建筑材料第三章.ppt

1、第三章气硬性胶凝作用材料、胶凝作用材料：土木工程材料中，经过一系列物理、化学作用，可以使散粒状或块状材料一体化的材料统称为胶凝作用材料。胶凝作用材料、沥青胶、树脂等有机胶凝作用材料，无机胶凝作用材料、瓦斯气体硬性胶凝作用材料、石膏、石灰、菱苦土、水玻璃等水硬性胶凝作用材料，各种水泥、瓦斯气体硬性胶凝材料只能在空气中固化，而不会提高其强度。 水硬性不仅在空气中，而且能在水中更好地硬化，保持、发展其强度。 石灰、水泥、3-1石灰、3-2石膏、3-3水玻璃、3-1石灰、石灰的早期发现和应用考古学家认为石灰石煅烧石灰是偶然发现的。 其中，也有因受热而失去强度，遇水则变成白色粉末的石头(使用生石灰需要一

2、定的知识)。 石灰石埃及的噻喃金字塔希腊人雕刻石雕像等。 石灰稳定地基罗马人修建道路，中国修建的藏传佛教塔和万里长城已经应用。 一、石灰的品种和生产，一、石灰的品种根据石灰加工方法：块状生石灰、磨细生石灰、石灰拉力赛、石灰乳、石灰水等石灰石中含有杂质过氧化镁(MgO )，根据MgO的多少，生石灰中MgO含量是5%的称为钙元素质生石灰(低镁石灰)，5%的称为中镁石灰20%高镁生石灰建筑用石灰有生石灰(块灰)、生石灰粉、熟石灰粉(也称为建筑熟石灰粉、消化石灰粉、水合石灰)、石灰浆等几种形态。 石灰是采用以富含碳酸钙元素的岩石(如石灰石、白云石、粉笔等)为主，含有氧化钙元素和部分过氧化镁的岩石进行烧

3、制，释放二氧化碳瓦斯气体而得到的块状材料。 化工副产品主要有电石渣(消化电石渣)等：块状生石灰、熟石灰、2、石灰的生产、石灰石的烧成(包括CaCO3 )、正火石灰、缺火石灰、水火石灰、碳酸钙元素的分解是温度、压力、 通过介质和石灰石的原料含有的MgO杂质对生石灰的制造也有影响，但是由于MgCO3比CaCO3烧成温度低，先分解，CaCO3分解时MgO的致密度变大，消化性能降低，影响生石灰的性能。 生石灰的最佳烧成温度不一定。 1、熟化(消化) CaOH2O Ca(OH)2(熟石灰) 64.88 kJ (体积增大1.02.5倍)粉状熟石灰：少量的水(约70 ) (理论值为31.2%的去除危害的方法

4、：“陈伏”为2周，熟石灰粉也有会儿放置，进一步熟化后使用。 熟石灰粉可用于灰土及三合土的混炼，其老化不一定是一盏茶，因此不适用于砂浆及砂浆的混炼。 根据JC/T48192建筑熟石灰粉的规定，MgO4的被称为钙元素质熟石灰粉的4% MgO24、被称为镁质熟石灰粉的24%MgO30、被称为德氏熟石灰粉。 二、石灰的老化和硬化，二、硬化，三-一石灰，一)结晶化作用二)碳化作用，石灰的硬化石灰拉力赛在空气中逐渐硬化，石灰拉力赛的干燥硬化(结晶化作用)只能在空隙中自由蒸发水或滞留在周围的有水的条件下进行。 结晶化和碳化两个过程进行为云同步，但极为缓慢。 碳化过程局限于长时间表面，结晶过程主要发生在内部。

5、 由于空气中的CO2含量低，碳化反应进行得慢会形成云同步，表面的石灰拉力赛硬化会形成壳，在阻止CO2浸透的同时，内部的水分就不能析出，影响硬化过程的进行。建筑石灰按照现有标准建筑生石灰(JCT 479一92 )、建筑生石灰粉(JCT 48092 )和建筑消石灰粉(JCT48192 )的规定，按其过氧化镁含量分为钙元素石灰和镁质石灰两种。 参照下表。 石灰和镁质石灰中的过氧化镁含量(% )的界限，三、石灰的技术要求，生石灰技术标准按过氧化镁含量分为上表所示的钙元素生石灰和镁质生石灰两种，其后是有效氧化钙元素和过氧化镁含量、产量， 按未消化残渣和CO2含量四项指标分为优等品、一等品和良品三个等级，

6、下表所述生石灰粉技术标准按过氧化镁含量分为钙元素石灰和镁质石灰两种，然后按(CaO MgO )含量、CO2含量和纤度等项指标分为优等品、一等品和良品三个等级熟石灰粉技术标准熟石灰粉，过氧化镁含量为4时称为钙元素熟石灰粉，4过氧化镁含量为24时称为镁质熟石灰粉，24过氧化镁含量为30时称为德吉卜赛人熟石灰粉。 按等级分为优等品、一等品、合格品3个等级，如下表所示。 四、石灰的技术性质和应用，一、石灰的主要技术性质(1)良好的保水性(2)冷凝慢，强度低(3)吸湿性强(4)体积收缩大(5)耐水性差(6)化学稳定性差(2)配合少量法蓝颜料，可以纯白107橡胶或少量胶通过配合造粒高炉渣或粉煤灰，配合能够

7、提高粉刷层防水性的各种耐碱性颜料，可得到更高的装饰效果。 2 )调制砂浆石灰浆和熟石灰粉可以单独或者和水泥一起调制石灰砂浆或混合砂浆，也可以把可以用于壁体的建构或者涂饰工程的纸筋和麻刀等混合成为石灰拉力赛，用于内壁和天花板的涂漆面。 3 )搅拌控制石灰土、三合土石灰土熟石灰粉和粘土以2:8或者3:7的体积比加入少量的水进行搅拌。 三合土是将熟石灰粉、粘土、砂以1:2:3的体积比，或者将熟石灰粉、砂、碎砖(或者碎石)以1:2:4的体积比加入少量的水混炼而成。 夯实、致密，并且黏土颗粒表面少量活性SiO2和Al2O3与Ca(OH)2反应，生成水合硅酸钙元素和水合铝酸钙、胶结、黏土强度和耐水性，主要

8、用于建筑物、路面或地面的垫层、地基的换土处理及地下建筑物的防水。 此外，石灰、粉煤灰、碎石混合而成的“三渣”也是目前道路施工中常用的材料之一。三合土用生石灰粉生产石灰板，用以铺步道砖垫层、三合土桩、灰土桩；4 )硅酸盐产品。 生石灰粉和纤维材料(例如，纤维玻璃)或者轻骨料(例如，熔渣)，用水搅拌、成型，二氧化碳人工碳化，可制成轻的碳化石灰板材，多可制成炭化石灰空心板，其导热率小，保温绝热性能好，可锯，钉子应作为非屈服强度内隔板使用的生石灰粉或熟石灰粉与含硅材料，例如天然砂、造粒高炉渣、熔渣、粉煤灰等用水混合，在陈伏、成型后，经过蒸或蒸等工艺处理，制造其他硅酸盐产品，例如灰砂砖、微粉炭砖、微粉炭

9、块等回流牛鼻子、3-2石膏、建筑石膏及其制品具有轻量、高强度、绝热、吸音、美观和加工方便等优点，是用途广泛、有前途的新型建筑材料之一。 在自然段中存在天然的无水石膏CaSO4和二水石膏CaSO42H2O。 用于建筑施工的石膏是天然石膏加工的半水石膏CaSO41/2H2O，是成熟的石膏。 天然二水石膏在加工时根据温度和压力等条件可以得到结构和性能不同的石膏。 高强度石膏固化后，密度大，强度高，可以抹灰或制作石膏制品，但成本高，建筑石膏生产方便，成本低，可以在建筑施工广泛使用。(1)原料建筑石膏原料主要有二水石膏，也称生石膏，可采用各种工业副产物(化工石膏)。 (二)生产，一，石膏品种和生产，(一

10、)建筑石膏和模型石膏，(二)高强石膏，(三)硬石膏：无水石膏，(三)品种，建筑石膏和适量的水混合后，最初形成了可塑的拉力赛，但很快这种现象的本质是由于拉力赛内部经历了一系列的物理化学变化。 首先半水石膏溶解于水中，很快形成不稳定的饱和溶液。 溶液中的半水石膏与水反应形成二水石膏。 按下式进行水合作用。 CaSO4.1/2H2O 3/2H2OCaSO4.2H2O由于水合物二水石膏的溶解度仅小模半水石膏的溶解度的1/5，模半水石膏的饱和溶液相对于二水石膏成为过饱和溶液，逐渐形成结晶核，结晶核增大到某个阈值后，二水此时溶液浓度降低，新的半水这样循环直到模具半水石膏完全枯竭。 随着水合的进行，石膏生成

11、量增加，水分逐渐减少，拉力赛开始失去可塑性称为初凝。 之后，拉力赛持续增粘，粒子间的摩擦力、粘接力增加，开始产生结构强度，显示最终凝固。 其间，晶粒也逐渐生长、连生，相互交错，增加拉力赛强度，直至其馀佘水完全蒸发为止，停止了强度的发展。 这就是建筑石膏的硬化过程。 二、石膏的凝结和硬化，三、石膏的技术要求，建筑石膏色白，密度2.602.75g/cm3，堆积密度8001000kg/cm3，按国标建筑石膏的规定，其凝结时间、细度及强度指标分为三级： (1)建筑石膏的性质1，凝结硬化快：自然干燥条件下，建筑加水后6分钟即可凝结，最终凝固通常在30分钟以下。 2 .建筑石膏硬化后的孔隙率大，表观密度小

12、，保温、吸音性能好3 .具有一定的调湿性4 .耐水性、耐冻结性差5 .凝固时体积微膨胀6，防火性好。 四、石膏的性质和应用(二)、建筑石膏的应用1、室内灰和粉刷建筑石膏的加水、砂混炼合成石膏砂浆，可用于室内灰。 其中灰墙面具有隔热、防火、隔音、舒适、美观等特点。 抹灰的墙面和天花板，特别是可以直接涂壁纸。 建筑石膏加水调和石膏拉力赛，也可以混合一部分石灰用于室内涂膜剂涂料。 涂了涂膜剂的墙面平滑，细腻，白生生美观。 2、装饰制品以石膏为主要原料，配合少量的纤维增强材料和糊料，加水搅拌到石膏拉力赛中，利用石膏固化时体积微膨胀的性能，可以制作各种石膏雕刻、装饰面板及各种陈设品。 3、石膏板、中国目

13、前生产的石膏板主要有纸面石膏板、石膏空心板、石膏装饰板、纤维石膏板等。 纸面石膏板以石膏为芯材，两面用纸保护，主要用于内壁、隔墙、无花板等。 石膏中空条形板那样的石膏板强度高，可以作为住宅和公共建筑的内壁和隔壁等使用，安装时不需要龙骨。 石膏装饰板石膏装饰板有平板、多孔板、花纹板、浮雕板等多种，其尺寸精确，线条清晰，颜色鲜艳，造型美观，品种多样，施工简单，主要用于公共建筑，可作为墙面和无花的板等。 纤维石膏板是以建筑石膏为主要原料，配合适量县委补强材料制成的。 这块板的弯曲强度很高，内壁和隔壁也可以用木材代替家具。 另外还有石膏蜂蜜抢先版板、防潮石膏板、石膏矿棉复合板材等品种，可分别用作绝热板

14、、吸音板、内壁和隔板、天花板、地板等。返键，3-3水玻璃，一，水玻璃的生产和组成，1，水玻璃的生产，(一)原料： SiO2原料：石英砂、砂岩、燧石、硅藻泥等Na2O原料：纯碱(Na2CO3)、硫酸钠金属钍(Na2SO4)、氢氧化钠(NaOH )、苏打水(NaHCO3) 其他原料：用炭、硫酸盐生产时采用。 (1)生产：1 .干制法(1)碳酸盐熔融法Na2CO3 nSiO2CO2 Na2OnSIO2 (2)硫酸榷盐法4Na2SO4 2C 4SiO2=4NaOSiO 4SO2 2CO2 2 .湿制法蒸制法含有湿制法生产化合水的固体水玻璃，被称为水合水玻璃的溶解度大。 得到的液态水玻璃可以与水以任意比

15、例混合。 2、水玻璃的组成，水玻璃通称泡花碱，是易溶于水的碱金属硅酸盐，最常用的是硅酸金属钍和硅酸钾元素两种R2OnSiO2。 (也称为纳金属钍水玻璃、钾元素水玻璃)将两者按比例混合，也称为混合水玻璃。 n :氧化硅元素与氧化纳金属钍的分子比。 被称为水玻璃的模数。 二、水玻璃硬化，液态水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成非晶质体硅胶，然后慢慢进行干燥硬化。 具体的反应方式是na2on SiO2co2MH2ona2c o3nsio2MH 20为了加速水玻璃的硬化，可以加热或配合12%的硬剂氟硅酸钠金属钍。 Na2SiF6有毒，请安全使用。 配合量是12-15%。 配合量过多或过少都有弊端。 水玻璃的模数和相对密度对凝结和硬化也有很大的影响。 模数高时，硅凝胶容易析出，水玻璃凝结硬化快。 水玻璃的相对密度越小，反应生成物的扩散速度就越快，水玻璃的凝聚固化速率也越快。 另一方面，如果模块数低、相对密度大，则冷凝固化变慢。 周围温度和大气湿度对凝结硬化的影响也很大，温度高大