建筑材料第三章-氣硬性膠凝材料

建筑材料第三章

氣硬性膠凝材料第三章

氣硬性膠凝材料第一節(jié)

石膏第二節(jié)石灰第三節(jié)

水玻璃第一節(jié)

石膏一、建筑石膏二、高強度石膏三、無水石膏水泥章目錄一、建筑石膏

將β型半水石膏磨成細粉，即得建筑石膏。其中，雜質較少、色澤較白、磨得較細的產(chǎn)品稱模型石膏。

建筑石膏密度為2.50～2.80g/cm3，其緊密堆積表觀密度為1000～1200kg/m3，疏松堆積表觀密度為800～1000kg/m3。建筑石膏遇水時，將重新水化成二水石膏，并逐漸凝結硬化，其反應式如下：

（3-2）節(jié)目錄章目錄一、建筑石膏建筑石膏凝結硬化過程：半水石膏加水后首先進行的是溶解。由于二水石膏的溶解度比半水石膏的溶解度小，所以二水石膏不斷從過飽和溶液中析出。由于溶液中有二水石膏析出，破壞了原有半水石膏的平衡濃度，這時半水石膏會進一步溶解。如此不斷進行半水石膏的溶解和二水石膏的析出，隨著析出的二水石膏膠體不斷增多，石膏失去了塑性，開始凝結。節(jié)目錄章目錄一、建筑石膏建筑石膏的技術要求主要有強度、細度和凝結時間。按強度、細度和凝結時間將石膏劃分為3.0、2.0、1.6共3個等級，各等級的技術要求見表3-1。如有一項指標不合格，則石膏應重新檢驗級別或報廢。技術指標3.02.01.6抗折強度/MPa≥3.0≥2.0≥1.6抗壓強度/MPa≥6.0≥4.0≥3.0細度（0.2mm方孔篩篩余）≤10％凝結時間/min初凝時間≥3終凝時間≤30表3-1建筑石膏的技術指標節(jié)目錄章目錄二、高強度石膏將二水石膏放在壓力為0.13MPa的蒸壓鍋內(nèi)蒸煉（即在1.3個大氣壓、125℃條件下進行脫水），所得的半水石膏為α型半水石膏，其需水量（為35％～45％）僅為建筑石膏的一半。故其制品密實度和強度較建筑石膏大，稱為高強度石膏。它適用于強度較高的抹灰工程、石膏制品和石膏板等。節(jié)目錄章目錄三、無水石膏水泥

將二水石膏在600～800℃溫度下煅燒后所得的不溶性無水石膏加入適量的催化劑，如石灰、頁巖灰、?；郀t礦渣、硫酸鈉、硫酸氧鈉等，共同磨細而制得的氣硬性膠凝材料，稱為無水石膏水泥。它具有較高的強度，可用于配制建筑砂漿、保溫混凝土、抹灰、制造石膏制品和石膏板等。節(jié)目錄章目錄第二節(jié)石灰一、石灰的原料和性質二、石灰的生產(chǎn)三、石灰的熟化四、石灰的硬化五、石灰的技術要求章目錄一、石灰的原料和性質（一）石灰的原料

石灰的原料主要是以碳酸鈣（CaCO3）為主要成分的天然巖石，如石灰?guī)r及白堊、白云質石灰?guī)r等，經(jīng)適當煅燒、分解、排出二氧化碳（CO2）而制得的塊狀材料。其主要成分為氧化鈣（CaO），其次為氧化鎂（MgO），通常把這種白色輕質的塊狀物質稱為塊灰；以塊灰為原料經(jīng)粉碎、磨細制成的生石灰，稱為磨細生石灰粉或建筑生石灰粉。節(jié)目錄章目錄一、石灰的原料和性質（二）石灰的性質石灰與其他膠凝材料相比具有以下特性：（1）良好的保水性。石灰加水拌和后，具有較強的保水性（即材料保持水分不泌出的能力）。（2）良好的可塑性。由于顆粒間的水膜較厚，顆粒間的滑移較易進行，即可塑性好。（3）凝結硬化慢、強度低。由于空氣中的CO2含量低，而且碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止CO2向內(nèi)部滲透，阻止水分向外蒸發(fā)，因此石灰的凝結硬化很慢，且硬化后的強度很低。節(jié)目錄章目錄一、石灰的原料和性質（二）石灰的性質（4）耐水性差。硬化后的石灰漿體的主要成分為Ca(OH)2，僅有少量的CaCO3。由于Ca(OH)2可微溶于水，所以石灰的耐水性很差。（5）吸濕性強。生石灰是傳統(tǒng)的干燥劑，其吸濕性強、保水性佳。（6）干燥時體積收縮大。石灰漿體中氫氧化鈣顆粒吸附的大量水分，在石灰漿體凝結硬化過程中不斷蒸發(fā)，由于毛細管失水收縮，而使石灰漿體產(chǎn)生很大的收縮而開裂。因此，石灰除粉刷外不宜單獨使用，常摻入砂子、麻刀、紙筋等。（7）化學穩(wěn)定性較差。由于石灰是堿性材料，與酸性物質接觸時，容易發(fā)生化學反應，生成新物質。節(jié)目錄章目錄一、石灰的原料和性質（三）石灰的應用（4）耐水性差。硬化后的石灰漿體的主要成分為Ca(OH)2，僅有少量的CaCO3。由于Ca(OH)2可微溶于水，所以石灰的耐水性很差。（5）吸濕性強。生石灰是傳統(tǒng)的干燥劑，其吸濕性強、保水性佳。（6）干燥時體積收縮大。石灰漿體中氫氧化鈣顆粒吸附的大量水分，在石灰漿體凝結硬化過程中不斷蒸發(fā)，由于毛細管失水收縮，而使石灰漿體產(chǎn)生很大的收縮而開裂。因此，石灰除粉刷外不宜單獨使用，常摻入砂子、麻刀、紙筋等。（7）化學穩(wěn)定性較差。由于石灰是堿性材料，與酸性物質接觸時，容易發(fā)生化學反應，生成新物質。節(jié)目錄章目錄二、石灰的生產(chǎn)

石灰?guī)r煅燒即成生石灰。煅燒時，石灰?guī)r中碳酸鈣和少量碳酸鎂分解，生成氧化鈣、氧化鎂和二氧化碳氣體。其化學反應為：（3-2）CaCO3CaO＋CO2煅燒溫度對石灰質量有很大影響。溫度較低或溫度分布不均時，CaCO3不能完全分解，則產(chǎn)生不熟化的欠火石灰。欠火石灰的表觀密度大，CaO含量低，故欠火石灰降低了石灰的質量等級和利用率。溫度過高或煅燒時間過長時，分解出的CaO與原料中的SiO2和Al2O3等雜質熔結，產(chǎn)生熟化很慢的過火石灰。過火石灰如果用在工程上，其細小顆粒會在硬化的砂漿中吸收水分而發(fā)生水化反應，使得體積膨脹，從而引起局部鼓泡或脫落，影響工程質量。節(jié)目錄章目錄三、石灰的熟化石灰在使用前一般要加水進行熟化。經(jīng)過熟化后的石灰，其主要成分是Ca(OH)2。石灰熟化的反應為：（3-5）CaO＋H2O→Ca(OH)2＋64.8kJ石灰在熟化過程中放出大量的熱，體積膨脹1.0～2.5倍。根據(jù)熟化時加水量的不同，熟石灰可呈粉狀或漿狀。節(jié)目錄章目錄四、石灰的硬化（1）石灰漿中水分逐漸蒸發(fā)，或被周圍砌體所吸收，氫氧化鈣從飽和溶液中析出結晶，即結晶過程。（3-6）Ca(OH)2＋CO2＋nH2O→CaCO3＋（n＋1）H2O

（2）氫氧化鈣吸收空氣中的二氧化碳，生成碳酸鈣并放出水分，即碳化過程。其反應式如下：石灰漿體在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程：節(jié)目錄章目錄五、石灰的技術要求建筑生石灰各等級的技術要求見表3-2。（一）建筑生石灰的技術要求項目鈣質生石灰鎂質生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO＋MgO含量不小于/%908580858075未消化殘渣含量（5mm圓孔篩篩余）不大于/%5101551015CO2含量不大于/%5796810產(chǎn)漿量不小于/（L·kg﹣1）2.82.32.02.82.32.0表3-2建筑生石灰技術指標［《建筑生石灰》（JC/T479—2013）］節(jié)目錄章目錄五、石灰的技術要求建筑生石灰粉各等級的技術要求見表3-3。（二）建筑生石灰粉的技術要求表3-3建筑生石灰粉技術指標［《建筑生石灰粉》（JC/T479—2013）］項目鈣質生石灰粉鎂質生石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO＋MgO含量不小于/%908580858075CO2含量不大于/%57968100.90mm篩篩余不大于/%0.20.51.50.20.51.50.125mm篩篩余不大于/%7.012.018.07.02.018.0節(jié)目錄章目錄五、石灰的技術要求建筑消石灰粉的分類界限見表3-4。（三）建筑消石灰粉的技術要求表3-4建筑消石灰粉按氧化鎂含量分類界限品種名稱MgO指標鈣質消石灰粉≤4%鎂質消石灰粉4%～24%白云石消石灰粉25%～30%節(jié)目錄章目錄五、石灰的技術要求建筑消石灰粉各等級的技術要求見表3-5。（三）建筑消石灰粉的技術要求表3-5建筑消石灰粉的技術指標［《建筑消石灰粉》（JC/T481—2013）］項目鈣質消石灰粉鎂質消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO＋MgO含量不小于/%706560656055656055游離水含量/%0.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細度0.90mm篩篩余不大于/%000.5000.5000.50.125mm篩篩余不大于/%310153101531015六、石灰的儲存和運輸儲存和運輸生石灰時，要防止受潮，且儲存時間不宜過長。這是因為生石灰會吸收空氣中的水分消化成消石灰粉，進一步與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，失去膠凝能力。工地上常將石灰的儲存期變?yōu)殛惙凇Ｍ瑫r在儲存和運輸石灰時，因生石灰受潮熟化要放出大量的熱，且體積膨脹1～2.5倍，故要將生石灰與可燃物分開保管，以免引起火災。節(jié)目錄章目錄第三節(jié)

水玻璃一、水玻璃的特性二、水玻璃在建筑工程中的用途章目錄一、水玻璃的特性建筑上常使用的水玻璃是硅酸鈉的水溶液，為無色、青綠色或棕色黏稠液體。它是一種膠質溶液，具有黏結能力。水玻璃中SiO2和Na2O的分子數(shù)比值n稱為水玻璃硅酸鹽模數(shù)。n值越大，水玻璃中膠體組分越多，水玻璃的黏性越大，越難溶于水，但卻容易分解硬化，黏結能力較強。節(jié)目錄章目錄二、水玻璃在建筑工程中的用途水玻璃在建筑工程中的主要用途如下：（1）作為灌漿材料以加固地基。水玻璃不僅可以提高基礎的承載能力，而且可以增強透水性。

（2）將水玻璃溶液涂刷于混凝土、磚、石、硅酸