气硬性胶凝材料模板PPT学习教案.pptx

会计学1气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料(cilio)模板模板第一页，共44页。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-只能在空气中硬化，也只能在空气只能在空气中硬化，也只能在空气只能在空气中硬化，也只能在空气只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展强度中保持或继续发展强度中保持或继续发展强度中保持或继续发展强度水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料-不仅不仅不仅不仅(bjn)(bjn)(bjn)(bjn)能在空气中，而且能能在空气中，而且能能在空气中，而且能能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或更好地在水中硬化、保持或更好地在水中硬化、保持或更好地在水中硬化、保持或继续发展强度继续发展强度继续发展强度继续发展强度 强 度 耐水性抗渗、抗冻性用 途气硬性 低 差 差地面以上、干燥环境水硬性 高 好 好干燥或潮湿环境、水中气硬性(yngxng)与水硬性(yngxng)胶凝材料的差异第1页/共44页第二页，共44页。一一一一.原料原料原料原料(yunlio)(yunlio)(yunlio)(yunlio)与生与生与生与生产产产产n n原料：原料：原料：原料：n n 以以以以CaCO3CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩垩垩垩(bi)(bi)等。等。等。等。n n石灰的制备：石灰的制备：石灰的制备：石灰的制备：n n石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：n n n n制备工艺：制备工艺：制备工艺：制备工艺：n n 岩石岩石岩石岩石 破碎破碎破碎破碎 煅烧煅烧煅烧煅烧 粉磨粉磨粉磨粉磨(消解消解消解消解)第一节第一节.石石 灰灰第2页/共44页第三页，共44页。制备工艺制备工艺(gngy)与产品与产品石灰石10001200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化灰池石灰浆浓缩(nn su)石灰(shhu)膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时，欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰减轻或消除过火石灰的危害第3页/共44页第四页，共44页。第4页/共44页第五页，共44页。放热体积(tj)膨胀1-2.5倍正火（生）石灰分两类正火（生）石灰分两类 当当MgO MgO 5%5%，为钙质生石灰；，为钙质生石灰；当当MgO MgO 5%5%，为镁质生石灰，为镁质生石灰欠火（生）石灰欠火（生）石灰 火候不足火候不足,不能消解（熟化）不能消解（熟化）过火（生）石灰过火（生）石灰 火候太足火候太足,熟化缓慢熟化缓慢,硬化后有膨胀硬化后有膨胀,需需“陈伏陈伏”两周两周(lin zhu)(lin zhu)以上以上熟（消）石灰分三类熟（消）石灰分三类(sn li)(sn li)当当 MgO MgO 4%4%，为钙质消石灰；，为钙质消石灰；当当4%4%MgO MgO 24%24%，为镁质消石灰；，为镁质消石灰；当当24%24%MgO MgO 30%30%，为白云石消石灰，为白云石消石灰二.石灰的熟(消)化、水化第5页/共44页第六页，共44页。氢氧化钙氢氧化钙(qn yn hu i)(qn yn hu i)晶体晶体 碳酸钙晶碳酸钙晶体体石灰浆体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化三、石灰三、石灰(shhu)的硬的硬化化结晶作用结晶作用生石灰或熟石灰水成为生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体；浆体；浆体中游离水的不断损失，导致浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构(jigu)网网硬硬化。化。碳化作用碳化作用Ca(OH)2与空气中的与空气中的CO2气体反应，在表面形成气体反应，在表面形成CaCO3膜层。膜层。提高耐久性。提高耐久性。石灰硬化体由-表面 CaCO3晶体、内部 Ca(OH)2晶体组成第6页/共44页第七页，共44页。建建筑筑石石灰灰的的技技术术指指标标有有细细度度、CaO+MgOCaO+MgO含含量量(hnling)(hnling)、CO2CO2含含量量(hnling)(hnling)和和细细度度等等。并并按按技技术术指指标标分分为为优优等等品品、一一等等品品和和合合格格品品三个等级。具体技术要求见：三个等级。具体技术要求见：JC/T479-1992 JC/T479-1992 建筑生石灰建筑生石灰 JC/T480-1992 JC/T480-1992 建筑生石灰粉建筑生石灰粉JC/T481-1992 JC/T481-1992 建筑消石灰粉建筑消石灰粉钙质生石灰钙质生石灰 MgO5%MgO5%；钙质消石灰粉；钙质消石灰粉MgO4%MgO4%镁质生石灰镁质生石灰 MgO5%MgO5%；镁质消石灰粉；镁质消石灰粉MgO4%MgO4%四、建筑(jinzh)石灰的技术指标第7页/共44页第八页，共44页。（1 1 1 1）可塑性好）可塑性好）可塑性好）可塑性好 生生生生石石石石灰灰灰灰熟熟熟熟化化化化为为为为石石石石灰灰灰灰浆浆浆浆时时时时，能能能能自自自自动动动动形形形形成成成成颗颗颗颗粒粒粒粒极极极极细细细细（直直直直径径径径约约约约为为为为1m1m1m1m）的的的的呈呈呈呈胶胶胶胶体体体体分分分分散散散散状状状状态态态态的的的的氢氢氢氢氧氧氧氧化化化化钙钙钙钙，表表表表面面面面吸吸吸吸附附附附(xf)(xf)(xf)(xf)一一一一层层层层厚厚厚厚的的的的水水水水膜膜膜膜。因因因因此此此此用用用用石石石石灰灰灰灰调调调调成成成成的的的的石石石石灰灰灰灰砂砂砂砂浆浆浆浆其其其其突突突突出出出出的的的的优优优优点点点点是是是是具具具具有有有有良良良良好好好好可可可可塑塑塑塑性性性性。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。（2）硬化慢、强度低 从石灰浆体的硬化过程(guchng)可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。同时，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。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。五、石灰的技术(jsh)性质第8页/共44页第九页，共44页。（3 3）硬化时体积收缩大）硬化时体积收缩大 石石灰灰在在硬硬化化过过程程中中，蒸蒸发发大大量量的的游游离离水水而而引引起起显显著著的的收收缩缩，所所以以除除调调成成石石灰灰乳乳作作薄薄层层涂涂刷刷外外，不不宜宜单单独独使使用用。常常在在其其中中掺掺入入砂砂、纸纸筋筋等等以以减减少少收收缩缩和和节节约约石石灰。灰。（4 4）耐水性差，不易贮存）耐水性差，不易贮存 块块状状类类石石灰灰放放置置太太久久，会会吸吸收收空空气气中中的的水水分分而而自自动动熟熟化化成成消消石石灰灰粉粉，再再与与空空气气中中二二氧氧化化碳碳作作用用而而还还原原为为碳碳酸酸钙钙，失失去去胶胶结结能能力力。所所以以贮贮存存生生石石灰灰，不不但但要要防防止止受受潮潮，而而且且不不宜宜贮贮存存过过久久。最最好好(zu(zu ho)ho)运运到到后后即即熟熟化化成成石石灰灰浆浆，将将贮贮存存期期变变为为陈陈伏伏期期。由由于于生生石石灰灰受受潮潮熟熟化化时时放放出出大大量量的的热热，而而且且体体积积膨膨胀胀，所所以以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。储存和运输生石灰时，还要注意安全。第9页/共44页第十页，共44页。过火石灰膨胀裂纹石灰网状收缩裂纹第10页/共44页第十一页，共44页。问问问问 题？题？题？题？1.1.过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？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，答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，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，产水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产水化消解很慢，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生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化生体积膨胀，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。和陈伏期，或过滤掉。和陈伏期，或过滤掉。和陈伏期，或过滤掉。2.2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独因而容易导致开裂。在使用时，避免单独因而容易导致开裂。在使用时，避免单独因而容易导致开裂。在使用时，避免单独(dnd)(dnd)使用，使用，使用，使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。第11页/共44页第十二页，共44页。（1 1 1 1）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆将将将将消消消消石石石石灰灰灰灰粉粉粉粉或或或或熟熟熟熟化化化化好好好好的的的的石石石石灰灰灰灰膏膏膏膏加加加加入入入入多多多多量量量量的的的的水水水水搅搅搅搅拌拌拌拌稀稀稀稀释释释释，成成成成为为为为石石石石灰灰灰灰乳乳乳乳，是是是是一一一一种种种种廉廉廉廉价价价价(linji)(linji)(linji)(linji)的的的的涂涂涂涂料料料料，主主主主要要要要用用用用于于于于内内内内墙墙墙墙和和和和天天天天棚棚棚棚刷刷刷刷白白白白，增增增增加加加加室室室室内内内内美美美美观观观观和和和和亮亮亮亮度度度度。我我我我国国国国农农农农村村村村也也也也用用用用于于于于外外外外墙墙墙墙。石石石石灰灰灰灰乳乳乳乳可可可可加加加加入入入入各各各各种种种种耐耐耐耐碱碱碱碱颜颜颜颜料料料料。调调调调入入入入少少少少量量量量水水水水泥泥泥泥、粒粒粒粒化化化化高高高高炉炉炉炉矿矿矿矿渣渣渣渣或或或或粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰，可可可可提提提提高高高高其其其其耐耐耐耐水水水水性性性性，调调调调入入入入氯氯氯氯化化化化钙钙钙钙或或或或明明明明矾矾矾矾，可减少涂层粉化现象。可减少涂层粉化现象。可减少涂层粉化现象。可减少涂层粉化现象。石石石石灰灰灰灰砂砂砂砂浆浆浆浆是是是是将将将将石石石石灰灰灰灰膏膏膏膏、砂砂砂砂加加加加水水水水拌拌拌拌制制制制而而而而成成成成，按按按按其其其其用用用用途途途途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。分为砌筑砂浆和抹面砂浆。分为砌筑砂浆和抹面砂浆。分为砌筑砂浆和抹面砂浆。六、石灰六、石灰(shhu)的应用的应用第12页/共44页第十三页，共44页。（2 2）石石灰灰土土（灰灰土土）和和三三合合土土石石灰灰与与粘粘土土或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料混混合合使使用用，制制成成石石灰灰土土或或石石灰灰与与工工业业废废料料的的混混合合料料，加加适适量量的的水水充充分分拌拌合合后后，经经碾碾压压或或夯夯实实，在在潮潮湿湿环环境境中中使使石石灰灰与与粘粘土土或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料表表面面的的活活性性氧氧化化硅硅或或氧氧化化铝铝反反应应，生生成成具具有有水水硬硬性性的的水水化化硅硅酸酸钙钙或或水水化化铝铝酸酸钙钙，适适于于在在潮潮湿湿环环境境中中使使用用。如如建建筑筑物物或或道道路路基基础础中中使使用用的的石石灰灰土土，三三合合土土，二二灰灰土土（石石灰灰、粉粉煤煤灰灰或或炉炉灰灰(l(l hu)hu)），二二灰灰碎碎石石（石石灰灰、粉粉煤煤灰灰或或炉炉灰灰(l(l hu)hu)、级级配碎石）等。配碎石）等。第13页/共44页第十四页，共44页。（3 3）灰砂砖和硅酸盐制品）灰砂砖和硅酸盐制品石石灰灰与与天天然然砂砂或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料混混合合均均匀匀，加加水水搅搅拌拌,经经压压振振或或压压制制，形形成成硅硅酸酸盐盐制制品品。为为使使其其获获早早期期强强度度，往往往往采采用用高高温温高高压压养养护护(yngh)(yngh)或或蒸蒸压压，使使石石灰灰与与硅硅铝铝质质材材料料反反应应速速度度显显著著加加快快，使使制制品品产产生生较较高高的的早早期期强强度度。如如灰灰砂砂砖砖、硅硅酸酸盐盐砖砖、硅硅酸酸盐盐混混凝凝土土制品等。制品等。砂 灰砂砖石灰(shhu)+粉煤灰 +水 -粉煤灰砖 煤矸石 煤矸石砖蒸蒸 压压第14页/共44页第十五页，共44页。硅酸盐砌块硅酸盐砌块(q kui)第15页/共44页第十六页，共44页。灰砂砖灰砂砖第16页/共44页第十七页，共44页。一、石膏一、石膏一、石膏一、石膏(shgo)(shgo)的组的组的组的组成与结构成与结构成与结构成与结构n n石膏的矿物石膏的矿物(kungw)(kungw)组成：组成：n n CaSO4xH2O CaSO4xH2OX为结晶水为结晶水H2Ox0，硬石膏(无水石膏)x0.5，熟石膏(shgo)(半水石膏(shgo)x2，生石膏(二水石膏)石膏胶凝材料(Gypsum binder)的组成：CaSO4 0.5H2O或或CaSO4。石膏是晶体结构第二节第二节.石石 膏膏第17页/共44页第十八页，共44页。二、石膏二、石膏二、石膏二、石膏(shgo)(shgo)的生的生的生的生产产产产n n原料：原料：n n天然二水石膏；天然二水石膏；n n天然无水石膏；天然无水石膏；n n工业工业(gngy)(gngy)副产物副产物磷石膏、氟石膏等。磷石膏、氟石膏等。n n生产工序：生产工序：n n 原料原料(破碎破碎)脱水脱水 磨细磨细n n生产生产(脱水脱水)的工艺：的工艺：n n非密闭煅烧非密闭煅烧(干燥空气中干燥空气中)：n n 密闭蒸练密闭蒸练(湿的水蒸气湿的水蒸气)：n n不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料天然(tinrn)石膏矿纤维状晶体第18页/共44页第十九页，共44页。生产工艺与产品生产工艺与产品生产工艺与产品生产工艺与产品(ch(ch npnp n)n)的组成的组成的组成的组成CaSO42H2O 120180C干燥(gnzo)空气125180C水蒸气-CaSO4 0.5H2O-CaSO4 0.5H2O-CaSO4()可溶-CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密闭(mb)煅烧工艺及其产品组成密闭蒸炼工艺及其产品组成 CaSO4CaSO40.5H2O0.5H2O高强石膏高强石膏 晶体粗大结实晶体粗大结实,比表面比表面积小积小,需水量小需水量小,制品孔隙率小制品孔隙率小,强度高；强度高；CaSO4CaSO40.5H2O0.5H2O建筑石膏建筑石膏 晶体微细晶体微细,比表面积大比表面积大,需需水量大水量大,制品孔隙率大制品孔隙率大,强度低强度低第19页/共44页第二十页，共44页。三、建筑石膏三、建筑石膏(shgo)的的凝结硬化凝结硬化n n凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：n n CaSO4 0.5H2O CaSO4 0.5H2O 1.5H2O 1.5H2O CaSO42H2O CaSO42H2OQQn n 即：石膏即：石膏即：石膏即：石膏(shgo)(shgo)的水化反应是由二水石膏的水化反应是由二水石膏的水化反应是由二水石膏的水化反应是由二水石膏(shgo)(shgo)制备半水石膏制备半水石膏制备半水石膏制备半水石膏(shgo)(shgo)的逆反应的逆反应的逆反应的逆反应n n凝结硬化机理凝结硬化机理凝结硬化机理凝结硬化机理“溶解沉淀理论溶解沉淀理论溶解沉淀理论溶解沉淀理论”n n 溶解溶解溶解溶解n n 沉淀沉淀沉淀沉淀n n 硬化硬化硬化硬化 半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此(ync)，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液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第20页/共44页第二十一页，共44页。凝结硬化的物理化学凝结硬化的物理化学凝结硬化的物理化学凝结硬化的物理化学(w l(w l hu hu xu)xu)过程过程过程过程 石膏(shgo)浆体 半水石膏颗粒半水石膏颗粒 二水二水(r shu)(r shu)石膏晶体石膏晶体石膏胶体石膏硬化体水孔隙水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量石膏硬化体中晶体堆积体第21页/共44页第二十二页，共44页。技术指标技术指标n n密度约为密度约为密度约为密度约为2.60-2.75g/cm32.60-2.75g/cm32.60-2.75g/cm32.60-2.75g/cm3，堆积密度约为，堆积密度约为，堆积密度约为，堆积密度约为800-1000kg/m3.800-1000kg/m3.800-1000kg/m3.800-1000kg/m3.n n0.2mm0.2mm0.2mm0.2mm筛余筛余筛余筛余10%10%10%10%，初凝时间，初凝时间，初凝时间，初凝时间3min3min3min3min，终凝时间，终凝时间，终凝时间，终凝时间30min30min30min30min。n n根据根据根据根据2h2h2h2h抗压与抗折强度分为抗压与抗折强度分为抗压与抗折强度分为抗压与抗折强度分为3.03.03.03.0、2.02.02.02.0与与与与1.61.61.61.6三级。（三级。（三级。（三级。（GB9776-2008GB9776-2008GB9776-2008GB9776-2008）n n建筑石膏一般储存建筑石膏一般储存建筑石膏一般储存建筑石膏一般储存3 3 3 3个月后，强度将降低个月后，强度将降低个月后，强度将降低个月后，强度将降低30%30%30%30%左右左右左右左右(zuyu)(zuyu)(zuyu)(zuyu)，所以贮，所以贮，所以贮，所以贮存期超过存期超过存期超过存期超过3 3 3 3个月应重新进行质量检验，以确定其等级。个月应重新进行质量检验，以确定其等级。个月应重新进行质量检验，以确定其等级。个月应重新进行质量检验，以确定其等级。第22页/共44页第二十三页，共44页。四四.石膏石膏(shgo)(shgo)的特性的特性1.凝结硬化快,强度低(比石灰高)2.硬化后体积微膨胀(0.51.0%)表面光滑细腻,形体饱满密实(m shi)装饰性好 3.孔隙率大 则容重小,强度低,保温隔热、吸声性好,可调节室内温湿 度；但抗渗性，抗冻性差，耐水性差，吸湿性强。4.防火性能好，加工性能好五五五五.石膏石膏石膏石膏(shgo)(shgo)(shgo)(shgo)的应用的应用的应用的应用1.石膏抹灰材料 2.石膏墙体材料 3.石膏装饰板、浮雕艺术石膏装饰配件普通石膏板普通石膏板耐水石膏板耐水石膏板耐火石膏板耐火石膏板纸面石膏板纸面石膏板第23页/共44页第二十四页，共44页。石膏粉吸湿(x sh)后受潮第24页/共44页第二十五页，共44页。轻钢龙骨轻钢龙骨(lngg)纸面石膏板吊顶纸面石膏板吊顶内龙骨纸面石膏板墙体内龙骨纸面石膏板墙体第25页/共44页第二十六页，共44页。空心空心(kng xn)石膏条板石膏条板第26页/共44页第二十七页，共44页。空心空心空心空心(kng xn)(kng xn)隔墙板隔墙板隔墙板隔墙板第27页/共44页第二十八页，共44页。壁花天花板装饰(zhungsh)花装饰装饰装饰装饰(zhungsh)(zhungsh)石膏制品石膏制品石膏制品石膏制品第28页/共44页第二十九页，共44页。装饰装饰装饰装饰(zhungsh)(zhungsh)石膏制品石膏制品石膏制品石膏制品梁托线条(xintio)拐角、线条(xintio)艺术(ysh)镜框罗马柱第29页/共44页第三十页，共44页。问问问问 题题题题?1.1.石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，WhyWhy？答：半水石膏需加水答：半水石膏需加水60608080，才能使浆体达到，才能使浆体达到(d(d do)do)成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需石膏只需18.618.6的水量；即，有的水量；即，有40604060多的水不多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？答：优点保温隔热性、吸声(x shn)隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。缺点强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。第30页/共44页第三十一页，共44页。3.3.为什么石膏制品的耐水性差？为什么石膏制品的耐水性差？答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入键结合，因此，水分子进入(jnr)(jnr)，降低了晶体层，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有系数只有0.300.450.300.45；另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低膏制品长期在水中的强度将更低 。4、如何(rh)改善石膏制品的耐水性?答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率；掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。第31页/共44页第三十二页，共44页。5 5、为什么石膏制品的防火性好、为什么石膏制品的防火性好Why?Why?答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含有两个结晶水分子含有两个结晶水分子(fnz(fnz)，在受热后，二水石膏晶体，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子脱去水分子(fnz(fnz)，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子子(fnz(fnz)的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。脱水和烧结。6、进一步思考的问题:警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印，其原理是什么？试验证明石膏板有调节室内湿度的功能(gngnng)，为什么？如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？调湿作用(zuyng)红线条表示室内湿度变化蓝线条表示室外湿度变化第32页/共44页第三十三页，共44页。第三节第三节第三节第三节.水玻璃水玻璃一一.水玻璃的定义水玻璃的定义(dngy)(dngy)由不同比例(bl)的碱金属和二氧化硅组成，俗称泡花碱。常用硅酸钠水玻璃 Na2OnSiO2。一般的n=1.53.5。二二.水玻璃的生产水玻璃的生产(shngchn)(shngchn)湿法湿法(液体水玻璃液体水玻璃)；干法干法(固体水玻璃固体水玻璃)湿法湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热,直接反应生液体水玻璃。干法干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于1300-1400C温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：第33页/共44页第三十四页，共44页。三三.水玻璃的模数水玻璃的模数 SiO2与Na2O的分子比 n 称为水玻璃的模数 1.模数对性能影响(yngxing)水玻璃模数越大，硬化越快，干缩越大，粘结力愈大，强度愈高 2.密度对性能影响(yngxing)同一模数液体水玻璃，密度愈大，浓度愈大，粘结力愈大，强度愈高。第34页/共44页第三十五页，共44页。四、水玻璃的硬化四、水玻璃的硬化(ynghu)液体水玻璃在空气中吸收液体水玻璃在空气中吸收(xshu)(xshu)二氧化碳，形成无定形二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：由于空气中由于空气中CO2CO2浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速硬化和提高硬化后的防水性，需加热促进硬化或加入硬化和提高硬化后的防水性，需加热促进硬化或加入Na2SiF6Na2SiF6（掺量（掺量12-15%12-15%）作为）作为 促硬促硬(凝凝)剂。剂。第35页/共44页第三十六页，共44页。五、水玻璃的特性五、水玻璃的特性(txng)(txng)1 1、粘结力强、强度较高、粘结力强、强度较高水水玻玻璃璃在在硬硬化化后后，其其主主要要成成分分为为二二氧氧化化硅硅(r(r yng yng hu hu gu)gu)凝凝胶胶和和氧氧化化硅硅，因因而而具具有有较较高高的的粘粘结结力力和和强强度度。用用水水玻玻璃璃配配制制的的混混凝凝土土的的抗抗压压强强度度可可达达151540MPPa40MPPa（1 1：3 3的的石石灰灰砂砂浆浆2828天天抗抗压压强强度度通通常常只只有有0.20.20.5MPa0.5MPa）2 2、耐酸性好、耐酸性好由由于于水水玻玻璃璃硬硬化化后后的的主主要要成成分分为为SiO2,SiO2,它它可可以以抵抵抗抗除除氢氢氟氟酸酸、过过热热磷磷酸酸以以外外的的几几乎乎所所有有的的无无机机和和有有机机酸酸。用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。第36页/共44页第三十七页，共44页。3 3、耐热性好、耐热性好耐高温耐高温硬化后形成的二氧化硅网状骨架，硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降不大。用于配在高温下强度下降不大。用于配制制(pizh)(pizh)水玻璃耐热混凝土、水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥。耐热砂浆、耐热胶泥。4 4、耐碱性、耐水性、抗渗性差、耐碱性、耐水性、抗渗性差水玻璃在加入氟硅酸钠后仍不能水玻璃在加入氟硅酸钠后仍不能完全硬化，仍然有一定量的水玻完全硬化，仍然有一定量的水玻璃璃Na2OnSiO2Na2OnSiO2。由于。由于SiO2SiO2和和Na2OnSiO2Na2OnSiO2均可溶于水中，所以均可溶于水中，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。为提高耐水性，常采用中等浓度为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对己硬化的水玻璃进行酸洗的酸对己硬化的水玻璃进行酸洗处理。处理。第37页/共44页第三十八页，共44页。六.水玻璃的应用(yngyng)1 1、土壤加固、土壤加固将模数为将模数为2.52.53 3的液体水玻璃的液体水玻璃(b l)(b l)和氯化钙溶液通过金属管交和氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达用这种方法加固的砂土，抗压强度可达3 36MPa6MPa。Na2OnSiO2Na2OnSiO2CaCl2CaCl2x H2O2NaCl+nSiO2(x-x H2O2NaCl+nSiO2(x-1)H2O+Ca(OH)21)H2O+Ca(OH)22 2、配制耐酸、热混凝土和耐酸、热砂浆、配制耐酸、热混凝土和耐酸、热砂浆用水玻璃用水玻璃(b l)(b l)作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配制不同耐热度的水玻璃制不同耐热度的水玻璃(b l)(b l)耐热混凝土。耐热混凝土。第38页/共44页第三十九页，共44页。3 3、配制速凝防水剂、配制速凝防水剂 水玻璃加两种、三种、或四种矾，水玻璃加两种、三种、或四种矾，即可配制成所谓的二矾、三矾、即可配制成所谓的二矾、三矾、四矾速凝防水剂。这种防水剂凝四矾速凝防水剂。这种防水剂凝结迅速，一般不超过结迅速，一般不超过1 1分钟，适用分钟，适用于与水泥浆调和，堵塞漏洞于与水泥浆调和，堵塞漏洞(ludng)(ludng)、缝隙等局部抢修。、缝隙等局部抢修。4 4、修补砖墙裂缝、修补砖墙裂缝 将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到勃结直接压入砖墙裂缝，可起到勃结和补强作用。和补强作用。第39页/共44页第四十页，共44页。5 5 5 5、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力以以以以密密密密度度度度(md)(md)(md)(md)为为为为1.35 1.35 1.35 1.35 g/cm3g/cm3g/cm3g/cm3的的的的水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃浸浸浸浸渍渍渍渍或或或或涂涂涂涂刷刷刷刷粘粘粘粘土土土土砖砖砖砖、普普普普通通通通混混混混凝凝凝凝土土土土、硅硅硅硅酸酸酸酸盐盐盐盐混混混混凝凝凝凝土土土土、石石石石材材材材等等等等多多多多孔孔孔孔材材材材料料料料，可可可可提提提提高高高高材材材材料料料料的的的的密密密密实实实实度度度度、强强强强度度度度、抗抗抗抗渗渗渗渗性性性性、抗抗抗抗冻冻冻冻性性性性、及及及及耐耐耐耐水水水水性性性性等等等等。这这这这是是是是因因因因为为为为水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃与与与与空空空空气气气气中中中中的的的的二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳反反反反应应应应生生生生成成成成硅硅硅硅酸酸酸酸凝凝凝凝胶胶胶胶，同同同同时时时时水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃也也也也与与与与材材材材料料料料中中中中的的的的氢氢氢氢氧氧氧氧化化化化钙钙钙钙反反反反应应应应生生生生成成成成硅硅硅硅酸酸酸酸钙钙钙钙凝凝凝凝胶胶胶胶，两者填充于材料的孔隙，使材料致密。两者填充于材料的孔隙，使材料致密。两者填充于材料的孔隙，使材料致密。两者填充于材料的孔隙，使材料致密。但但但但不不不不能能能能用用用用来来来来涂涂涂涂刷刷刷刷或或或或浸浸浸浸渍渍渍渍石石石石膏膏膏膏制制制制品品品品，因因因因为为为为硅硅硅硅酸酸酸酸钠钠钠钠会会会会与与与与硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙反反反反映映映映生生生生成成成成硫硫硫硫酸酸酸酸钠钠钠钠，在在在在制制制制品品品品孔孔孔孔隙隙隙隙中中中中结结结结晶晶晶晶，体体体体积积积积显显显显著著著著膨膨膨膨胀胀胀胀，从而导致制品的破坏。从而导致制品的破坏。从而导致制品的破坏。从而导致制品的破坏。水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃应应应应在在在在密密密密闭闭闭闭的的的的条条条条件件件件下下下下存存存存放放放放，长长长长时时时时间间间间存存存存放放放放后后后后，水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃会产生一定的沉淀，使用时应搅拌均匀。会产生一定的沉淀，使用时应搅拌均匀。会产生一定的沉淀，使用时应搅拌均匀。会产生一定的沉淀，使用时应搅拌均匀。第40页/共44页第四十一页，共44页。问问 题题？1.1.为什么水玻璃能配制耐酸混凝土和砂浆？2.2.答：水 玻 璃 溶 液 的 凝 结(nngji)硬化是在酸作用下，使硅酸根离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更加密实和耐水。3.3.为什么水玻璃模数n越大，粘结力越强，耐水性越好？4.4.答：n是SiO2/R2O的摩尔比，n越大，表明SiO2含量越大，硬化后的玻璃体中SiO2的交联密度越大，所以，粘结力越强，耐水性越好。第41页/共44页第四十二页，共44页。硬化条件硬化条件 硬化速度硬化速度 体积变化体积变化 强强 度度 应应 用用石石灰灰干燥环境，干燥环境，吸收吸收COCO2 2 慢慢 收缩收缩 低低配制混合砂浆配制混合砂浆生产硅酸盐制品生产硅酸盐制品石石膏膏干燥环境干燥环境 快快 膨胀膨胀 高高生产装饰材料生产装饰材料水水玻玻璃璃干燥环境，干燥环境，吸收吸收COCO2 2 最慢最慢 收缩收缩 最高最高配制耐酸配制耐酸(热热)砂砂浆和混凝土浆和混凝土,土壤加固土壤加固石灰、石膏(shgo)、水玻璃的比较第42页/共44页第四十三页，共44页。第43页/共44页第四十四页，共44页。