2气硬性胶凝材料.ppt

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1、建筑材料建筑材料土木工程学院建筑工程系 1/23/202312.1 石灰2.2 石膏2.3 水玻璃2气硬性胶凝材料2 Air hardening gel material 2 2 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料1/23/20232胶凝材料胶凝材料(binding materials)(binding materials)经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料。无机胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料有机胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料：只在空气中硬化石灰、石膏、水玻璃水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料：空气、水中皆可硬化 各种水泥沥青、树脂按凝结硬化条件分类2 Air hardenin

2、g gel material1/23/20233 石灰的技术要求石灰的硬化石灰生产简介石灰的主要技术性质石灰的应用2.1 2.1 石灰石灰1/23/20234 1.1.原料原料以CaCOCaCO3 3为主要成分的石灰石、白云石、白垩等。CaCOCaCO3 3 CaOCaO+CO+CO2 29001000块状生石灰块状生石灰2.2.煅烧煅烧钙质石灰：MgO含量5%镁质石灰：MgO5%2.1 2.1 石灰石灰原料原料一、生产一、生产1/23/20235 欠火石灰欠火石灰：温度过低，或煅烧时间不足，石灰石不能完全分解。过火石灰过火石灰：温度过高，或煅烧时间过长，表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包

3、覆，熟化很慢。2.1 2.1 石灰石灰煅烧不良：煅烧不良：3.3.熟化熟化生石灰与水反应生成氢氧化钙的过程，称为石灰石灰的的熟化熟化，又称消化消化或或消解消解。CaOCaO+H+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2+64.9KJ+64.9KJ1/23/20236 （1）特点：放出大量的热，并且体积增大。（2）熟石灰的两种形式：消石灰粉 石灰膏（乳）（3）陈伏：石灰浆使用前放置2-3周。过火石灰熟化很慢，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。2.1 2.1 石灰石灰4.4.磨细磨细块状生石灰生石灰粉磨细优点：硬化快，强度高缺点：生产和使用成本高1/2

4、3/20237 结晶：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中 结晶析出。碳化：石灰浆体在空气中吸收CO2气体，生成CaCO3晶体并释出水分。Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O=CaCOO=CaCO3 3+(n+1)H+(n+1)H2 2O O CaCO3晶体与Ca(OH)2晶体互相共生，形成紧密交织的结晶网，从而使浆体达到一定的强度。2.1 2.1 石灰石灰二、石灰的硬化二、石灰的硬化1/23/20238三、石灰的技术要求三、石灰的技术要求根据建筑生石灰JC/T479-1992、建筑生石灰粉JC/T480-1992、建筑消石灰粉JC/T481-1992的规定，

5、按MgO含量的多少，建筑石灰分钙质和镁质两类，分别又划分为优等品、一等品、合格品三个等级，技术指标见下表所示。2.1 2.1 石灰石灰1/23/20239 表表2-1 2-1 生石灰生石灰技术指标技术指标(JC/T 479-92)(JC/T 479-92)项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgOCaO+MgO)含量，%，不小于909085858080858580807575未消化残渣含量(5mm(5mm圆孔筛筛余量)，%,不大于5 5101015155 510101515COCO2 2，不大于5 57 79 96 68 81010产浆量，L/kgL/kg，不

6、小于2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.02.1 2.1 石灰石灰1/23/202310 表表2-2 2-2 生石灰粉生石灰粉的技术指标的技术指标(JC/T 480-92)(JC/T 480-92)项目钙质生石灰粉镁质生石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgOCaO+MgO)含量含量，%，不小于，不小于858580807575808075757070COCO2 2，不大于7 79 911118 810101212细细度度0.9mm0.9mm筛筛余，%，不大于0.20.20.50.51.51.50.20.20.50.51.51.50.125mm

7、0.125mm筛筛余，%，不大于7.07.012.012.018.018.07.07.012.012.018.018.02.1 2.1 石灰石灰1/23/202311 表表2-3 2-3 建筑建筑消石灰粉消石灰粉的分类的分类品种名称品种名称钙质消石灰粉钙质消石灰粉镁质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉氧化镁含量，氧化镁含量，4 44MgO244MgO2424MgO3024MgO302.1 2.1 石灰石灰1/23/202312 表表2-4 2-4 建筑建筑消石灰粉消石灰粉的技术指标的技术指标项目钙质生石灰粉镁质生石灰粉白云石消石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品

8、合格品(CaO+MgOCaO+MgO)含量含量，不小于，不小于707065656060656560605555656560605555游离水游离水，0.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 2体积安定性体积安定性合格合格合格合格-合格合格合格合格-合格合格合格合格-细细度度0.9mm0.9mm筛筛筛余，筛余，不大不大于于0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125 0.125 mmmm筛筛筛筛余，余，不大于不大于3 3101015153 3

9、101015153 3101015152.1 2.1 石灰石灰1/23/202313 四、石灰主要技术性质四、石灰主要技术性质1.可塑性和保水性好。氢氧化钙比表面积大，其表面吸附一层较厚的水膜。水膜层也降低了颗粒间的摩擦力。2.生石灰水化时水化热大，体积增大。3.硬化缓慢。CaCO3膜层阻碍了空气中二氧化碳的渗入和内部水分的蒸发。2.2 2.2 石灰石灰1/23/202314 4.硬化时体积收缩大。石灰浆中大量游离水分蒸发，内部毛细管失水紧缩。施工时要掺入一定量的骨料（如砂子等）和纤维材料（如麻刀纸筋等）。5.硬化后强度低。消化用水量大，蒸发后形成较多孔隙，硬化后体密度小。6.耐水性差。石灰硬

10、化体中大部分尚未碳化的氢氧化钙易溶于水。2.1 2.1 石灰石灰1/23/202315 1.制作石灰乳涂料 石灰乳由消石灰粉或石灰浆掺大量水调制而成。可用于室内墙面和顶棚粉刷。2.配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。2.1 2.1 石灰石灰五、石灰的应用五、石灰的应用1/23/202316 3.拌制石灰土和石灰三合土 消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或碎石、炉渣等），即成三合土三合土。主要用于建筑物基础、路面和地面的垫层。4.生产硅酸盐制品 磨细生石灰(或消石灰粉)和砂(或粉煤灰、粒化高炉矿渣、炉渣)等硅

11、质材料加水拌和，经过成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的建筑材料，统称为硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。2.1 2.1 石灰石灰1/23/202317建筑石膏生产简介石膏的技术要求建筑石膏的特性建筑石膏的应用 2.2 2.2 石膏石膏1/23/202318一、建筑石膏的生产一、建筑石膏的生产1.原料天然二水石膏 CaSO42H2O，又称软石膏或生石膏。天然无水石膏 CaSO4，也称硬石膏。化工废石膏 含CaSO42H2O或含有CaSO42H2O与CaSO4的混合物的化工副产品，如脱硫石膏、磷石膏、氟石膏。2.2 2.2 石膏石膏1/23/2023192.煅烧 型半水石膏即

12、为建筑石膏，又称熟石膏；其晶体较细，需水量大，导致建筑石膏的孔隙率也大。型半水石膏结晶颗粒较粗，比表面积较小。需水量仅为建筑石膏的一半，硬化后具有较高的密实度和强度，因此又称为高强石膏。CaSO4 2H2O107170124加压加压0.13MPa 2.2 2.2 石膏石膏1/23/202320 根据GB9776-88规定，建筑石膏按照强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。其中，抗折强度和抗压强度为试样与水接触后两小时测得的。2.2 2.2 石膏石膏二、石膏的技术要求二、石膏的技术要求1/23/202321技术指标技术指标优等品优等品一等品一等品合格品合格品抗折强度抗折强度

13、，MPaMPa,不小于不小于2.52.52.12.11.81.8抗压强度抗压强度，MPaMPa,不小于不小于4.94.93.93.92.92.9细度细度(0.2 mm(0.2 mm方孔方孔筛筛余，筛筛余，),),不大于不大于5.05.010.010.015.015.0凝结时间凝结时间初凝时间不早于初凝时间不早于6 min6 min；终凝时间不迟于；终凝时间不迟于30 min30 min 2.2 2.2 石膏石膏表表2-5 2-5 建筑建筑石膏石膏的技术指标的技术指标1/23/2023221.凝结硬化快建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：石膏凝结硬化的过程：半水石膏遇水溶解 半水石膏水化成二

14、水石膏 二水石膏晶体的析出 石膏的初凝 石膏的终凝 石膏的硬化 2.2 2.2 石膏石膏三、建筑石膏的特性三、建筑石膏的特性1/23/202323 建筑石膏与水拌和后，30min以内即可达终凝，在室内自然干燥条件下，一星期左右完全硬化。有时需要操作时间较长，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸盐、酒精废液等。2.硬化时体积微膨胀 建筑石膏凝结硬化稍有膨胀（0.05%0.15%），使石膏制品表面光滑饱满，棱角清晰完整且不易开裂。2.2 2.2 石膏石膏1/23/2023243.硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低孔隙率 50%-60%建筑石膏密度 2.5g/cm3 紧密堆积密度 1000k

15、g/m31200kg/m3疏松堆积密度 800kg/m31000kg/m3抗压强度约为 3MPa5MPa4.隔热、吸声性良好孔隙率高，导热系数为0.1210.205W/(/(mK)。2.2 2.2 石膏石膏1/23/2023255.防火性能良好 遇火时，石膏硬化后的主要成分二水石膏中的结晶水蒸发并且吸收热量，制品表面形成蒸汽幕，能有效阻止火的蔓延。2.2 2.2 石膏石膏6.具有一定的调温调湿性 建筑石膏是多孔材料，在室内湿度大时，可将水分吸入；在室内湿度小时，又可将孔隙内的水分释放出来。自动调节室内湿度。1/23/2023267.耐水性和抗冻性差 由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子间的粘结力，

16、遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬化体的耐水性较差。另外，建筑石膏中的水分受冻结冰后会产生崩裂，故抗冻性差。2.2 2.2 石膏石膏8.具有良好的装饰性，加工性能好 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。1/23/2023271.水泥的缓凝2.制备石膏砂浆和粉刷石膏3.制备各种石膏制品（1）特点：石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工。（2）用途：广泛用于高层建筑及大跨度建筑隔墙。（3）品种：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、

17、穿孔石膏板、石膏蜂窝板、空心石膏条板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。2.2 2.2 石膏石膏三、建筑石膏的应用三、建筑石膏的应用1/23/2023284.无水石膏水泥 将二水石膏在600800温度下煅烧后所得的不溶性无水石膏，加入适量的催化剂，如石灰、页岩灰、粒化高炉矿渣、硫酸钠、硫酸氢钠等，共同磨细而制得的气硬性胶凝材料，称为无水石膏水泥。它具有较高的强度，可用于配制建筑砂浆、保温混凝土、抹灰、制造石膏制品和石膏板等。2.2 2.2 石膏石膏1/23/202329 一、填空一、填空1.石灰的特性有：可塑性、硬化、硬化时体积和耐水性等。2.建筑石膏具有以下特性：凝结硬化、孔隙率、表观密度，强度

18、凝结硬化时体积、防火性能等。二、判断题二、判断题1.石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳化作用。2.为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠作为促硬剂，加入越多效果越好。2 2 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料1/23/202330 三、请观察图3-1中两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。2 2 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料1/23/202331 四、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，并提出防治措施。2 Air hardening gel material1/23/2023321/23/202333