气硬性胶凝材料

气硬性胶凝材料

第二章

胶凝材料的分类胶凝材料有机胶凝材料：沥青、树脂无机胶凝材料气硬性：石膏、石灰、水玻璃、菱苦土

水硬性：水泥以高分子化合物为主要成分的胶凝材料气硬性胶凝材料——指只能在空气中水化、凝结、硬化，发展并保持强度的一类胶凝材料；水硬性胶凝材料——指不仅在空气中，而且在水中可以更好地硬化，发展和保持强度的一类胶凝材料。主要内容第一节石灰第二节

石膏第三节

水玻璃第四节

菱苦土

第一节石灰

于谦的“石灰吟”一、概述1.原材料CaCO3

——天然、化工副产石—电石泥(Ca++、Mg++离子的类质同象)2.种类：钙质石灰

MgO<5%

镁质石灰

MgO>5%——熟化慢、强度高欠火石灰过烧石灰——熟化慢、使用时需陈伏。3.产品：

生石灰粉——磨细生石灰

消石灰粉(熟石灰)———加水60~80%（生石灰重量）也需“陈伏”

石灰膏——表观密度1300~1400kg二、

性能

可塑性和保水性好。故用作石灰水泥砂浆，改善和易性。熟化水化热大，且体积增大。CaO+H2O=Ca(OH)2+64.2kJ硬化缓慢：石灰的硬化包括结晶和碳化两个过程。随游离水蒸发，Ca(OH)2逐渐结晶，继之与空气中的CO2反应生成CaCO3，并释放出水分。Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2OH2O起介质作用，反应只能在含水条件下进行。

碳化反应由表及里进行，故碳化缓慢。

体积收缩大。

游离水蒸发所致，易出现干缩裂纹。处理办法：掺入骨料；添加纤维增强。强度低。耐水性差。补充：(1)生石灰不宜放置太久（自动吸湿、熟化、碳化、失去胶结力）

(2)石灰磨细使用，可大大提高硬化速度及强度（需水量小，水化、硬化反应速度加快，故强度高）。三、技术指标

建筑生石灰JC/T479-92建筑生石灰粉JC/T480-92

CaO+MgO含量——限制胶凝组分含量。下限（不小于）

CO2——指未参加反应的CaCO3的量或已碳化的CaCO3的量。上限。

消石灰粉JC/T481-92

四、应用

制作石灰乳

砂浆——石灰砂浆或混合砂浆三合土硅酸盐制品

CaO+SiO2+aq=Cao.SiO2.aq

Ca(OH)2

第二节

石膏

一、概述

1.常用的石膏胶凝材料及原材料：种类：建筑石膏（β）、高强石膏（α）；无水石膏水泥；高温煅烧石膏原材料：二水石膏（软、生石膏）；无水石膏（硬石膏）；天然、化工石膏

2.二水石膏（CaSO4‧2H2O)的脱水反应

（1）65~75℃开始脱水（2）107~170℃

生成半水石膏。常压，β型，建筑石膏，片状、晶形细、需水量大，强度低。124℃，0.13MPa,α型，高强石膏，晶形粗、致密、强度大。（3）170～200℃

可溶性硬石膏，加水调和可硬化。（4）200~250℃

结晶水已很少，凝结硬化缓慢。（5）＞400℃

完全失水，形成死烧石膏。此时加激发剂磨细，成为无水石膏水泥。（6）＞800℃

部分CaSO4分解生成CaO，重新具凝结能力。为高温煅烧石膏。（7）＞1600℃

CaSO4全部分解为CaO。

二.建筑石膏的特性：1.凝结硬化快。（数分钟即完成）

CaSO4.1/2H2O+3/2H2O=CaSO4.2H2O(20℃)0.3g/100ml水0.24g/100ml水

（书中P15介绍溶解度1/5问题）2.硬化体积微膨胀。其他特点：硬化孔隙率大，轻质，强度低—需水量大所致。隔热吸声性能、防火性能、调温调湿功能、加工性能好。缺点：耐水、抗冻性能差。

三.技术要求石膏粉：GB9776-88.粉刷石膏JC/T517-93石膏制品普通纸面石膏板GB/T9775-1999

石膏空心条板JC/T829-1998

装饰石膏板石膏砌块JC/T698-1998

石膏装饰材料

四.用途：1.抹灰材料2.墙体材料——墙板、砌块3.装饰材料——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。第三节

水玻璃（泡花碱）

一.概述1.水玻璃的种类Na2O•nSiO2(钠水玻璃)，K2O•nSiO2(钾水玻璃)形态：（1）液体——与水以任意比例混合

（2）固体——块状、粉状2.生产方法

湿法

石英砂+苛性钠溶液（蒸汽加热，2~3atm）

干法（RCO3法）

石英砂+Na2CO3（磨细）——熔化（1300~1400℃）形成

3.水玻璃的模数n：

指水玻璃中[SiO2]/[R2O]的分子比

n——1.5~3.5间意义：决定固体水玻璃在水中溶解的难易及其粘结能力。n↘越接近真溶液，粘结力低n↗胶体组分越多，粘结力↗

二.水玻璃的性质：1.硬化自然硬化缓慢Na2O•nSiO2+CO2+mH2O→Na2CO3+nSiO2•mH2O(无定形SiO2)实际应用中加入促凝剂

Na2SiF6（氟硅酸钠）2（Na2O•nSiO2）+Na2SiF6→6NaF+(2n+1)SiO2•mH2O。

适宜用量12~15%2.粘结力强，不燃烧，耐酸性好。

三.应用：1.涂刷建材表面，以提高抗风化能力。原因：（1）堵塞孔隙

（2）含游离CaO者形成CaSiO3但石膏制品例外。——Na2SO4结晶体积膨胀2.

耐酸、耐热砂浆、砼，用于耐酸耐热工程。（利用其耐酸耐热功能）3.

加固土壤（+CaCl2）

用于治理滑坡、塌陷等地质灾害。4.

防水剂第四节

菱苦土

又名轻烧镁，系由菱镁矿（MgCO3）在750～850℃下煅烧，经磨细而成。其化学活性与煅烧温度以及在空气中的存放时间关系非常大，故产品质量的稳定性方面尚有一些问题需要解决。书面作业：2.3.4.5

北京修复明长城遗址拒绝水泥

始建于明代的北京古城墙，正是用这种以石灰、石膏为主要原料的黏合剂配以巨大的城砖砌成。新修复的城墙在用料和工艺上都与老城墙相同。确保“修旧如旧”效果沿用明代古方城砖黏合剂选择灰白色的石灰膏。经过了600多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒，就是石灰膏耐久度的明证。柴达木贝壳山日产140吨节能型石灰立窑因石灰浆的陈伏时间不足，使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，将导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成凸出放射状膨胀裂纹。由于石灰浆中存在大量的游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形，使硬化石灰体产生裂纹，故石灰浆不宜单独使用，通常工程施工时常掺入一定量的骨料(砂子)或纤维材料(麻刀、纸筋等)。因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所产生的网状干缩性裂纹石灰膨胀裂纹6.生产轻质碳酸钙。2.2建筑石膏氟铝石膏石膏空心条板纸面石膏条板轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（平吊）轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（竖吊）轻钢龙骨纸面石膏权隔墙在沿边龙骨上涂以密封胶（龙骨）沿顶龙骨安装后,再用一根竖向龙骨沿竖向龙骨方向每1.5m设一个可耐福安装龙骨将可耐福厚板水平向安装在C