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文檔簡介
第三章
氣硬性膠凝材料
膠凝材料:用來把散粒、塊狀材料粘結為一個整體的材料分類:
無機:石膏、石灰、水玻璃→氣硬性膠凝材料各類水泥→水硬性膠凝材料有機:瀝青、樹脂、橡膠第一節(jié)石灰
生產(chǎn)原料:石灰石(CaCO3,MgCO3)建筑用石灰的種類:生石灰(CaO):塊灰;生石灰粉熟石灰(Ca(OH)2):消石灰粉;石灰膏;石灰乳一、石灰的生產(chǎn)
CaCO3CaO+CO2↑火候不適當:欠火石灰:含較多的CaCO3,活性差,利用率低。過火石膏:
融熔礦物包裹在外→后期熟化→極為有害(起鼓,開裂)900-1100℃石灰生產(chǎn)線二、石灰的熟化與硬化
1、熟化:生石灰與水反應生成熟石灰的過程
CaO+H2OCa(OH)2+Q↑
反應特點(1)劇烈放熱:可鑒別石灰的優(yōu)劣(2)膨脹:質地優(yōu)良3~3.5倍質地較差1.5~2倍石灰的陳伏:陳伏的目的:防止過火石灰后期熟化引起的起鼓和開裂。陳伏用淋灰池2、石灰的硬化硬化的兩種作用:(1)干燥硬化(2)碳化硬化Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+H2O硬化過程的特點:(1)水分大量蒸發(fā)→開裂(2)外皮碳化結殼,硬化速度下降。三、石灰的特性、質量要求與應用1、特性:保水、可塑性好顆粒細小、比表面積大→可吸附較多的水→保水吸附的水膜較厚→易產(chǎn)生滑移→可塑性硬化慢、強度低。干縮大、易開裂改善措施:加砂或纖維材料→石灰不單獨使用。氣硬性、耐水性差2、質量要求:技術指標:有效成分含量;CO2含量;產(chǎn)漿量,細度,游離水,體積安定性分級:優(yōu)等品、一等品、合格品生石灰現(xiàn)場熟化3、石灰的應用(1)石灰乳涂料和砂漿(2)灰土和三合土
灰土:消石灰粉與粘土拌合:(3:7或2:8灰土)
三合土:消石灰粉與粘土再摻加砂、粉煤灰等拌合。(3)硅酸鹽混凝土及制品粉煤灰磚,灰砂磚,加氣混凝土------。4、貯存和保管(1)防潮,防水。(2)保質期≯1個月
第二節(jié)石膏一、石膏的生產(chǎn)與品種1.原料:天然二水石膏(CaSO4?2H2O)→即生石膏2.生產(chǎn)工序:低溫煅燒,磨細
CaSO4?2H2OCaSO4?(1/2)H2O+(3/2)H2O↑
β型半水石膏(建筑石膏)3.石膏品種:(1)107~170℃:建筑石膏(β型半水石膏)(2)127KPa,124℃:高強石膏(α型半水石膏)107~170℃石膏生產(chǎn)線二、石膏的凝結和硬化1.宏觀現(xiàn)象:石膏+適量的水可塑漿體迅速失去塑性(初凝
)完全失去塑性(終凝)硬化
2.微觀機理:(1)溶解:半水石膏溶于水,很快達到飽合。(2)水化:半水石膏與水反應、生成二水石膏膠體微粒原半水石膏溶液由飽合→不飽合→半水石膏繼續(xù)溶解(3)凝結:水化生成的二水石膏微粒總表面積急劇加大→漿體變稠→可塑性減小→凝結(4)硬化:漿體繼續(xù)變稠,二水石膏晶體交錯共生,多余水分揮發(fā)靠二水石膏晶體間摩擦力長強度三、建筑石膏特性(一)特性1.質量輕:ρ0=800~1000kg/m3,ρ=2.5~2.8g/cm32.拌合用水量大:3.凝結硬化快:國標要求:初凝≥3分鐘,終凝≤30分鐘改善方法:(1)加適量硼砂(2)摻0.1~0.2%的動物膠(3)摻1%的亞硫酸酒精溶液4.強度低,早期強度高:
7天抗壓強度10MPa,抗折強度低(可摻入纖維材料增強)5.硬化微膨脹:膨脹率約1%→良好的成模性,表面光滑,不干裂。6.保溫,隔音性能高7.吸水性強、耐水性差、抗凍性差
Kp=0.2~0.3,遇水二水石膏晶體溶解。8.防火性好,耐火性差本身不燃遇火結晶水揮發(fā)→表面溫度下降→防火,但過度過火→結晶水完全揮發(fā)→無水硫酸鈣→強度↓↓9.有一定調溫、調濕功能四、質量要求凝結時間、細度,強度分級:3.0、2.0
、1.6(2h強度值)五、建筑石膏的應用(一)抹灰和粉刷(二)石膏板:紙面石膏板、纖維石膏板、裝飾石膏板、空心石膏板、吸聲石膏板。六、貯運注意事項:防潮、防水、儲存期≯3個月
第三節(jié)水玻璃
水玻璃(Na2O?n?SiO2)又名泡花堿。一、原料及生產(chǎn)(一)干法:石英砂粉(SiO2)+純堿(Na2CO3)熔化、冷卻
固態(tài)水玻璃(Na2O?n?SiO2)膠質水玻璃
(二)濕法:
石英砂+火堿(NaOH)1300~1400℃3~8大氣壓蒸氣鍋膠質水玻璃壓蒸鍋、2~3大氣壓水玻璃硅酸鹽模數(shù)“n”:水玻璃分子中二氧化硅與堿金屬氧化物之間的分子摩爾數(shù)之比。常用的水玻璃:n=2.6~2.8n↑粘度↑溶解度↓分解性↑硬化速度↑強度↑n↓粘度↓溶解度↑分解性↓硬化速度↓強度↓二、水玻璃的硬化
Na2O?n?SiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2?mH2O
干燥析出定型SiO2
反應特點:速度慢→常加入促硬劑CaCl2或Na2SiF6(氟硅酸鈉)Na2O?h?SiO2+Na2SiF6+mH2O→(2n+1)SiO2?mH2O+6NaF三、水玻璃的性質1、強度較高;2、耐堿性、耐水性差;3、粘結力強;4耐熱性好;4、耐酸四、水玻璃的應用1、涂刷建筑物表面,提高抗風化能力、加固土壤;機理:可形成CaO?SiO2→填充孔隙(但不可用于石膏制品的表面防水→可形成Na2SO4,V↑→造成表面開裂)
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