的抗压强度和耐久性,能够保证建筑物的质 量和安全性。
工艺品制作
气硬性胶凝材料也可以用于制作各种工艺品和装饰品。由于其硬化后具 有细腻的表面质地和良好的光泽度,能够制作出精美的艺术品。
第3章 气硬性胶凝材料(图片很丰富,可以采用)
(10)节省空间:采用纸面石膏板作墙体,墙体厚度最小可达74mm, 且可保证墙体的隔音、防火性能。
破碎、加热和磨细
(3)化学反应式:
天然二水石膏在加热过程中,随着加热温度 和加热方式的不同,可以得到不同性质的石膏产品。
二
107~1700
水
煅烧
石
膏 1250C,0.13MPa
蒸压锅蒸炼
性半水石膏
(建筑石膏)
性 半 水 石 膏
(高强石膏)
建筑石膏的技术性质和特性
(1)技术性质: 1) 颜色为白色; 2) 密度:2.6~2.75g/cm3; 3) 孔隙率大:50%~60%; (2)石膏产品的标记:
❖在美国,目前80%的住宅使用 石膏板作为内墙和吊顶;
建筑石膏生产
(1)主要原料: 天然石膏 天然天二然水无石水膏石(膏C(aSCOa4S.O2H4 ), 2O即),硬即石软膏石;膏;
(2)主要成分: 建筑石膏是指由二水石膏(CaSO4.2H2O)
经过加工而成的半水石膏( CaSO4. H2O)故又称熟石膏。
石灰的应用
*配置石灰乳涂料 稀释陈伏好的石灰膏, 可涂刷内外墙及顶棚 *配置水泥石灰混合砂浆 石灰膏+水泥砂浆 *配置灰土 熟石灰+黏土 *配置三合土 熟石灰+黏土+砂、石或 炉渣
石灰的储运
• 干燥 • 不得与易燃、易爆物品同时装运 • 按产品分类 • 不宜久存,不超过一个月 • 不宜长期暴露在空气中
可使用。表面一层水,防止碳化。
工地上是使用陈伏、淋灰2种方式熟化的(根据加水量 的不同确定的)
3第三章 气硬性胶凝材料
问题
1. 过火石灰有什么危害?应如何消除?
答:过火石灰密度较大,且颗粒表面有玻璃釉状物包裹, 水化消解很慢,在正常石灰水化硬化后再吸湿水化,产生 体积膨胀,影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈 伏期,或过滤掉。
2.石灰硬化过程中,为什么容易开裂?使用时应如何 避免?
第3章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化,能够产生凝结硬化,
将块状或粉状材料胶结起来,形成为一个具有一定强度
整体的材料。
石灰、
胶凝材料的分类
石膏、 水玻璃
胶凝材料
无机胶凝材料 有机胶凝材料
气硬性胶凝材料
如水
水硬性胶凝材料 泥
如沥青、聚合物等
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体,只能在空气中
熟石灰
MgO + H2O == Mg(OH)2 CaO + H2O == Ca(OH)2 + 65KJ
熟化的方式:
淋 灰——生石灰粉(消石灰粉) 化 灰Байду номын сангаас— 熟石灰膏
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
熟化过程的特点 熟化速度快,放出大量的热;体积膨胀1.5~ 3.5倍;又是可逆的
熟化过程的注意事项 熟石灰在使用前必须陈伏14d以上——防 止过火石灰的危害; 在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳 化。
在不同的煅烧温度下,得到的产 品是不同的。具体过程如下所示:
二水石膏
CaSO4·2H2O
107~170℃ 加热、脱水
CaSO4·0.5H2O β型
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。
3-气硬性胶凝材料解析
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板
四、建筑石膏的应用
装饰石膏板
四、建筑石膏的应用
装饰石膏板
四、建筑石膏的应用
装饰石膏板
四、建筑石膏的应用
吸声用穿孔石膏板
四、建筑石膏的应用
吸声用穿孔石膏板
四、建筑石膏的应用
石膏艺术制品
四、建筑石膏的应用
石膏艺术制品
第三节 水玻璃(泡花碱)
(4) 建筑石膏制品还具有较高的热容 量和一定的吸湿性,故可调节室内的温度 和湿度,改变室内的小气候。
在室外使用建筑石膏制品时,必然要受到 雨水冰冻等的作用,而建筑石膏制品的耐 水性差,且其吸水率高,抗渗目录性差、 抗
▲
▲
2、是由于烧制的温度过高或时间过长,使得石灰表面 出现裂缝或玻璃状的外壳,体积收缩明显,颜色呈灰 黑色,这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常 被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆,熟化很慢。 当石灰已经硬化后,过火石灰才开始熟化,并产生体 积膨涨,引起隆起鼓包和开裂。危害极大
(二)石灰的品种
1.常用建筑石灰的品种
第三节 水玻璃(泡花碱)
五、水玻璃的作用
1.加入二种或多种矾配制快凝防水剂; 2.配制耐热砂浆、耐热混凝土或耐酸砂浆、耐酸混 凝土; 3.涂刷建筑材料表面,可提高材料的抗渗和抗风化能 力; 4.加固地基,提高地基的承载力和不透水性。
第四节 菱苦土
一、组成
菱苦土又称镁质胶凝材料或氯氧镁水泥,主要成分 是氧化镁(MgO),是一种白色或浅黄色粉末,密度为 3.-3.4g/cm3、堆积密度800-900kg/m3
定义与分类
将在第四章 进行讲解
有机胶凝材料(树脂、沥青等) 二者有何区别
第3章-气硬性胶凝材料n+1
五、石灰产品及应用
(一) 石灰产品
生石灰粉:由块状石灰磨细得到的粉末, ● 生石灰粉:由块状石灰磨细得到的粉末,主要成分 为 CaO。 。 消石灰粉:将生石灰用适量水(理论上为 理论上为生石灰量 ● 消石灰粉:将生石灰用适量水 理论上为生石灰量 的 1/3,实际约为 %)经消化和干燥而 ,实际约为70 经消化和干燥而 成的粉末,主要成分为Ca(OH)2,亦称 成的粉末,主要成分为 熟石灰粉。 熟石灰粉。 石灰膏: ● 石灰膏: 将块状生石灰用过量水( 将块状生石灰用过量水(约为生石灰量 的 2.5~3倍)消化,或将消石灰粉和水 ~ 倍 消化, 拌和, 达一定稠度的膏状物, 拌和,所得 达一定稠度的膏状物,主要 成分为Ca(OH)2和水 成分为
(四)建筑石膏的应用
面层粉刷石膏 粉刷石膏 石膏的主 要应用 石膏制品 底层粉刷石膏 保温层粉刷石膏 石膏切块 纸面石膏板 纤维石膏板 空心石膏条板 艺术装饰石膏制品
3.1 石 灰
〔一种古老的建筑材料〕 一种古老的建筑材料〕
一、石灰的生产
石灰原料与煅烧
生产石灰的原料有石灰石、白云石、 生产石灰的原料有石灰石、白云石、白垩 石灰石 或其它含CaCO3 为主的天然原料,经煅烧后得 为主的天然原料, 或其它含 到块状产品,称为生石灰。主要成分CaO 到块状产品,称为生石灰。主要成分
(二) 欠火石灰和过火石灰的熟化
欠火石灰: ● 欠火石灰:欠火石灰的中心部分仍是碳酸钙硬 不能熟化,形成渣子。 块,不能熟化,形成渣子。 过火石灰:过火石灰结构紧密,熟化很慢, ● 过火石灰:过火石灰结构紧密,熟化很慢,当 用于建筑上后,可能继续熟化产生体积膨胀, 用于建筑上后,可能继续熟化产生体积膨胀, 起鼓包和开裂。 引气隆 起鼓包和开裂。 ﹗石灰浆的陈伏:为消除过火石灰的危害,石灰浆 石灰浆的陈伏:为消除过火石灰的危害, 消解坑里存放两星期以上(称为“ 需在 消解坑里存放两星期以上(称为“ 陈 ),使未熟化的石灰充分熟化 使未熟化的石灰充分熟化。 伏”),使未熟化的石灰充分熟化。陈伏期间 浆表面应覆盖一水,以免石灰浆碳化。 石灰 浆表面应覆盖一水,以免石灰浆碳化。
建筑材料第三章 气硬性胶凝材料
章目录
节目录
一、建筑石膏
建筑石膏的技术要求主要有强度、细度和凝 结时间。按强度、细度和凝结时间将石膏划分为
3.0、2.0、1.6共3个等级,各等级的技术要求见
表3-1。如有一项指标不合格,则石膏应重新检 验级别或报废。
表3-1 建筑石膏的技术指标
技术指标
3.0
2.0
1.6
抗折强度/MPa
≥3.0
≥2.0
1
3
CaSO4 H2O H2O CaSO4 2H2O
2
2
(3-2)
章目录
节目录
一、建筑石膏
建筑石膏凝结硬化过程:半水石膏加水后首 先进行的是溶解。由于二水石膏的溶解度比半水 石膏的溶解度小,所以二水石膏不断从过饱和溶 液中析出。由于溶液中有二水石膏析出,破坏了 原有半水石膏的平衡浓度,这时半水石膏会进一 步溶解。如此不断进行半水石膏的溶解和二水石 膏的析出,随着析出的二水石膏胶体不断增多, 石膏失去了塑性,开始凝结。
建筑材料
第三章 气硬性胶凝材料
第三章 气硬性胶凝材料
第一节 石膏 第二节 石灰 第三节 水玻璃
第一节 石膏
一、建筑石膏 二、高强度石膏 三、无水石膏水泥
章目录
一、建筑石膏
将β型半水石膏磨成细粉,即得建筑石膏。其中, 杂质较少、色泽较白、磨得较细的产品称模型石膏。
建筑石膏密度为2.50~2.80 g/cm³,其紧密堆积 表观密度为1 000~1 200 kg/m³,疏松堆积表观密度 为800~1 000 kg/m³。建筑石膏遇水时,将重新水化 成二水石膏,并逐渐凝结硬化,其反应式如下:
章目录
节目录
二、石灰的生产
石灰岩煅烧即成生石灰。煅烧时,石灰岩中碳酸钙和少量碳酸镁分解, 生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳气体。其化学反应为:
第三章 气硬性胶凝--水玻璃、菱苦土
2、水玻璃的模数: 、水玻璃的模数:
根据水玻璃模数的不同,又分为“碱性”水玻璃 (n<3)和“中性”水玻璃(n≥3)。 模数的大小决定着水玻璃的品质及其应用性能:n 值越大,水玻璃的黏度越大,黏结力、强度、耐酸 性、耐热性越高,但也越难溶解于水中,且由于黏 度太大,不利于施工。
成品水玻璃的性状
1.块状、粉状的固体水玻璃,不含水分; 2.液体水玻璃,由块状水玻璃溶解于水而得。模数、 浓度、相对密度各不相同; 3.含化合水的水玻璃,即水化玻璃。
氧化硅结合而成的一种能溶于水的硅酸盐物质,是 一种气硬性胶凝材料。
化学通式为
R2 O • nSiO2
1、种类: 、种类
硅酸钠水玻璃(简称钠水玻璃,Na2O·nSiO2); 硅酸钠水玻璃 n 硅酸钾水玻璃(简称钾水玻璃,K 硅酸钾水玻璃(简称钾水玻璃,K2O·nSiO2)。 n )。
在工程中最常用的是硅酸钠液态水玻璃 硅酸钠液态水玻璃,由固 硅酸钠液态水玻璃 体水玻璃溶解于水而得,质量好的水玻璃微带 淡黄色而透明。若其含杂质,则会呈现各种色 泽。
6、水玻璃的应用 、
(1)涂刷表面。 )涂刷表面。
Na 2 O ⋅ nSiO 2 + Ca (OH ) 2 = Na 2O (n − 1) SiO2 + CaO ⋅ SiO2 + H 2O
请问:石膏制品能用水玻璃喷涂吗? 请问:石膏制品能用水玻璃喷涂吗?
6、水玻璃的应用 、
(2)配制耐酸砂浆和耐酸混凝土 ) (3)配制防水剂 ) (4)作为灌浆材料,加固地基 石灰可作为膨胀剂) )作为灌浆材料,加固地基( (5) 配制水玻璃砂浆。 ) 配制水玻璃砂浆。
例3-4 水玻璃的化学组成是什么?水玻璃的模数、 密度(浓度)对水玻璃的性能有什么影响?
建筑材料课件第03章-无机气硬性胶凝材料
镁质胶凝材料主要用于制造耐热、耐磨、装饰等 制品,如瓷砖、饰面砖、卫生洁具等。
磷酸盐胶凝材料
简介
磷酸盐胶凝材料是一种以磷酸盐为主要成分的气硬性胶凝材料。
特性
磷酸盐胶凝材料具有较高的强度、耐酸、耐热等特性,且硬化速度 快。
应用
磷酸盐胶凝材料主要用于制造耐酸、耐热、耐磨等制品,如化工管 道、反应釜、防腐衬里等。
THANKS
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水玻璃具有良好的耐酸、 耐热、耐腐蚀等特性,广 泛用于建筑、防腐、铸造 等领域的胶结和涂覆。
应用
水玻璃可以用于配制耐酸 水泥、耐酸混凝土和耐酸 砂浆等,适用于在酸性环 境中使用的工程。
镁质胶凝材料
简介
镁质胶凝材料是一种以氧化镁为主要成分的气硬 性胶凝材料。
特性
镁质胶凝材料具有较高的强度、耐磨、耐热等特 性,且生产过程中不产生有害气体。
石灰的加工
石灰的加工主要包括破碎、磨细和陈伏等工序,破碎是将大 块石灰石破碎成小块,磨细是将石灰石粉磨成细粉,陈伏则 是让石灰浆在沉淀池中静置一段时间,以便使未反应的氧化 钙充分水化。
石灰的应用与优缺点
01
02
03
石灰的应用
石灰在建筑行业中广泛应 用于砌筑、抹灰、地面砂 浆、混凝土掺合料等领域 。
的环境污染。
03
水泥
水泥的种类与性质
硅酸盐水泥
以硅酸盐为主要成分的水泥,强度高,水化 热大,适合于大型混凝土工程。
普通水泥
应用广泛的水泥品种,适用于各种工程,但强 度和耐久性一般。
特种水泥
具有特殊性能的水泥,如快硬、抗硫酸盐、膨胀 等,适用于特定工程需求。
混合水泥
将不同种类的水泥按一定比例混合,以获得特定的 性能。
第三章 气硬性胶凝材料
第三章气硬性胶凝材料本章主要了解石灰、石膏、菱苦土、水玻璃的特性、技术性能要求和应用。
一、胶凝材料概念和分类在建筑工程中,将散粒材料(如砂子、石子)或块状材料(如砖或石块)粘合为一个整体的材料,统称为胶凝材料。
胶凝材料可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
有机胶凝材料又分为沥青类、天然树脂类、合成树脂类;无机胶凝材料又分为气硬性胶凝材料(如石膏、石灰、水玻璃、菱苦土)、水硬性胶凝材料(如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥及其他水泥)二、建筑石膏的特性及应用特性:1、凝结硬化快;2、微膨胀性;3、孔隙率大;4、耐水性差;5、抗火性好;6、塑性变形大。
应用:一般用于室内抹灰及粉刷、装饰制品、石膏板等。
三、石灰的特性1、石灰的熟化:生石灰(CaO)加水生成氢氧化钙的过程,称为石灰的熟化或消解过程。
生石灰中常含有过火石灰,过火石灰表面有一层深褐色熔融物,熟化很慢,当石灰已经硬化后,其中过火颗粒才开始熟化,体积膨胀,引起隆起和开裂。
为了消除过火石灰的危害,石灰浆应在储灰池中“陈伏“两周以上,”“陈伏”期间,石灰浆表面应留有一层水,与空气隔绝,以免石灰碳化。
2、石灰特性:石灰具有良好的保水性,凝结硬化慢、强度低,耐水性差;体积收缩大的特性。
四、菱苦土的应用菱苦土地板具有保温、无尘土、耐磨、防火、表面光滑和弹性好等特性,若掺入耐碱矿物颜料,可将地面着色,是良好的地面材料。
菱苦土板有较高的紧密度与强度,而且具有吸音、隔热的效果,可做内墙板和其他土木工程材料之用。
加筋的菱苦土具有较高的强度,可以代替木材制成垫木、柱子等构件。
菱苦土耐水性较差,故这类制品不宜用于长期潮湿的地方,菱苦土制品中不宜配置钢筋。
五、水玻璃1、特性:水玻璃溶液可与水按任意比例混合,不同的用水量可使溶液具有不同的密度和粘度;水玻璃具有很强的酸腐蚀性,能抵抗多数无机酸、有机酸和侵蚀性气体的腐蚀;水玻璃硬化时析出的硅酸凝胶能堵塞材料的毛细孔隙,起到阻止水分渗透的作用;水玻璃具有良好的耐热性能;水玻璃对眼睛和皮肤有一定的灼伤作用,使用时应注意安全防护。
第三章 气硬性胶凝材料
一、胶凝材料的定义 胶凝材料是能通过自身的物理化学作用, 从可塑性浆体变成坚硬的固体,并能把散粒 材料(砂、石子)或块状材料(砖、石块) 粘结成为整体的材料。
二 胶凝材料的分类 胶凝材料按化学成分可分为:无机胶凝材料 和有机胶凝材料。 无机胶凝材料按其硬化条件的不同分为:气 硬性和水硬性。
白云石是碳酸盐矿物,分别有铁白云石和锰白云石。它的晶体结构像方解石,常 呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。有的白云石在阴极射线照射下发橘红色光 。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷 、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料 和高炉炼铁的熔剂;生产钙镁磷肥和制取硫酸镁;以及生产玻璃和陶瓷的配料。 理论化学成分:CaO 30.4%,MgO 21.7%
水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化, 而且能更好地在水中硬化,并保持和继续发 展其强度的胶凝材料,如各种水泥。 水硬性胶凝材料既适用于地上,也可用于地 下或水中环境。
3.1 石灰
建筑石灰常简称为石灰,是人类最早使用的 一种建筑材料。 石灰是具有不同化学成分和物理形态的生石 灰、消石灰、水硬性石灰的统称。
气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化,也只能在空气中保持 或继续发展其强度的胶凝材料,如石膏、石灰、水玻璃和菱 苦土等。这类材料只适用于地上或干燥环境,不宜用于潮湿 环境,更不可用于水中。
菱苦土,又名苛性苦土、苦土粉,它的主要成分是氧化镁。以天然菱镁矿
为原料,在800~850℃温度下煅烧而成,是一种细粉状的气硬性胶结材 料。颜色有纯白,或灰白,或近淡黄色,新鲜材料有闪烁玻璃光泽。
2 二水石膏胶体微粒 4 交错的晶体
建筑石膏凝结硬化
第三章 气硬性胶凝材料---石灰
定的强度。
例1: 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。
答:
石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,
引发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬 化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的 结果。
二、石灰熟化与硬化
1、石灰熟化
CaO H 2O Ca(OH ) 2
(1) 熟化反应的特点: 一是水化热大,水化速率快;
二是水化过程中固相体积增大1.5倍至2倍。
(2)石灰熟化方式
(1)淋灰法——就是在生石灰中均匀加入 70%左
右的水,便可得到颗粒细小、分散的熟石灰粉。
(2)化灰法——在生石灰中加入适量的水,约为
成的生石灰称为磨细生石灰粉或建筑生石灰粉。
燃烧反应完成物:
正火石灰
欠火石灰
其使用时,产浆量低,质量差,降低石灰的利用率。
过火石灰
★ 使硬化的砂浆产生“崩裂或鼓泡”现象,严重影响 工程质量。 ★生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中进行两周以上 的“陈伏”。“陈伏”期间,石灰浆表面应保有一层水 分,与空气隔绝,以免碳化。
其他方面的应用(生石灰)
(5)配制无熟料水泥----将具有一定活性的混合材料, 按适当比例与生石灰配合,经共同磨细,可得到水硬 性的胶凝材料,即为无熟料水泥。 优点:用磨细的生石灰配制,可不经预先消化和陈伏, 而直接应用。
(6)加固软土地基——块状生石灰可用来加固软土地 基(称为石灰桩)。
其他方面的应用
墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是
由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石 灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全 熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气 中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀。从而出现 上述现象。
第三章 气硬性胶凝材料(石膏、石灰、水玻璃)
过火石灰
石灰的熟化
3.1.2 石灰的熟化与硬化 1. 石灰的熟化
熟化(消化):工地上使用石灰时,通常将生石灰加水,使之 消解为熟(消)石灰——氢氧化钙的过程。
CaO nH2O Ca(OH)2 nH2O 64.9KJ/mol
特点:速度快;体积膨胀;放出大量的热
石灰产品
CaCO3
900~1100℃
消石灰粉 粘土 砂或石屑、炉渣 水 碾压夯实
石灰与粘土或硅质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝可在
潮湿环境中与水反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化氯 酸钙,故石灰土可在潮湿环境中使用。 常用于建筑物基础、路面的垫层。
硅酸盐制品
石灰土
三合土
5. 硅酸盐制品
石灰 天然砂 硅铝质工业废渣 水 硅酸盐制品
Ca(OH)2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1)H 2O
碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸,然后与氢氧化钙反应生成碳 酸钙,所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。
碳化
硬化的特点
3. 硬化的特点
◘ 结晶自里向表,碳化自表向里 ◘ 速度慢(通常需要几周的时间) ◘ 体积收缩大(容易产生收缩裂缝)
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ,可得到β型建
筑石膏:
二水石膏 β型半水石膏
107 C ~170 C常压
CaSO 4 2H 2 O
1 1 CaSO 4 H 2 O 1 H 2 O 2 2
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热,可得到α型建
建筑石膏
2. 建筑石膏
熟石膏(CaSO4﹒1/2H2O)—— 也称熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的,根据内 部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。 将天然石膏压蒸或煅烧加热,可分别得到β型半水石膏和α 型半水石膏。 α型半水石膏和β型半水石膏相比,其结晶颗粒较粗,比 表面积较小,拌制石膏浆体时的需水量较小,硬化后强度高, 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。
建筑材料第三章气硬性胶凝材料
.2H
2O
CaSO4
.
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
107~170℃
加热、脱水
CaSO4.1/2H2O(β 型 半水 石 膏)-建 筑 石 膏
CaSO4.2H2O
二水石膏
125℃
0.13MPa蒸压锅
170~360℃
加热、脱水
CaSO4.1/2H2O(α 型 半水 石 膏)-高强 石 膏 CaSO4 Ⅲ-可 溶 性 硬 石 膏
用来拌制砌筑砂 浆或抹面砂浆
2.石灰的应用
➢ 配制石灰砂浆、石灰乳 ➢ 配制石灰土、三合土 ➢ 生产碳化石灰板 ➢ 生产硅酸盐制品
三合土用作铺筑步道砖的垫层
三 合 土 桩
2、石灰的应用
2.配制三合土和灰土 三合土:生石灰粉(或消石灰粉)、粘土和砂子
比例:1:2:3 加水——拌合、夯实作基础垫层 灰土:生石灰粉、粘土
溶解 沉淀
半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石 膏(2.05g/L),因此,前者在水中不断溶解, 生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液
硬化
半水石膏的饱和溶液,对于二水石膏是 过饱和溶液,后者不断结晶沉淀。
二水石膏晶体不断生长、连生、交错, 构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网
三、建筑石膏的特性
1.凝结硬化快 初凝时间:不小于6min 终凝时间:不大于30min 1星期左右完全硬化,实际应用中加适量缓凝剂 2.硬化后孔隙率大(达50%~60%),水化的理论需水量
为18.6%,实际用水量为60%~80%,多余水分蒸发形 成孔隙。故其强度较低。
硬化后强度3~5MPa——隔墙、饰面 存放三个月强度下降30%。 3.建筑石膏硬化隔热性和吸音性能良好,但耐水性较差。 4.防火性能良好,着火温度下,石膏脱水,水分蒸发,火
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六、石灰的应用
例如:制成硅酸盐制品——灰砂砖、粉煤灰砖等 制成碳化石灰板——适合作非承重的内阁墙板、天花板
制成石灰乳——用作内墙及天棚粉刷的涂料 拌制石灰砂浆——用于内墙或顶棚抹面
(石灰砂浆:石灰膏+砂+水) (混合砂浆:石灰砂浆+水泥)
品种名称 生石灰 石灰膏
生石灰粉 (磨细生石灰粉)
消石灰粉
适用范围
配制石灰膏;磨细成生石灰粉
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 稀释成石灰乳(石灰水)涂料,用于内墙和平顶刷白
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 配 制无 熟料水 泥(石灰 矿渣水 泥、石灰粉 煤灰 水泥、石灰火 山灰 水泥等) 制作硅酸盐制品(如灰砂砖等) 制作碳化制品(如碳化石灰空心板) 用于石灰土(灰土)和三合土
四、石灰的硬化
石灰浆体的硬化包含了结晶和碳化两个过程。 1.结晶作用
游结离晶水结分构蒸网发,,使C强a(度O继H续)增2逐加渐。从饱和溶液中结晶析出,形成
2.碳化作用 C被由a(蒸于O发空H。气)中C2a与CCO空O23含气晶量中体很的使低C硬O,化2化故浆合自体成然结C状构aC态致O下3密结碳,晶化强,速度析度进出较一水慢步分。提逐高渐。
1、建筑石膏的生产
建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分,不加任何外加剂
的白色粉状胶结料。由二水硫酸钙CaSO4.2H2O经低温煅烧、 脱水、磨细而成。
建筑材料
第三章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义
• 胶凝材料: 经过自身的物理化学作用后,由液态或半 固态变成坚硬的固态状态,并能将散粒材 料(如砂、石子等)或块状材料(如砖、石块等) 粘结成为整体,并使其具有一定的强度的 材料,统称为胶凝材料。
胶凝材料的分类
气硬性:石灰、石膏、水玻璃
胶 无机胶凝材料
CaOH 2 CO2 nH2O CaCO3 (n 1)H2O
石灰的质量等级
建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO+ MgO的含量,可分为优等品、一等品和合格品三个等级。
五、石灰的技术性质
1、可塑性好和保水性好; 2、硬化缓慢;硬化后强度低 ,一般只有0.2~0.5MPa,不
宜用于重要建筑物的基础; 4、硬化时体积收缩大 ,易引起体积收缩而产生开裂; 5、耐水性差,不宜在潮湿的环境中使用。
第二节 建筑石膏
• 建筑中使用最多的石膏胶凝材料有建筑石膏、高 强石膏、硬石膏、水泥石膏等制品。
• 优点:质量轻,易加工,耐火,隔音,绝热,可 作吊顶和温度下煅烧、脱水, 再经磨细而成的。在不同的煅烧条件下,所得产品的结 构、性质、用途也各不相同。
不仅能在空气中硬化,而且能更好地在水中硬化, 并保持和继续发展其强度的胶凝材料。
第一节 石灰
根据成品的加工方法的不同,有四种成品:
1、块状生石灰:由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物主要成分CaO。 2、生石灰粉:由块状生石灰磨细而成。 3、消石灰粉:将生石灰用适量的水经消化和干燥而成的粉末,主要成分
陈伏:
当石灰中含有过火生石灰时, 它将在石灰浆体硬化以后才 发生水化作用,于是会产生 膨胀而引起崩裂或隆起现象, 影响工程质量。
为消除此现象,将熟化的石 灰浆在储灰池中储存2周以 上,即所谓陈伏,使过火石 灰块熟化。
陈伏期间,石灰膏表面有一 层水,以隔绝空气,防止与 CO2 作用产生碳化。
石灰的陈伏
为Ca(OH)2,亦称为熟石灰。 4、石灰膏:将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3—4倍)消化,
或将消石灰粉和水拌合,所得的具一定稠度的膏状物,主要成分为 Ca(OH)2和水。
块状生石灰 消石灰粉
生石灰粉 石灰膏
一、石灰的原料:
1、石灰是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰石、 白云石等为原料,在一定烧结温度下,煅烧所得的产物。 其主要成分为氧化钙CaO。
制作硅酸盐制品 用于石灰土(石灰+粘土)和三合土
七、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。做到 “随到随化”。(以防止碳化) 2、不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运 输。(受潮熟化放出大量热量)。 3、熟石灰在使用前必须陈伏14d以上,以防止过火石灰对 建筑物产生的危害。
凝 材
水硬性:各种水泥
料
有机胶凝材料:沥青、树脂、橡胶(天然或合成高分子)
1.气硬性胶凝材料(适宜地上和干燥环境)
只能在空气中硬化,也只能在空气中保持或继续发展 其强度的胶凝材料。在水中不能硬化,也就不具有强度。 其已硬化并具有强度的制品在水的长期作用下,强度会显 著下降以至破坏。
2.水硬性胶凝材料(适宜于地上、地下和水中)
107~170℃ 加热、脱水
β-CaSO4·1/2H2O(β型半水石膏)建筑石膏
CaSO4·2H2O 二水石膏
125℃
0.13MP蒸压条件 α-CaSO4·1/2H2O(α型半水石膏)高强石膏
170~360℃ 加热、脱水
CaSO4Ⅲ 可溶性石膏
400~750℃ CaSO4Ⅱ 不可溶性石膏
800℃
CaSO4Ⅰ 高温煅烧石膏
正火石灰:
煅烧正常,质量轻,无裂缝,密度3.1-3.4g/cm3。 当MgO含量≤5%时称为钙质石灰。 当MgO含量> 5%时称为镁质石灰。
过火石灰:
灰黑色,表面出现裂纹,有玻璃体的外壳。含SiO2、 Al2O3杂质,块体容重大,熟化慢。
欠火石灰(温度过低或时间不足) 使用时产浆量较低,质量较差,降低石灰利用率。
石灰石
白云石
2、利用化学工业副产品:电石制取乙炔时用的电石 渣,其主要成分是消石灰Ca(OH)2 。
电石渣
二、石灰的生产
石灰石经过煅烧生成生石灰,反应式如下:
煅烧
CaCO3——CaO+CO2 MgCO3—煅烧—MgO+CO2
欠火石灰:
未分解的石灰石,废品,利用率很低,不能消化,降低石 灰浆的产量。
过火石灰(温度过高,时间过长) 石灰使用后产生膨胀引起崩裂或隆起现象。
三、石灰的熟化(消化)
指生石灰与水发生水化反应,生成Ca(OH)2的过程。 其水化反应式如下:
CaO H2O CaOH 2 64.9kJ
生石灰熟化时放出大量热,体积增大1~2.5倍。
石灰熟化过程的特点: 1、反应可逆。 2、水化热大、水化速度快。 3、水化过程体积增大。