第二章 氣硬性膠凝材料

第二章氣硬性膠凝材料第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日膠凝材料的定義和分類膠凝材料的定義經(jīng)過一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來，形成為一個(gè)整體的材料。膠凝材料的分類如瀝青、聚合物等膠凝材料無機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通稱為“水泥”第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日無機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。水硬性膠凝材料加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在干燥空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度。通稱為“水泥”。第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日§2－1石膏第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日一、石膏膠凝材料的生產(chǎn)

石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過程如下所示：二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4Ⅰ107～170℃加熱、脫水125℃0.13MPa蒸壓鍋170～360℃加熱、脫水400～750℃800℃β型建筑石膏α型高強(qiáng)石膏可溶性石膏不溶性石膏高溫煅燒石膏在建筑工程中常用建筑石膏；高強(qiáng)石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：CaSO4·0.5H2O+1.5H2O=CaSO4·2H2O建筑石膏的凝結(jié)硬化過程可以表示如下：建筑石膏凝結(jié)過程，是一個(gè)溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過程；硬化過程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實(shí)，從而使石膏晶體逐漸硬化。建筑石膏+水漿體凝結(jié)硬化第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、建筑石膏的等級(jí)與技術(shù)性質(zhì)建筑石膏的質(zhì)量等級(jí)建筑石膏按其細(xì)度、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見下表：技術(shù)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一等品合格品強(qiáng)度抗折強(qiáng)度≥2.52.11.8抗壓強(qiáng)度≥4.93.92.9細(xì)度（0.2mm方孔篩篩余）≤5.010.015.0凝結(jié)時(shí)間初凝不早于6min，終凝不遲于30min第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)表觀密度小，強(qiáng)度較低；凝結(jié)硬化快；孔隙率大，熱導(dǎo)率?。荒Y(jié)時(shí)體積產(chǎn)生微膨脹；吸濕性強(qiáng)，耐水性差；具有較好的防火性能；具有一定的調(diào)濕性能；良好的加工性，且裝飾性能好。第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日五、建筑石膏的應(yīng)用室內(nèi)抹灰與粉刷（石膏抹面灰漿）生產(chǎn)石膏裝飾制品生產(chǎn)石膏板制品生產(chǎn)水泥時(shí)作為緩凝劑加入水泥中建筑石膏在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中應(yīng)防止受潮，儲(chǔ)存期一般不超過三個(gè)月。第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日§2－2石灰第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日一、石灰的生產(chǎn)原材料生產(chǎn)石灰的原材料包括天然石灰石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3。生產(chǎn)工藝——煅燒石灰生產(chǎn)過程，是石灰石煅燒過程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過火石灰。CaCO3==CaO+CO2MgCO3==MgO+CO2900℃700℃生石灰第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種生石灰的熟化熟化的過程生石灰+水熟石灰熟化的方式淋灰——生石灰粉（消石灰粉）化灰——熟石灰膏熟化過程的特點(diǎn)放出大量的熱；體積膨脹1.5～3.5倍。熟化過程的注意事項(xiàng)熟石灰在使用前必須陳伏15d以上——防止過火石灰的危害；在化灰池表面保留一層水——防止石灰碳化。MgO+H2O==Mg（OH）2CaO+H2O==Ca（OH）2+64.83kj第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、石灰的熟化硬化過程、石灰的品種石灰的硬化Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。石灰的品種按石灰中的氧化鎂含量的高低分按成品的加工方法分塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。生石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰MgO≤5%MgO＞5%第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、石灰的技術(shù)性質(zhì)石灰的質(zhì)量等級(jí)建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO＋MgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見教材。石灰的特性1.可塑性好；2.生石灰吸濕性強(qiáng)，保水性好；3.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低；4.硬化后體積收縮大，易開裂；5.耐水性差。第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、石灰的應(yīng)用配制石灰砂漿和石灰乳；配制三合土和灰土；制作碳化石灰板；生產(chǎn)硅酸鹽制品；生產(chǎn)無熟料水泥。第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、石灰的儲(chǔ)存生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過長(zhǎng)，一般不超過一個(gè)月。作到“隨到隨化”。不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸。熟石灰在使用前必須陳伏15d以上，以防止過火石灰對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害。第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日§2－3水玻璃第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日一、水玻璃的硬化和性質(zhì)水玻璃又稱泡花堿，是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成。是一種能夠溶解于水的硅酸鹽材料。水玻璃的硬化液體水玻璃吸收空氣中的二氧化碳，形成無定型硅酸凝膠，并逐漸干燥硬化，具體反應(yīng)式如下：Na2O?nSiO2+CO2+mH2O＝Na2CO3+nSiO2?mH20為了加速水玻璃的硬化，可加熱或摻入12%~15%的促硬劑氟硅酸鈉。水玻璃的性質(zhì)1.粘結(jié)力強(qiáng)2.耐酸性好3.耐熱性好第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、水玻璃的應(yīng)用涂刷或浸漬材料；加固地基；修補(bǔ)裂縫、堵漏；配制耐酸砂漿和耐酸混凝土；配制耐熱砂漿和耐熱混凝土。第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日§2－4鎂質(zhì)膠凝材料第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日鎂質(zhì)膠凝材料——菱苦土菱苦土的生產(chǎn)鎂質(zhì)膠凝材料是將菱鎂礦或白云石經(jīng)煅燒、磨細(xì)而制成。煅燒的菱苦土為白色或淺黃色粉末?？列园自剖癁榘咨勰?。菱苦土的水化硬化一般與MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，強(qiáng)度高。但吸濕性強(qiáng)，耐水性差。形成的水化產(chǎn)物主要為氯氧化鎂和氫氧化鎂。菱苦土的應(yīng)用生產(chǎn)木屑地板、木絲板、刨花板等。菱苦土板材用于機(jī)械包裝材料，可以節(jié)約大量木材。只能用于干燥狀態(tài)下，而不能受潮、遇水或酸性介質(zhì)侵蝕的部位。第二十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日本節(jié)小結(jié)膠凝材料的定義和分類；石灰、石膏、鎂質(zhì)膠凝材料、水玻璃都是氣硬性膠凝材料，在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用是很常見的建筑材料。（1）石灰品種很多，各種石灰產(chǎn)品都統(tǒng)稱石灰。石灰的強(qiáng)度很低，主要來源于Ca（OH）2的結(jié)晶和碳化。利用石灰的特性可將其用于拌制砂漿、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅