土木工程材料气硬性胶凝材料.ppt

土木工程材料 第二章 气硬性胶凝材料 胶凝材料 与水拌和后能将散粒或块状材料粘结成整体的材料 气硬性胶凝材料 只能在空气中硬化 保持或发展强度 水硬性胶凝材料 不仅能在空气中硬化 而且能更好地在水中硬化 保持和发展强度 胶凝材料的分类 胶凝材料 有机胶凝材料 无机胶凝材料 天然有机胶凝材料如 沥青 天然树脂等 合成有机胶凝材料如 各种合成树脂 气硬性胶凝材料如 石灰 石膏 水玻璃等 水硬性胶凝材料如 各种水泥 2 1石灰 lime 2 1 1石灰生产简介 原材料 石灰岩类 主要CaCO3 少量MgCO3 工序 煅烧反应式 CaCO3900 1100 CCaO CO2 少量 MgCO3700 CMgO CO2 成品分类 钙质 MgO 5 镁质 MgO 5 块状生石灰 生石灰粉 消石灰粉 熟石灰粉 石灰浆 膏 正品 白色疏松质轻 次品 过火石灰和欠火石灰 2 1 2石灰的技术要求 石灰的技术指标和技术标准 1 技术指标 CaO MgO含量 生石灰产浆量和未消化残渣量 CO2含量 消石灰粉游离水含量 细度 分优等品 一等品 合格品 2 技术标准 建筑生石灰 JC T479 92 建筑生石灰粉 JC T480 92 建筑消石灰粉 JC T481 92另 交通部门JTJ034 2000将生石灰和消石灰粉化分为 三个等级 2 1 3生石灰的水化和硬化 生石灰的水化 熟化或消解 概念 水化 熟化 反应式 CaO H2O Ca OH 2 64 9kJ生石灰熟 消 石灰 水化反应特点 1 水化速度快 放热量大2 水化时体积增大 1 2 5倍 3 水化反应可逆 影响消解 陈伏 概念 为消除过火石灰的危害 需将石灰浆置于消化池中2 3周 即陈伏 陈伏期间石灰浆表面应保持一层水 隔绝空气 以防碳化 2 1 3生石灰的水化和硬化 石灰浆的硬化 空气中完成 硬化机理 结晶和碳化两种作用同时进行 干燥结晶作用 Ca OH 2析出 由内向外 碳化硬化作用 生成CaCO3晶体 由外向内 2 1 4石灰的特性 1 保水性 可塑性好2 水化时水化热大 体积增大3 硬化慢 强度低4 硬化时体积收缩大5 耐水性差6 具较强的碱性 能与玻璃态活性氧化硅或活性氧化铝反应 生成水硬性物质 2 1 5石灰的应用 1 涂料 作室内粉刷 2 石灰砂浆或石灰水泥混合砂浆 作砌筑 抹面 3 拌制灰土 三合土 用于路面基层 地面基础垫层 4 生产硅酸盐制品 5 加固含水的软土地基 石灰桩 6 制造静态破碎剂和膨胀剂 2 1 5石灰的应用 2 1 6石灰的储运 密闭 干燥 防潮 严禁与易燃易爆物品同放 不宜存放过久 本节复习思考题 1 何谓生石灰的熟化 消解 伴随熟化现象有何现象 2 生石灰熟化时必须 陈伏 目的是什么 磨细生石灰粉为什么不经陈伏而直接使用 3 在没有检验仪器的条件下 欲初步鉴别一批生石灰的质量优劣 可采取什么简易方法 4 为什么石灰除薄层粉刷外 均不可单独适用 5 内墙用石灰砂浆抹面 发现有不规则裂纹 个别部位有突出的放射状裂纹 分析各自产生的原因 6 为什么石灰经常用于配制砂浆 7 石灰不耐水 而由它配制的灰土或三合土却可用于基础垫层 道路地面基层等潮湿部位 8 古建筑中 石灰砂浆坚硬且强度较高 是否古代生产的石灰质量 强度 高于现代石灰 观察与讨论 石灰砂浆的裂纹 请观察图 分析两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别 并讨论其成因 1 内外墙粉刷层爆裂 概况 上海某新村四幢六层楼1989年9 11月进行内外墙粉刷 1990年4月交付甲方使用 此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂 至5月份阴雨天 爆裂点迅速增多 破坏范围上万平方米 爆裂源为微黄色粉粒或粉料 该内外墙粉刷用的 水灰 经了解 粉刷过程已发现有 水灰 中有一些粗颗粒 对爆裂采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析 证实除含石英 长石 CaO Ca OH 2 CaCO3外 还含有较多的MgO Mg OH 2以及少量白云石 2 石灰的选用 概况 某工地急需配制石灰砂浆 当时有消石灰粉 生石灰粉及生石灰材料可供选用 因生石灰价格相对较便宜 便选用 并马上加水配制石灰膏 再配制石灰砂浆 使用数日后 石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝 请分析原因 防治措施 2 2石膏 gypsum 2 2 1建筑石膏生产简介 石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料 二水石膏加热时的变化 CaSO4 2H2O 至140 的饱和水蒸气条件下或某些盐溶液中 可溶性硬石膏 220 可溶性硬石膏 320 360 CaSO4不溶性硬石膏500 700 110 170 分类 建筑石膏高强石膏无水石膏水泥高温煅烧石膏建筑石膏生产简介 原料 天然二水石膏矿石 天然无水石膏 化工石膏等 经加热煅烧 脱水 磨细得石膏产品 加热温度和方式不同得不同类型石膏产品 建筑石膏为非封闭 加热到107 170c 得到 建筑石膏即 型半水石膏 2 2 2石膏的技术要求 分为三个等级并有其技术指标 易吸潮 贮运时须防潮 储存时间一般不超过三个月 产品标记顺序为 产品名称 抗折强度值 标准号 2 2 3建筑石膏的特性 凝结硬化快硬化时体积微膨胀硬化后孔隙率较大 表观密度和强度较低隔热 吸声性良好防火性能良好具有一定的调温调湿性耐水性和抗冻性差加工性能好 硬化过程 溶解水化 过饱和 胶化 结晶 2 2 4建筑石膏的应用 制备粉刷石膏建筑石膏制品 2 3水玻璃 sodiumsilicate 2 3 1水玻璃的特性 泡花碱能溶于水的硅酸盐由不同比例碱金属氧化物和二氧化硅组成化学通式 R2O nSiO2n 水玻璃模数 是二氧化硅与碱金属氧化物间的分子比 一般在1 5 3 5之间 工程中常用2 6 2 8 n越小 水玻璃中晶体组分多 粘结力差 n越大 水玻璃中胶体成分增多 粘结力增大 n 1溶于常温水中 n 2 3溶于热水中 n 3溶于4个大气压的蒸气中 在空气中硬化进程缓慢 要加促硬剂