Transcript 第四章气硬性胶凝材料
第四章 无机气硬性胶凝材料 胶凝材料：指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）粘结成为整体的材 料，统称为胶凝材料。 胶凝材料 无机胶凝材料（按硬化条件） 气硬性：石灰、石 膏、水玻璃等。 水硬性：水泥等。 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 指在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强 度的胶凝材料。 适合：地上和干燥环境。 2.水硬性胶凝材料 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。 适宜：既适宜于地上，也可用于地下和水中环境。 第一节 建筑石膏 建筑中使用最多的石膏胶凝材料 建筑石膏 高强石膏 硬石膏水泥 一、建筑石膏的原料与生产： （一）建筑石膏的原料 1、天然二水石膏 CaSO4.2H2O(生石膏） 一等 含量>95% 二等 94~85% 三等 84~75% 四等 74~65% 五等 64~55% 2、化工石膏：含有二水硫酸钙或CaSO4.2H2O和CaSO4的混合 物。 （二）、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。 二、建筑石膏的水化与硬化 建筑石膏与适量的水相混合—二水石膏生成量增加，水分减小—可塑浆体—— 浆体开始失去塑性（初凝，约6min）——继续变稠，产生凝结硬化（颗粒 之间的摩擦力、粘结力增加，并开始产生强度，即终凝1/2h）——固体 水化反应式 1 1 CaSO4 H 2O 1 H 2O CaSO4 2 H 2O 2 2 三 、建筑石膏的技术性质 （一）建筑石膏的等级及质量标准 • • 分级原则：按抗折、抗压强度、细度 分级： 优等品、一等品、合格品 三个等级。 抗压强度：5.0 4.0 3. 0 MPa 抗折强度：2.5 2.1 1.8 Mpa •产品标记：产品名称、抗折强度、标准号 •如：建筑石膏2.5GB9776。 （二）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、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。 5.建筑石膏硬化时体积略有膨胀。 6.装饰性好。 7.硬化体的可加工性能好。 四、建筑石膏的应用 1.用于室内抹灰、粉刷，做为装饰材料 2.石膏制品： 纸面石膏板 石膏空心条板 纤维石膏板 装饰石膏制品等 第二节 石灰 石灰 生石灰 消石灰 水硬性灰石 一、石灰的生产、化学成分与品种 1.生产： 石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云质石灰 岩、白垩等为原料，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). CaCO3——CaO+CO2 MgCO3——MgO+CO2 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：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。 正火石灰：煅烧正常，质量轻，无裂缝，密度3.1-3.4g/cm3， 表观密度800-1000kg/m3。 当MgO含量 ≤ 5%时称为钙质石灰。 当MgO含量> 5%时称为镁质石灰。 2.品种 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。 二、生石灰的水化 又称熟化或消化。 是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的过 程。 CaO H 2O CaOH 2 64.9kJ 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。 三、石灰浆的硬化 由2个同时进行的过程完成。 1.结晶作用 游离水分蒸发——Ca（OH）2逐渐从饱和溶液中结晶析出。 Ca(OH)2+nH2O晶化Ca(OH)2·nH2O 2.碳化作用 Ca（OH）2与空气中的CO2和H 2O化合成CaCO3 结晶。 四、石灰的技术性质 1.可塑性好 2.硬化缓慢 3.硬化后强度低 4.硬化时体积收缩大 5.耐水性差 五、石灰的应用 1.广泛应用于建筑室内粉刷——石灰乳 2.大量用于拌制建筑砂浆 ——石灰砂浆：石灰膏+砂+水 ——混合砂浆：石灰砂浆+水泥 用于抹灰、砌筑 3.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 灰土：生石灰粉、粘土 比例：1：2 ~ 1：4 加水——拌合、夯实 用于：建筑物的基础、路面或地面的垫层 4.加固软土地基 如：石灰桩——生石灰块灌入软土（高含水 量、高孔隙比土）中，形成石灰桩。