土木工程材料 第二章 气硬性胶凝材料

25
实例分析二
• 现象: • 某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时 间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现 发霉变形。请分析原因。
26
实例分析二
• 原因分析: • 厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具 有强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结 力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。 建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。 欲提高其耐水性，可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其 它含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料。如粉煤灰、石灰。 掺入有机防水剂亦可改善石膏制品的耐水性。
12
四、石灰的应用
1、制作石灰乳涂料： 由消石灰粉或石灰浆+粘合剂（10%的107胶） 2、配制砂浆： 抹面砂浆 砌筑砂浆：石灰砂浆 石灰水泥混合砂浆： 保水性、和易性好 3、配制灰土和三合土（消石灰粉和生石灰粉） 灰土：石灰+粘土 = 1：2~4 三合土：石灰+粘土+炉渣（或砂）= 1：2：3 或 1：3：6 经夯实用于：一般建筑物的基础 普通路面和地面垫层 13
18
硬化后的石膏
19
四、建筑石膏的应用：
• 建筑石膏的使用特点： 1、凝结硬化快，搅拌浇注要迅速 2、不收缩，使用时可不掺骨料 3、避免用于高温高湿的环境 • 应用：制备粉刷石膏：面层、底层、保温层 制作各种石膏板和装饰线条(见下页图片)
20
石膏装饰线条
21
22
23
实例分析一
• 现象: 某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天 花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。几天后最后 粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。
• 分为：
• （1）有机胶凝材料：以天然或人工合成的高分子化合物 为基本组分。常用的有沥青、各种合成树脂。 • （2）无机胶凝材料：以无机矿物为主要成为的胶凝材料。 分为： • A、 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气 中保持和发展其强度，如石灰、石膏、水玻璃。 • B、水硬性胶凝材料：不但能在空气中硬化，而且能更好 的在水中硬化，并保持和发展其强度。如，水泥
5
硬化 硬化：是通过石灰浆体的干燥、结晶、碳化三个交 错进行的作用形成结晶结构网的结果 特点：体积收缩大。 加水量 60~80% 石灰制品容易开裂
6
三、石灰的技术标准和特点
• 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉的技术标准：
7
8
9
• 石灰的特点： 1、可塑性和保水性好 2、石灰熟化时放热量大，体积膨胀大 3、硬化缓慢 4、硬化时体积收缩大 5、硬化后强度低 6、耐水性差 • 磨细生石灰的特点： 1、消除了过火石灰的危害 2、提高了石灰的利用率 3、需水量少，硬化后强度高 4、硬化速度加快 10
32
• 原因分析: • ①铝合金制品不耐酸碱； ②水玻璃呈强碱性。 当含碱涂料与铝合金接触时，引起铝合金窗表面发生 腐蚀反应： Al2O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O 2Al+2H2O+2NaOH→2NaAlO2+3H2↑
使铝合金表面锈蚀而形成斑迹。
33
• 措施: ①避免使用酸碱性比较大的涂料； ②铝合金表面涂塑保护； ③精心、文明施工。
24
• 原因分析 : ①建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结， 后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入 缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即 用。 ②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固， 宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者，在粘结的石膏浆中 掺入部分粘结性强的粘结剂。
27
实例分析三
• 某工地需使用微膨胀水泥,但刚好缺此产品,请问可以采用
哪些方法予以解决？
• 若有石膏，可多掺石膏粉于普通硅酸盐水泥中，水化可形
成较多的钙矾石而产生微膨胀，加入量应作试验，且必须 搅拌均匀。
28
第三节 水玻璃
• 概念：是一种能溶于水的硅酸盐。1 化学通式为：R2O*nSiO2 n为水玻璃的模数 2 常见的水玻璃有硅酸钠水玻璃和硅酸钾水玻璃 • 水玻璃的反应： 水玻璃+水+二氧化碳 碳酸钠+无定形硅胶 （nSiO2*mH2O）
34
实例分析二
• 现象: 把水玻璃涂在粘土砖表面，可以提高抗风化能力；但涂 在石膏制品表面则会使石膏制品破坏，请讨论其原因。
• 原因分析: 水玻璃浸入粘土砖表面，可使材料更致密，提高风化 能力；但浸入石膏制品，水玻璃与石膏反应生成硫酸钠晶 体，在制品孔隙内产生体积膨胀，使石膏制品破坏。
35
4、生产硅酸盐制品：
钙质材料 硅质材料
灰砂砖、粉煤灰砖 粉煤灰砌块、硅酸盐砌块
14
第三节 石膏
• • • • • 一、石膏的种类及转化： 二水石膏 加热 半水石膏 加水 0.10MP—β-半水石膏：晶粒较细，需水量大，强度低 0.13MP—α-半水石膏：晶粒较粗，需水量小，强度高
15
• 二、建筑石膏的技术要求：
16
三、石膏的特性
• 1、凝结硬化快：初凝不早于6分钟，终凝不迟于30分 钟 • 2、硬化时体积微膨胀。 • 3、硬化后孔隙率较大，表观密度和强度低。 • 4、隔声、吸音性能良好 • 5、防火性能好 • 6、具有一定的调湿调温性能 • 7、耐水性和抗冻性差 • 8、可加工性好
17
建筑石膏粉
• 石膏容易吸潮
促硬剂：氟硅酸钠
29
• 水玻璃的特性： 1、具有良好的粘结性能：模数n越大，胶体组分越 多，越难溶于水，粘结力越强。浓度越高，密度 越大，粘结力越强。 工程上常用n-2.6~2.8，1.3~1.4g/cm3 2、固体含量增多，冰点降低，性能变脆。 1 3、耐高温。1200度。 2 4、阻水。 3 5、耐酸。
二、石灰的熟化和硬化
• 熟化：消解过程 特点：反应迅速，放热量大， 1、原理： （加水） CaO ----------Ca(OH)2 体积膨胀大 1.5~2.0 生石灰 熟石灰 2、石灰的使用要求： 过火石灰---熟化时间长 在砌筑和抹灰工程中，石灰必须充分熟化后才能使用 陈伏---石灰浆在储灰坑中存放2周以上 陈伏 的作用---消除过火石灰在使用过程中的危害
2
第一节 石灰
• 一、建筑石灰简介： （加热） CaCO3---------CO2 + CaO 石灰石 生石灰 （加水） ---------------------Ca(OH)2 熟石灰 • 过火石灰和欠或石灰：
3
wenku.baidu.com
• 石灰的分类： 根据成品的加工程度不同，分为： 1、块状生石灰：CaO 2、磨细生石灰：CaO 细度：通过0.08mm方孔筛筛余量不大于15% 筛余量：筛余质量/样品总质量*100% 3、消石灰粉：熟石灰粉，Ca（OH）2 4、石灰膏：石灰浆， Ca（OH）2、H2O 还可以按照氧化镁的含量不同分： 镁质石灰 ＞5% 钙质石灰 ≤5% 4
石灰的裂纹
11
实例分析
• 一、上海某新村四幢六层楼1989年9～11月进行内外墙粉 刷，1990年4月交付甲方使用。此后陆续发现内外墙粉刷 层发生爆裂。至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范 围上万平方米。 • 二、石灰的选用 某工地急需配制石灰砂浆。当时有消石灰粉、生石灰粉 及生石灰材料可供选用。因生石灰价格相对较便宜，便选 用，并马上加水配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日 后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝，请分析原因
第二章 气硬性胶凝材料
•
本章提要：本章主要介绍石灰、石膏和水玻
璃等气硬性胶凝材料的特性、技术性质要求和 应用。通过学习本章要求了解这三种胶凝材料 的特性和用途。
• 本章三节
第一节 石灰 第二节 石膏 第三节 水玻璃
1
胶凝材料的分类
• 胶凝材料：指在一定条件下，通过自身的一系列变化而
把其它材料胶结成具有强度的整体的材料
30
• 水玻璃的应用： 1、涂刷天然石材、粘土砖、混凝土和硅酸盐制品的表面， 提高其密实性、抗水性和抗风化能力。 1 2、配制耐酸浆体、耐酸砂浆、耐热耐酸混凝土。 2 3、修补砖墙裂缝 3 4、加固土壤 4 5、配制成速凝防水剂。 5
31
实例分析一
• 水玻璃与铝合金窗表面的斑迹 • 某些建筑物的室内墙面装修过程中我们可以观察 到，使用以水玻璃为成膜物质的腻子作为底层涂 料，施工过程往往散落到铝合金窗上，造成了铝 合金窗外表形成有损美观的斑迹。试分析原因， 应采取什么措施避免这类现象。