第一章气硬性胶凝材料

1、第二篇 砌筑材料,第一章 气硬性无机胶凝材料 第二章 建筑砂浆 第三章 砖、石、砌块、板材,第一章 气硬性无机胶凝材料,一、胶凝材料的定义,胶凝材料是指能将散粒材料、块状材料或纤维材料粘结成为整体，并经物理、化学作用后可由塑性浆体逐渐硬化而成为人造石材的材料。,二、胶凝材料的分类,按化学成分可分为： 有机胶凝材料：如沥青、树脂、橡胶等。 无机胶凝材料：按硬化条件可分为 气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度，如建筑石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等； 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，并保持和发展其强度，如各种水泥。,第一节 石灰,一、石灰的原

2、料及生产,石灰岩,第一节 石灰,钙质石灰： MgO含量小于或等于5 镁质石灰： MgO含量大于5,生石灰,煅烧,生产工艺关键煅烧（温度、时间）,过火石灰：温度过高或煅烧时间过长；长期使用后崩裂、鼓泡 欠火石灰：温度过低或煅烧时间过短。降低质量（CaO含量低）,第一节 石灰,二、生石灰的熟化,第一节 石灰,特点： （1）放热量大 （2）体积膨胀 （3）反应可逆,熟化方法,第一节 石灰,（1）消石灰粉法 （2）石灰浆法 陈伏,目的是什么？,三、石灰的硬化,第一节 石灰,（1）结晶过程 （2）碳化过程,产物是什么？,反应条件是什么？,四、石灰的技术性质,第一节 石灰,可塑性好。 硬化较慢、强度低。

3、硬化时体积收缩大。 耐水性差。,石灰砂浆的裂缝,两者有何差别？,五、石灰的应用,第一节 石灰,石灰乳涂料 拌制砂浆 （石灰砂浆、混合砂浆） 拌制石灰土和三合土 生产硅酸盐制品 （灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等）,灰土,三合土,石 灰 咏 明于谦 千锤万凿出深山， 烈火焚烧若等闲； 粉身碎骨浑不怕， 要留清白在人间。,原料,制备,熟化,应用,第一节 石灰,第二节 石膏,一、生产石膏的原料,1.天然石膏。可分为天然二水石膏和天然硬石膏。 天然二水石膏 (CaSO42H2O)，属于以硫酸钙为主所形成的沉积岩，一般沉积在距地表8001500m的深处。密度约为2.22.4g/cm3，难溶于水

4、。 天然硬石膏又称无水石膏，它是由无水硫酸钙(CaSO4)所组成的沉积岩石，其密度约为2.93.1g/cm3。硬石膏矿层一般位于二水石膏层以下的深处，其晶体结构比较稳定，化学活性较差。 2.化学石膏。是指化工生产过程中所生成的以CaSO42H2O或CaSO40.5H2O为主要成分的副产品。,第二节 石膏,二、石膏的生产,第二节 石膏,半水石膏,半水石膏有、型两种，型为高强度石膏，型为建筑石膏。 建筑石膏熟石膏，晶体较细，需水量较大（80100） ，因而强度较低。 高强石膏晶粒粗大，需水量小（3545），强度高。高级室内抹灰、石膏线、石膏板等。,第二节 石膏,三、建筑石膏的水化、硬化,半水石膏；

5、二水石膏胶体微粒； 二水石膏晶体；交错的晶体,第二节 石膏,四、建筑石膏的技术性质,凝结硬化快。建筑石膏水化迅速，常温下完全水化所需时间仅为712min。适合于大规模连续生产。在使用石膏浆体时，若需要延长凝结时间，可掺加适量缓凝剂。 硬化后孔隙率大、强度较低。建筑石膏孔隙率可高达4060。建筑石膏制品的表观密度较小(400900kg/m3)，导热系数较小(0.1210.205W（mK）) 。较高的孔隙率使得石膏制品的强度较低。 体积稳定。建筑石膏凝结硬化过程中体积不收缩，还略有膨胀，一般膨胀率为0.5%1.5%。,第二节 石膏,四、建筑石膏的技术性质,不耐水。石膏的软化系数仅为0.30.45。

6、若长期浸泡在水中还会因二水石膏晶体溶解而引起溃散破坏；若吸水后受冻，还会因孔隙中水分结冰膨胀而引起崩溃。因此，石膏的耐水性、抗冻性都较差。 防火性能良好。石膏制品本身不可燃，而且具有抵抗火焰靠近的能力。 具有一定调湿作用。由于石膏制品内部的大量毛细孔隙对空气中水分具有较强的吸附能力，在干燥时又可释放水分。 装饰性好。石膏洁白、细腻。,第二节 石膏,建筑石膏的应用,五、建筑石膏的应用,1石膏砂浆及粉刷石膏 2建筑石膏制品,第二节 石膏,第三节 水玻璃,一、定义,水玻璃俗称泡花碱，是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。 建筑常用的为硅酸钠(Na2OnSiO2)水溶液，

7、又称钠水玻璃。 要求高时也用硅酸钾(K2OnSiO2)的水溶液，又称钾水玻璃。,第三节 水玻璃,水玻璃模数,二氧化硅(SiO2)与氧化钠(Na2O)的摩尔数的比值n，称为水玻璃的模数，n3的称为中性水玻璃，n3的称为碱性水玻璃。 水玻璃溶解于水的难易随水玻璃模数n而定。n值越大，水玻璃的越难溶于水。 水玻璃的浓度越高，模数越高，则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、耐热性与耐酸性就越高。但水玻璃的浓度和模数不宜太高。水玻璃的浓度一般用密度来表示，通常为1.31.5 g/cm3，模数为2.63.0。 液体水玻璃可以与水按任意比例混合。,第三节 水玻璃,二、水玻璃的生产,湿

8、法：将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅（23个大气压）内用蒸汽加热，并加搅拌，使直接反应而成液体水玻璃。 nSiO22NaOHNa2OnSiO2H2O 干法：是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于13001400高温下熔化，生产固体水玻璃，将固体水玻璃装进蒸压釜中，通入水蒸汽，使固体水玻璃溶解于水中，便获得液体水玻璃。,第三节 水玻璃,三、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，并逐渐干燥脱水成为氧化硅而硬化，其表达式为： Na2OnSiO2+CO2+mH2OnSiO2mH2O+Na2CO3 由于空气中二氧化碳的浓度较低，为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促

9、硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。 2（Na2OnSiO2）+mH2O+Na2SiF6 （2n+1）SiO2mH2O+6NaF 氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重的1215。,第三节 水玻璃,四、水玻璃的技术性质,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，因而具有较高的黏结力和强度。用水玻璃配制的混凝土的抗压强度可达1540 MPa。 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、氟硅酸以外的几乎所有的无机和有机酸。用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。 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。用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥。 耐碱性和耐水性差。在硬化后，仍然有一定量的水玻璃Na2OnSiO2。由于SiO2和Na2OnSiO2均可溶于碱。碱或碱金属的氢氧化物，几乎都可与水玻璃发生反应，生成相应的水