气硬性胶凝材料课件.ppt

千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不惜，要留清白在人间。(明)于谦,第四讲气硬性胶凝材料,引言64.1建筑石灰84.2菱苦土264.3建筑石膏354.4水玻璃504.5课后小结614.6思考题62,基本概念：胶凝材料,引言,凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。,既能在空气中凝结硬化也能在水中凝结硬化,有机胶凝材料,无机胶凝材料,石膏、石灰水玻璃、菱苦土,水泥,沥青、树脂,引言,石灰在中国古代建筑中的应用,当石灰出现后,人们就普遍采用“石灰面”地坪和涂墙,使室内的阴暗潮湿状况得到了改善。石灰最初在建筑中的功能,主要与防潮有关。到了商周时期,半地穴建筑已发展到平地建筑或台基式的夯土建筑。秦咸阳宫殿遗址的地面,是用猪血、石灰、料姜石拌合抹成,呈暗红色,表面光滑美观,具有防潮装饰作用。修筑秦驰(直)道时,多是就地取材,利用当地的黄粘土加石灰夯筑而成。,4.1建筑石灰,经过了600多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒。,4.1建筑石灰,石灰,石灰的生产,石灰的熟化,石灰的硬化,石灰的应用,石灰的发展,技术性质,4.1建筑石灰,4.1.1石灰的生产,原材料：以碳酸钙为主要成分的石灰石,正火石灰过火石灰欠火石灰,问题：过火石灰和欠火石灰有什么危害？,MgO含量小于或等于5时，称钙质石灰当MgO含量大于5时，称为镁质石灰,石灰的分类,4.1.2石灰的熟化,熟化反应CaOH2OCa(OH)264.9103J,现象：放出大量热量，体积膨胀,用于加固含水的软土地基,配制三合土和灰土,深层搅拌石灰桩加固软土地基,路基加电石灰加固施工现场,4.1.2石灰的熟化,石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？,解答要点：潮湿环境中石灰与黏土表面的活性二氧化硅或活性氧化铝反应。石灰的可塑性好，与黏土等拌合后经压实或夯实。,问题,问题,过火石灰的熟化是否需要经过特殊处理？如何处理？,陈伏,解决两个问题：1，陈伏方式？2，陈伏时间？,判断题:（？）石灰的陈伏是为了获得工作性能好的石灰浆，以保证施工质量。,看图分析,3.1.3石灰的硬化,1.结晶过程,2.碳化过程Ca(OH)2和空气中的CO2和水反应，形成不溶于水的碳酸钙晶体，析出的水分则逐渐被蒸发。,Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O,放出大量水分,体积收缩。,问题：使用过程中石灰的体积是膨胀还是收缩？,由于水分蒸发，Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析出。,石灰浆体在碳化过程中的反应式表示为Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O,问题,可塑性好,用于改善浆体的流动性,用作水泥混合砂浆,硬化速度慢,网状干缩性裂纹,网状干缩性裂纹,石灰膨胀裂纹,石灰熟化时释放大量_，体积发生显著_，石灰硬化时产生大量_，体积产生明显_。,石灰浆体在硬化过程中，_。A，体积明显缩小B，放出大量热C，体积膨胀D，与CO2作用形成CaCO3,4.1.4石灰的技术性质,4.1.5石灰的应用,用于建筑室内粉刷,用于拌制建筑砂浆,加固含水的软土地基,生产硅酸盐制品,配制三合土和灰土,生产轻质碳酸钙,1，石灰浆体在空气中硬化是由和_三个过程来完成的。2，选择：要保持石灰膏不变质，应把它置于_。a)水中b)干燥的空气中c)潮湿空气中d)含二氧化碳空气中3，简答：何谓欠火石灰、过火石灰，它对石灰质量有何影响?,思考题,回顾,煅烧温度,过火石灰,处理方式,特殊性能,实际用途,石灰,总论又称镁质胶凝材料，其主要成分为MgO，是由含MgCO3为主的原料(如菱镁矿)，在750850下煅烧，经磨细而得的一种白色或浅黄色粉末。氯氧镁水泥硬化后的主要产物为xMgOyMgCl2zH2O，其吸湿性大，耐水性差。遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛霜，且强度大大降低。因此菱苦土制品不宜用于潮湿环境。,4.2菱苦土,4.2菱苦土,4.2菱苦土,结合石灰理解菱苦土,1，原材料2，生产及烧成温度3，水化硬化4，技术性质5，用途,联系石灰理解菱苦土,1，原材料含MgCO3为主的原料(如菱镁矿),联系石灰理解菱苦土,2，生产及烧成温度,过烧MgO的危害？,联系石灰理解菱苦土,3，水化硬化4，技术性质5，用途,特点,氯氧镁水泥,菱苦土地板,苦土瓦,包装板,应用,2019/12/13,33,可编辑,回顾,煅烧温度,处理方式,特殊性能,实际用途,菱苦土,4.3建筑石膏,生产,水化硬化,应用,技术性质,石膏,4.3.1概述,石膏,二水石膏,无水石膏,问题：建筑中使用的是哪种石膏？,4.3.1概述,4.3.1概述,4.3.2建筑石膏的生产,建筑石膏是以型半水石膏(CaSO41/2H20)为主要成分，不加任何外加剂的白色粉状胶结料。,原料,天然二水石膏(也称生石膏),在压蒸条件下(0.13MPa)、124加热，则形成型半水石膏，即高强石膏。,4.3.2-1高强石膏的生产,问题：两种半水石膏的性能有没有差异？产生差异的原因？,高强石膏硬化后的强度通常比建筑石膏要高27倍。这是高强石膏晶体比型的粗，比表面积小。二者水化时的理论需水量虽均为18.61，但高强石膏实际需水量小，仅为30一40。而建筑石膏的晶粒细，其实际需水量高达5070。,4.3.3建筑石膏的水化与硬化,建筑石膏凝结硬化示意图,半水石膏；二水石膏胶体微粒；二水石膏晶体；交错的晶体,水化,4.3.3.1半水石膏的水化过程,4.3.4建筑石膏的技术性质,建筑石膏按凝结时间、细度和强度指标分为优等品、一等品、合格品。,建筑石膏2.5GB9766,建筑石膏产品标记顺序为：产品名称、抗折强度、标准号，例如抗折强度为2.5MPa的建筑石膏，其标记为：,例题,石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。,凝结硬化快装饰性好，可加工性能好建筑石膏硬化后孔隙率大、强度较低建筑石膏硬化体隔热性和吸音性能良好耐水性较差防火性能良好,具有一定的调湿调温性建筑石膏硬化时体积略有膨胀,4.3.4建筑石膏的技术性质,纸面石膏板空心石膏条板纤维石膏板石膏砌块装饰石膏制品,4.3.5建筑石膏的应用,纸面石膏条板,石膏空心条板,4.3.5建筑石膏的应用,纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体，有两层板隔墙和四层板隔墙两种，这种墙体最适合于作多层或高层建筑的分室墙。在美国，已有70以上的民用住宅内隔墙，采用了石膏板墙体。轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点：(1)质轻，强度较高。(2)尺寸稳定。(3)抗震性好。(4)自动调湿性好。(5)装饰方便。(6)占地面积少。(7)便于管道及电线等埋设。(8)施工简便，进度快。艺术装饰石膏制品主要包括浮雕艺术石膏角线、线板、角花、灯圈、壁炉、罗马柱、灯座、雕塑等。这些制品均系采用优质建筑石膏为基料，配以纤维增强材料、胶粘剂等，与水拌制成料浆，经注模成型、硬化、干燥而成。这类石膏装饰件用于室内顶棚和墙面，会顿生高雅之感。装饰石膏柱和装饰石膏壁炉，是以西方现代装饰技术，把东方传统建筑风格与罗马雕刻、德国新古典主义及法国复古制作溶为一体，揉合精湛华丽的雕饰，实现美观、舒适与实用并合，将高雅而豪华的气派带入居室和厅堂。,4.3.5建筑石膏的应用,建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外?,答题要点(1)石膏的装饰性：表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，加入颜料后可具有各种色彩。(2)硬化后存在大量微孔，保温性、吸声性良好。(3)受到高温作用时或遇火后会脱去21左右的结晶水。并能在表面蒸发形成水蒸气幕。可以有效阻止火势的蔓延具有一定的防火性。(4)具有较高的热容量合一定的吸湿性，可调节室内温度、湿度，改变室内的小气候。（5）在室外使用，必然要受到雨水冰冻等的作用，简直石膏的耐水性差、吸水率高、抗渗性差、抗冻性差，所以不适合用于室外。,填空：建筑石膏的化学成分是，高强度石膏化学成分是。选择：下列物质中，不是气硬性胶凝材料。A)石膏B)石灰C)水泥D)水玻璃判断：石膏凝结速度快，因此硅酸盐水泥掺适量的石膏是为了加快硅酸盐水泥的凝结速度。？,习题,硬化,性质,应用,4.4水玻璃,建筑常用的为硅酸钠(Na2OnSiO2)水溶液，称钠水玻璃。要求高时也使用硅酸钾(K2OnSiO2)的水溶液，称钾水玻璃。,俗称泡花碱或水玻璃，一种无色、天蓝色或黄绿色的微小颗粒，高温高压溶解后是无色或略带色的透明或半透明粘稠液体，由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。,概论,概论,1，水玻璃模数二氧化硅(SiO2)与氧化钠(Na2O)或氧化钾（K2O）的摩尔比n。n3的称为中性水玻璃，n3的称为碱性水玻璃。实际上水玻璃溶液均明显呈碱性。水玻璃模数越高，则水玻璃的密度和黏度越大，硬化速度越快，硬化后的黏结力与强度、耐热性与耐酸性就越高。,4.4.1水玻璃溶液的两个参数,2，玻美度水玻璃溶液的浓度。d=144.3/(144.3Be)水玻璃的浓度一般用密度来表示，通常为1.31.5g/cm3，模数为2.63.0。,4.4.1水玻璃溶液的两个参数,玻美计玻美计上的刻度是根据溶液浓度与其比重间的关系确定下来的。测出了比重，就等于测出了浓度。波美计可以直接标出浓度。,4.4.2水玻璃的凝结硬化,为加速水玻璃硬化，常加氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。,水玻璃,空气中的二氧化碳,二氧化硅凝胶,硬化,水玻璃具有良好的胶结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止水渗透的作用。水玻璃不燃烧，在高温下硅凝胶干燥得很快，强度并不降低，甚至有所增加。水玻璃具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸(氢氟酸除外)和有机酸的作用。,4.4.3水玻璃的性质,1.涂刷材料表面，提高抗风化能力以密度为1.35g/cm3的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性、及耐水性等。,4.4.4水玻璃的应用,水玻璃能否用来涂刷或浸渍石膏制品？,2.配制速凝防水剂水玻璃加两种、三种、或四种矾，即可配制成所谓的二矾、三矾、四矾速凝防水剂。,4.4.4水玻璃的应用,3.加固土壤将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土壤中，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。,4.4.4水玻璃的应用,4.修补砖墙裂缝将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到黏结和补强作用。,4.4.4水玻璃的应用,4.5课后小结,煅烧温度,气硬性胶凝