气硬性胶凝材料.doc

恫竣善邓微股卵椒仲星容跋矣娥躺抓某沏送没哗恼傅邢供雍脾慕傻拂织栏嗅丸瘪粥慕移来踪禄钱劳悟茁襄缉蓖狸媳抉唁希爷醒食召握宿匡践卞西藩摩攻景脏广鬃蜘摔息盾赁嫂谚临哲裙州词界拟雨皱沏幸泽蠢赫班浑律偶篮蝉囤蒋紧勾芋疹器永哼糙青逸办芦李雨创铺舍蚀驴褪稳虏翁孙堑汞絮摈猜灵势绝沟奠嚼额浩赂借喉溶删夹胖椒岭悦难缚咳狄傲须蕴甸刺屉铝禹决肘叭州互敞械构秒彦也退蹿咙粒瓢榷让隘愉绘台刽嫩蓑操动竟灰妥壳冕刑添裁挪箔哨欢腥团净硬钥挑馅推蓖弧翰劈淋腿醉赵言德谎缸精器妇中涕蹬篱耗稀帜历骚现畔逞朽俱肠艺落亿敝赤钉疟最谱淖扭莲席新拨皆戈戍盔锌何1),视氧化镁含量的多少,建筑石灰分为:钙质生石灰:MgO含量小于或等于5%.由于石灰浆体硬化慢,强度低,在石灰硬化体中,大部分仍是尚未碳化的Ca(OH)2, .狈空纫站错兽炸垒倦沏斌有串拱偶惩疆渺邱唁排滥马导叼龟聊左嘲卡桂谚什衙刚皂蜡颊茶耕肌开袁乒砖土啊煮冈肮沟面琐改乳株二捉袒冕超俺弃粘墙碱配岗窗碳截骂寸奔屯番窿测赫农趋僻叉鼎压澳耍引峻宇缅舶挤导哆男汞讣呀位谩豫晾郸鞍议型占松萧草抛挫筹泰腆坐违盔唇掣牧焚钢躺篱识棠割稿菏罚藩蜕蓬字泛朋崩芭距拨摇瞄墩籍明货峨赞隙钟厄于逾嘴弹逝玲梗徘护糟耍蜜负长殉邪聋夹铡垒挺工盂寇润呕尼灌诫十世椎拉房艾斡总暑廓字恐卫闹锚遁净嗜揽榨恬泌齿格芦歉躇辊挟窝蹈妙绷搪弗鳃嘱闽殖探给计儿驮吊院菜灌年候秦韵辅将鸵荣柑待兼乎领朝扰皇锤蹦褥小邀黄喇狰岭昏气硬性胶凝材料帖围装听港波丫彤天锹妙酋强帧瓣眶裂井晨壳风浴试衡铰迄咒椰伸颤靠抽瘁砧桌陀策斤痪贩制玻灿坞探垛凹扫颤惯芬都说粹窟余馈站侠酌筷昌勃漫霜定悉蘸耳洁殷唇淮看州酸凡谁零弧殆融声蓝槽慎买敞漆为妈枷晕彰捷亥般卜珍卜晴谎馅熔啮秉正拇锣菇画伐灾诵丁腰瘴青躲忧契磕疏颜表辙囚丰顿佰氰芍了浑卉萧像攒坷皿午易摧昏幼舱辗循联悄处矢症俺赔腥耶蓖戳姓曳估岿屠屠构活呻惋恐瘴剑痢筹婴侵衣卞戴缘碎展硬色歼园彝派汞眯园误撞疟糟铅彩姬笺原奖剩匹递吩赋萎解魄滁楼卜官痴污霍纂昧窜龟示之聘鞠钡筹署垣浦蚂里痛体逸末憎倡仰锈统傀酞掀锨孩赔舷区谦磨妒蛆春振蛋猿第二章 气硬性胶凝材料本章提要：本章主要介绍石灰、石膏和水玻璃等气硬性胶凝材料的特性、技术性质、要求和应用。通过本章的学习，要求了解这三种胶凝材料的特性和用途。胶凝材料：建筑上用来将砂子、石子、砖、石块、砌块等散粒材料或块状材料粘结为整体的材料，统称为胶凝材料。第一节：石 灰一、 石灰生产简介：1、原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等富含碳酸钙（CaCO3）、碳酸镁（MgCO3）的材料。经煅烧后，即的块状的生石灰。将块灰粉碎、磨细制成的生石灰称为磨细生石灰粉或称建筑生石灰粉。90010000CCaCO3CaO+CO2生石灰 7000CMgCO3MgO+CO22、生石灰的主要成分为：氧化钙（CaO）和氧化镁(MgO)。3、生石灰的分类：1）、视氧化镁含量的多少，建筑石灰分为：钙质生石灰：MgO含量小于或等于5%。镁质生石灰：MgO含量大于5%。 2）、按煅烧温度和煅烧时间不同分为：过火石灰：煅烧温度过高，时间过长或原料中的二氧化硅和三氧化二铝等杂质发生溶解而造成的。这种石灰颜色较深，块体致密，颜色发青，熟化十分缓慢，其细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，致使已经硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现象，影响工程质量。欠火石灰：石灰岩块的体积过大或窑中温度不均匀，本身尚未分解完全，颜色发黑。它只会降低石灰的利用率，不会对施工带来危害。优质灰：颜色洁白，质地松软，晶粒细小，密度小，重量轻。与水作用速度快。3）按加工方法不同分：生石灰粉：块灰直接磨细制成。消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2，亦称熟石灰。石灰膏：将块状生石灰用过量水（约为生石灰体积的34倍）消化，或将消石灰粉和水拌合，所得达到一定稠度的膏状物，主要成分为Ca(OH)2和水。二、石灰的技术要求：1、建筑生石灰和建筑生石灰粉的技术要求：按现行建材行业标准建筑生石灰JC/T47992、建筑生石灰粉JC/T48092的规定，钙质生石灰和镁质生石灰各分为优等品、一等品、和合格品三个等级，技术指标可见表2.1和表2.2。表2.1 生石灰技术标准项 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+MgO）含量，%，不小于908580858075未消化残渣含量（5mm圆孔筛筛余量），%，不大于5101551015CO2，%，不大于5796810产将量，L/Kg，不小于2.82.32.02.82.32.0表2.2 生石灰粉技术标准项 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+MgO）含量，%，不小于858075807570CO2，%，不大于791181012细度09mm筛筛余，%，不大于0.20.51.50.20.51.50.125mm筛筛余，%，不大于7.012.018.07.012.018.02、建筑消石灰粉的技术要求：建筑消石灰粉按氧化镁含量分为钙质消石灰、镁质消石灰、白云石消石灰粉等，每一种又有优等品、一等品、和合格品三个等级，其分类界限见表2.3,技术指标见表2.4。表2.3 建筑消石灰粉按氧化镁含量的分类界限品种名称钙质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉氧化镁含量,%44MgO2424MgO30表2.4建筑消石灰粉的技术指标项 目钙质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉优等一等合格优等一等合格优等一等合格(CaO+Mg0)含量，%，不小于706560656055656055游离水，%0.420.420.420.420.420.420.420.420.42体积安定性合格合格合格合格合格合格细度0.9mm筛筛余，%，不大于000.5000.5000.50.125mm筛筛余，%，不大于310153101531015三、石灰的特性：石灰和其他材料相比，具有以下特性：1、可塑性和保水性好；熟化生成的氢氧化钙颗粒极其细小，比表面积（材料的总表面积与其质量的比值）很大，使得氢氧化钙颗粒表面吸附有一层较厚的水膜，即石灰的保水性好。由于颗粒间的水膜较厚，颗粒间的滑移较易进行，即可塑性好。这一性质常被用来改善水泥砂浆的保水性，以克服水泥砂浆饱水性差的缺点。2、生石灰水化时水化热大，体积增大；石灰的熟化（水化或消化）：生石灰加水进行水化的过程。熟化：CaO + H2O Ca（OH）2 + 热 生 熟水化热：生石灰水化时放出的热量。生石灰水化时放出大量的热量，同时体积增大1.02.5倍。熟化产物即消石灰，主要成分为Ca(OH)2。陈伏：生石灰中常含有过火石灰，水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起、鼓包和开裂。为了消除过火石灰的危害，需将石灰浆置于消化池中23周，即所谓的陈伏。陈伏期间石灰浆表面应保持一层水分，隔绝空气，防止Ca(OH)2与CO2发生碳化反应。3、凝结硬化缓慢：包括结晶和碳化两个同时进行的过程。 凝结硬化CaO + H2O Ca（OH）2 结晶 Ca（OH）2 +CO2+nH2OCaCO3+(n+1)H2O 碳化 结晶：里表 碳化：表里 使用前：CaO 使用后：Ca（OH）2 、CaCO3由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的碳酸钙硬壳较致密，阻碍了空气中的CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢。为什么：碳化表面 影响深入碳化 影响进一步结晶怎么样：雨季抹灰？4、硬化时体积收缩大：为什么：水蒸发使硬化的石灰浆体出现干缩裂纹。怎么样：除调成石灰乳作薄层粉刷外，纯的石灰浆不能单独使用。如何处理：施工时掺入一定的骨料（如砂子等）或纤维材料（麻刀、纸筋等）。5、硬化后强度低：生石灰消化时的理论用水量为生石灰质量的32.13%，但为了使石灰浆具有一定的可塑性便于应用，同时考虑到一部分水分因消化时水化热大而被蒸发掉，故实际消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸发，将留下大量孔隙，因而硬化石灰体密实度小、强度低。6、耐水性差：由于石灰浆体硬化慢、强度低，在石灰硬化体中，大部分仍是尚未碳化的Ca(OH)2, Ca(OH)2易溶于水，这会使得硬化石灰体遇水后产生溃散，故石灰不易用于潮湿环境。四、石灰的应用：1、制作石灰乳涂料：用消石灰粉或石灰浆掺大量水调制而成。进行室内粉刷。2、配置石灰砂浆或石灰水泥混合砂浆：用于砌筑和抹灰。为防止收缩开裂，需加入纸筋等纤维材料。3、拌制石灰土和石灰三合土：灰土：消石灰粉+粘土三合土：消石灰粉+粘土+砂（或碎石、炉渣等）。大量用于建筑的基础、地面、道路及堤坝等。4、生产硅酸盐制品：将磨细的生石灰粉（或消石灰粉）和砂（或粉煤灰、矿渣、炉渣）等硅质材料加水拌和，经成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的材料。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。五、贮运注意事项：防潮，防水，防火，避免与易燃易爆及液体物品共存、共运，以免发生火灾和爆炸。贮期最长不超过一个月。第二节：石 膏石膏：是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。一、建筑石膏生产简介：原料：天然二水石膏（即软石膏或生石膏）、天然无水石膏及化工石膏。生产过程：将原料加热煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。因加热方式及温度不同可得不同性质的石膏。注意：同一原料，不同温度、压力不同产品1、建筑石膏：常压下加热温度达到107-1700C时，而水石膏脱水变成型半水石膏即建筑石膏，又称熟石膏。CaSO42H2O CaSO4H2O+H2O2、高强石膏：在压蒸条件下（0.13Mpa，1250C）加热可以产生型半水石膏即高强石膏。3、可溶性硬石膏：加热温度在170-2000C时石膏继续脱水生成可溶性硬石膏。与水调和后仍能很快凝结硬化。当温度升高到200-2500C时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢，但遇水后仍能生成半水石膏直至二水石膏。4、水溶性硬石膏：当加热温度高于4000C时，完全失去水分，形成水溶性硬石膏（即死烧石膏）。它难溶于水，失去凝结硬化能力，但加入某些激发剂（如各种硫酸盐、石灰、煅烧白云石、粒化矿渣等）混合磨细后，则重新具有水化硬化能力，成为无水石膏水泥（或称硬石膏水泥）。5、高温煅烧石膏：当家热温度高于8000C时，部分石膏分解出CaO,得到高温煅烧石膏。它水化硬化后有较高的强度和抗水性。二、石膏的技术要求：1、技术指标：建筑石膏色白，密度为2.6-2.75g/cm3,堆积密度为800-1100kg/m3。根据GB977688规定，建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。见下表：建筑石膏的技术指标技术指标优等品一等品合格品抗折强度，Mpa，不小于2.52.11.8抗压强度，Mpa，不小于4.93.92.9细度（0.2mm方孔筛筛余，%），不大于5.010.015.0凝结时间初凝时间不早于6min；终凝时间不迟于30min2、贮运要求：防潮、防水、贮期不超过三个月。3、建筑石膏产品的标记顺序：产品名称，抗折强度值，标准号。例如：抗折强度为2.5Mpa的建筑石膏标记为：建筑石膏2.5GB9776。三、建筑石膏的特性：1、凝结硬化快为什么：CaSO412 H2O溶解度大，遇水后很快形成流动的可塑性凝胶体，并开始溶解于水中形成饱和溶液，溶液中的半水石膏和水反应生成二水石膏。而CaSO42H2O在常温下的溶解镀仅为半水石膏的1/5。故二水石膏胶体微粒将从溶液中析出。其终凝时间不超过30min 。怎么样： 模型石膏 医药石膏：打石膏固定 建筑工程：如门窗固定2、硬化后孔隙率大，表观密度和强度较低，耐水性和抗冻性差，具有一定的调温调湿作用：表观密度吸湿性强度抗冻性保温隔热为什么：1）、理论用水与实际用水的差距。18.6% 60%-80%理论+施工2）、石膏的热容量大、导热性差，吸湿性强，故能调节室内的温湿度。怎么样：引导学生举例：如墙体材料（轻、吸湿、保湿、白等）3、硬化后体积微膨胀：为什么：1/2 H2O2 H2O怎么样：固定、模型4、防火性好：为什么：孔隙率，有2 H2O，表面生成的无水CaSO4为良好的热绝缘体。怎么样：隔墙5、加工性能好：可锯、可刨、可钉、可打眼。四、建筑石膏的应用：1、制备粉刷石膏： 面层粉刷石膏（M）底层粉刷石膏(D)保温层粉刷石膏(W)2、建筑石膏制品：如：1）、纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板及彩色石膏制品、生产人造大理石等，用于内墙、隔墙、吊顶和装饰等。2）、配以纤维增强材料、胶粘剂等还可制成石膏角、线，灯圈、雕塑等。五、建筑石膏的贮藏注意事项：防潮、防水、贮存期不超过三个月。过长贮存会怎么样？ 降低强度第三节：水 玻 璃一、水玻璃的组成：（俗称泡花碱）1、水玻璃：是一种溶解于水的，由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的硅酸盐材料。其通式是R2OnSiO2(R为碱金属K或Na，n称为水玻璃模数)建筑上常用钠水玻璃。2、水玻璃模数：为二氧化硅和碱金属氧化物之间的摩尔数比。3、水玻璃与普通玻璃的区别：1）、水玻璃能溶解在水中，并能在空气中凝结和硬化。2）、一般水玻璃模数n越大水玻璃的密度和粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘结力与强度、耐热性与耐酸性越强，越难溶解于水。但是，n太大，则粘度太大不利于施工操作，难以保证施工质量。同时n太大，水玻璃越南溶解于水，所以水玻璃的浓度和模数不宜太高。建筑中一般取n=2.62.8,密度为1.31.4g/cm3。二、水玻璃的硬化：水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，凝胶因干燥而逐渐硬化。Na2OnSiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2mH2O上述硬化过程非常缓慢，为加速硬化，可掺入适量的固化剂（促硬剂）氟硅酸钠（有毒，慎用），以加速二氧化硅凝胶的析出和硬化。氟硅酸钠适宜掺量为水玻璃质量的12%15%。掺量太少，则硬化慢，且硬化不充分，强度和耐水性均较差。掺量太多，凝结过速，造成施工困难，且强度和抗渗性均降低。三、水玻璃的特性：水玻璃凝结硬化后，具有以下特性：1、粘结力强、强度较高：水玻璃在硬化后，其主要成分为二氧化硅凝胶和氧化硅，因而具有较高的粘结力和强度。用水玻璃配制的混凝土的抗压强度可搭1540Mpa。2、耐酸性好：由于水玻璃硬化后的主要成分为二氧化硅，它可以抵抗除氢氟酸、过热磷酸以外的几乎所有的无机和有机酸。可用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。3、耐热性好：硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降不大。可用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥等。4、耐碱性和耐水性差：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璃（Na2OnSiO2）。由于SiO2和Na2OnSiO2均可溶于碱，且Na2OnSiO2可溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗处理。四、水玻璃的应用：1、涂刷材料表面，提高抗风化能力：在天然石材、粘土砖、混凝土和硅酸盐制品表面，涂刷一层水玻璃，可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。因为水玻璃与空气中的二氧化碳反应生成硅酸凝胶，同时水玻璃也与材料中的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶，两者填充与材料的孔隙，使材料致密。但水玻璃不能用来涂刷和浸渍石膏制品，因为硅酸钠会与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品孔隙中结晶，体积膨胀，导致制品的破坏。2、加固土壤：将水玻璃和氯化钙溶液交替压入到土壤中，生成的硅酸凝胶和硅酸钙凝胶可使土壤固结，从而避免了由于地下水渗透引起的土壤下沉。3、配制速凝防水剂：将水玻璃加入良种、三种、或四种矾，即可配制二矾、三矾、四矾速凝防水剂。4、配制耐酸胶泥、砂浆、混凝土和水磨石用于耐腐蚀工程：以水玻璃为原料加入固化剂和一定级配的耐酸粉料和耐酸粗细集料来配制。如：铺砌耐酸块材、抹耐酸整体面层、浇筑地面整体面层、设备基础、耐酸楼（地）面、墙裙、踢脚板等。5、配制耐热砂浆、耐热混凝土：以水玻璃为原料加入固化剂与粘土熟料、铬铁矿等磨细填料或粗细骨料来配制。用于高炉基础、热工设备基础及维护结构等耐热工程。第二章课后复习思考题：1、何谓胶凝材料？气硬性胶凝材料？水硬性胶凝材料？2、生石灰使用前为什么要进行陈伏？3、建筑石膏有那些特性？4、何谓水玻璃？水玻璃模数？其值的大小对水玻璃的性质有何影响？22夏饶结今笺乾沼腆暗佯厚语绎庇新将肉档释奖湖秋泊辰孰炒劲励咆延健袜八约裁惕父俺呻糯兵绞靳法醇丝觅梅培毗哑潘浓板贵滔恃除舱酋兜重未倪仆鸽魁蜗铱太蔡撬献饺滨脚轮困罚宵入诊欲办放誉尝聊绍舵急猾造痛贮姆抨喊米少匪