《气硬性胶凝材料》PPT课件.ppt

第第3章章 无机胶凝材料无机胶凝材料1石灰石灰石膏石膏水玻璃水玻璃气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料13 3 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料1 1、胶凝材料、胶凝材料、胶凝材料、胶凝材料 Cementing MaterialsCementing Materials定义定义定义定义 作用作用作用作用物理化学作用物理化学作用（能胶结其它物料）（能胶结其它物料）坚强固体坚强固体塑性浆体塑性浆体胶结胶结整整体体散粒材料散粒材料(砂、石等砂、石等)块状材料块状材料(砖、石块砖、石块)22 2、胶凝材料分类、胶凝材料分类、胶凝材料分类、胶凝材料分类(1)(1)分类：分类：分类：分类：(2)(2)(2)(2)特性：特性：特性：特性：有机有机 气硬性气硬性只能在空气中硬化只能在空气中硬化无机无机 air-hardening 水硬性水硬性不仅能在不仅能在空气中空气中硬化硬化 hydraulic 而且能在而且能在水中水中硬化硬化胶凝材料胶凝材料气硬性气硬性胶凝材料胶凝材料 耐水性差，只能用于干燥环境。耐水性差，只能用于干燥环境。水硬性水硬性胶凝材料胶凝材料 耐水性好，可用于潮湿环境。耐水性好，可用于潮湿环境。3石灰吟石灰吟 明于谦明于谦 千锤万凿出深山，千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。要留清白在人间。4石灰石石灰石 Limestone、贝壳（、贝壳（CaCO3）3-13-1石灰石灰石灰石灰 Lime Lime一、原料及生产一、原料及生产一、原料及生产一、原料及生产次品次品次品次品原因原因原因原因缺点缺点缺点缺点欠烧石灰欠烧石灰欠烧石灰欠烧石灰 温度过低温度过低温度过低温度过低,时间不足时间不足时间不足时间不足,料块太大料块太大料块太大料块太大有未分解有未分解有未分解有未分解,利用率低利用率低利用率低利用率低过烧石灰过烧石灰过烧石灰过烧石灰 温度过高温度过高温度过高温度过高,时间太长时间太长时间太长时间太长,料块太小料块太小料块太小料块太小石灰过烧石灰过烧石灰过烧石灰过烧,活性降低活性降低活性降低活性降低原料：原料：生产：生产：分类：分类：CaCO3 CaO（生石灰（生石灰quicklime）CO2900钙质生石灰钙质生石灰 MgO5%镁质生石灰镁质生石灰 MgO5%5天工开物明 宋应星6小石灰窑对环境的污染小石灰窑对环境的污染7二、石灰熟化与硬化二、石灰熟化与硬化二、石灰熟化与硬化二、石灰熟化与硬化CaO(生石灰生石灰)H2O Ca(OH)2(熟石灰熟石灰)64.9kJ Hydrated lime1、熟化、熟化 消石灰：只用少量水消石灰：只用少量水(约约70)(理论值为理论值为 31.2%)石灰膏：加过量水石灰膏：加过量水熟石灰熟石灰粉状粉状膏状膏状8过烧石灰过烧石灰过烧石灰过烧石灰危害危害危害危害：消除危害方法消除危害方法消除危害方法消除危害方法：熟化缓慢，浆体硬化后仍在熟化，熟化缓慢，浆体硬化后仍在熟化，熟化缓慢，浆体硬化后仍在熟化，熟化缓慢，浆体硬化后仍在熟化，体积膨胀，导致硬化浆体开裂。体积膨胀，导致硬化浆体开裂。体积膨胀，导致硬化浆体开裂。体积膨胀，导致硬化浆体开裂。“陈伏陈伏陈伏陈伏”两星期两星期两星期两星期9石灰浆的陈伏时间石灰浆的陈伏时间不足，使其中部分不足，使其中部分过火石灰在石浆砂过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化浆制作时尚未水化，将导致在硬化的，将导致在硬化的石灰砂浆中继续水石灰砂浆中继续水化成化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从产生体积膨胀，从而形成凸出放射状而形成凸出放射状膨胀裂纹。膨胀裂纹。102 2、石灰硬化、石灰硬化、石灰硬化、石灰硬化塑性塑性浆体浆体干燥干燥(空气中空气中)Ca(OH)2结晶析出结晶析出晶体晶体交错生长交错生长硬化硬化浆体浆体CO2+H2O(空气中空气中)CaCO3结晶析出结晶析出11三、石灰技术性质三、石灰技术性质三、石灰技术性质三、石灰技术性质1 1、质量评定指标、质量评定指标、质量评定指标、质量评定指标2 2、石灰特性、石灰特性、石灰特性、石灰特性可塑性、保水性好可塑性、保水性好可塑性、保水性好可塑性、保水性好 凝结硬化缓慢凝结硬化缓慢凝结硬化缓慢凝结硬化缓慢体积收缩大体积收缩大体积收缩大体积收缩大 强度低强度低强度低强度低 耐水性差耐水性差耐水性差耐水性差 12由于石灰浆中存在大量由于石灰浆中存在大量的游离水，硬化时大量的游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形，著的体积收缩变形，使使硬化石灰体产生裂纹，硬化石灰体产生裂纹，故石灰浆不宜单独使用，故石灰浆不宜单独使用，通常工程施工时常掺入通常工程施工时常掺入一定量的骨料一定量的骨料(砂子砂子)或或纤维材料纤维材料(麻刀、纸筋等麻刀、纸筋等)。13四、石灰应用四、石灰应用1、石灰乳、石灰乳 Limewash2、石灰膏、石灰膏 lime putty3、消石灰、消石灰4、生石灰粉、生石灰粉 ground quicklime 粉刷粉刷 砌筑、抹灰砌筑、抹灰石灰土、三合土、三渣石灰土、三合土、三渣 碳化石灰板、硅酸盐制品碳化石灰板、硅酸盐制品思考思考:石灰土为何能用于地下石灰土为何能用于地下?14 灰塑灰塑 是广东传统建筑特有是广东传统建筑特有的室外装饰艺术。它的室外装饰艺术。它以石灰为主要材料，以石灰为主要材料，拌上稻拌上稻 草或草纸，经草或草纸，经反复锤炼，制成草根反复锤炼，制成草根灰、纸根灰，并以瓦灰、纸根灰，并以瓦筒、铜线为支撑物，筒、铜线为支撑物，在施工现场塑造，待在施工现场塑造，待干后再涂上矿物颜料干后再涂上矿物颜料而成。而成。15回回顾顾石灰石石灰石 CaCO3煅烧煅烧生石灰生石灰 CaO熟化熟化熟石灰熟石灰 Ca(OH)2结晶结晶成品成品 Ca(OH)2碳化碳化CaCO316石灰石灰 宋宋释绍昙释绍昙炉鞴亲从锻炼来，炉鞴亲从锻炼来，十分确硬亦心灰。十分确硬亦心灰。盖空王殿承渠力，盖空王殿承渠力，合水和泥做一回。合水和泥做一回。17关键词:清白煅烧放热奉献叶落归根回乡偶书回乡偶书唐贺知章唐贺知章少小离家老大回，少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。乡音无改鬓毛衰。儿童相见不相识，儿童相见不相识，笑问客从何处来笑问客从何处来?183-2 3-2 石石石石 膏膏膏膏 Gypsum Gypsum一、原料和生产一、原料和生产一、原料和生产一、原料和生产 二水石膏二水石膏（生石膏生石膏）破碎破碎加热处理加热处理磨磨细细Uncalcined gypsum半水石膏半水石膏（熟熟石膏石膏）calcined gypsumPlaster of Paris19石膏矿石石膏矿石 20硬石膏硬石膏 21加热加热处理处理方式方式煅烧煅烧蒸炼蒸炼普通建筑石膏普通建筑石膏高强建筑石膏高强建筑石膏(107170，干燥，干燥)(125，1.3atm，有液态水，有液态水)22熟石膏或烧石膏、煅石膏（熟石膏或烧石膏、煅石膏（calcined gypsum）。化学式。）。化学式。有有和和二种形态，都是菱形结晶，但物理性能不同。二种形态，都是菱形结晶，但物理性能不同。型半水石膏型半水石膏结晶良好，坚实；结晶良好，坚实；型型是片状的、有裂纹的晶体，是片状的、有裂纹的晶体，结晶很细，比表面积比结晶很细，比表面积比型大得多。通常用蒸压釜在饱和蒸汽型大得多。通常用蒸压釜在饱和蒸汽介质中蒸炼而成的是介质中蒸炼而成的是型半水石膏，亦称高强石膏。用炒锅或型半水石膏，亦称高强石膏。用炒锅或回转窑敞开装置燃烧而成的是回转窑敞开装置燃烧而成的是型半水石膏，亦即建筑石膏。型半水石膏，亦即建筑石膏。后者生产设备简单，效率高。与水拌合所成浆体的干燥过程中后者生产设备简单，效率高。与水拌合所成浆体的干燥过程中重新形成重新形成CaSO42H2O，迅速凝结硬化而获得强度。在干燥，迅速凝结硬化而获得强度。在干燥状态强度最高，遇水剧烈软化。在凝结硬化过程中体积稍有膨状态强度最高，遇水剧烈软化。在凝结硬化过程中体积稍有膨胀，是一种气硬性胶凝材料。常加砂子或纤维材料制成砂浆或胀，是一种气硬性胶凝材料。常加砂子或纤维材料制成砂浆或灰浆用于建筑装饰抹灰，制做石膏制品，也用作模型等。美术灰浆用于建筑装饰抹灰，制做石膏制品，也用作模型等。美术工艺上用作雕塑模型。工艺上用作雕塑模型。半水石膏半水石膏23二、石膏水化硬化二、石膏水化硬化二、石膏水化硬化二、石膏水化硬化 1 1、物理化学变化、物理化学变化、物理化学变化、物理化学变化半水石膏半水石膏(晶体晶体)半水石膏半水石膏(饱和溶液饱和溶液)溶解溶解二水石膏二水石膏(过饱和溶液过饱和溶液)水化水化二水石膏二水石膏(针状晶体针状晶体)结晶结晶促促进进24石膏凝结硬化示意图石膏凝结硬化示意图25凝结硬化的概念：凝结硬化的概念：石膏粉石膏粉加水成加水成浆体浆体具具有有流流动动性性变变稠稠失失去去流流动动性性具具有有塑塑性性失失去去塑塑性性强强度度增增大大初初 凝凝终终 凝凝硬硬 化化终终 凝：与拆模密切相关。凝：与拆模密切相关。初初 凝：与浇注施工密切相关；凝：与浇注施工密切相关；26 2 2、浆体性状变化、浆体性状变化、浆体性状变化、浆体性状变化流动性流动性可塑性可塑性有部分有部分可塑性可塑性具有强度具有强度硬化浆体硬化浆体6min30min开始失去开始失去塑性塑性完全失去完全失去塑性塑性终凝终凝Final set初凝初凝Initial set加水加水273 3 3 3、硬化浆体结构特征、硬化浆体结构特征、硬化浆体结构特征、硬化浆体结构特征 多孔、微孔多孔、微孔多孔、微孔多孔、微孔理论需水量理论需水量理论需水量理论需水量(用于水化用于水化用于水化用于水化)18.6%)18.6%)18.6%)18.6%多余水分蒸发多余水分蒸发多余水分蒸发多余水分蒸发实际需水量实际需水量实际需水量实际需水量(便于操作便于操作便于操作便于操作)3580%)3580%)3580%)3580%内部留下孔隙内部留下孔隙内部留下孔隙内部留下孔隙28四、石膏技术性质四、石膏技术性质四、石膏技术性质四、石膏技术性质1 1、质量评定指标、质量评定指标、质量评定指标、质量评定指标flexural strength,compressive strength,fineness29凝结硬化快（凝结硬化快（630min）孔隙率高（孔隙率高（5060%）微膨胀性（膨胀率微膨胀性（膨胀率0.05%0.15%）早期强度发展迅速，但极限强度较低早期强度发展迅速，但极限强度较低耐水性差（软化系数）耐水性差（软化系数）耐火性强耐火性强绝热性好（导热系数绝热性好（导热系数0.205W/(mK)）可加工性好可加工性好2、性质特征、性质特征30四、石膏应用四、石膏应用 1、室内抹灰、室内抹灰 plastering 2、建筑装饰制品、建筑装饰制品 decorative products 3、石膏板、石膏板 gypsum sheet plasterboard313233343536生石膏生石膏回回顾顾煅烧煅烧熟石膏熟石膏水化水化硬化硬化成品成品37