第二章 气硬性胶凝材料.ppt

1、浙江万里学院 设计艺术与建筑学院,第二章 气硬性胶凝材料,胶凝材料的定义和分类,胶凝材料的定义 经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料。 胶凝材料的分类,如沥青、聚合物等,胶凝材料,无机胶凝材料,有机胶凝材料,气硬性胶凝材料,水硬性胶凝材料,如：石灰、石膏、水玻璃等,无机胶凝材料,气硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中凝结硬化，而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。 水硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在干燥空气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度。通称为“水泥”。,2

2、1 石 灰,一、石灰的生产 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 三、石灰的技术性质 四、石灰的应用 五、石灰的储存,21 石 灰,一、石灰的生产,原材料 生产石灰的原材料包括天然石灰石（石灰岩）和化工副产品。主要成分为CaCO3。 生产工艺煅烧 石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。,CaCO3 = CaO + CO2,MgCO3= MgO + CO2,900,700,生石灰,二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种,生石灰的熟化 熟化的过程 生石灰+水 熟石灰(消石灰) 熟化的方式 淋 灰生石灰粉（消石灰粉） 化 灰 熟石灰膏 熟化过程的特点 放出大量的热

3、；体积膨胀12.5倍。 熟化过程的注意事项 熟石灰在使用前必须陈伏15d以上防止过火石灰的危害； 在化灰池表面保留一层水防止石灰碳化。,MgO + H2O = Mg（OH）2 CaO + H2O = Ca（OH）2 + 64.83kj,二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种,石灰的硬化 Ca（OH）2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提高强度。 Ca（OH）2与空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。 石灰的品种 按石灰中的氧化镁含量的高低分 按成品的加工方法分 块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉(熟石灰粉) 、石灰膏、石灰乳等。,生石灰,钙质石灰,镁质石灰,MgO5

4、%,MgO5%,三、石灰的技术性质,石灰的质量等级 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体指标见教材p49。 石灰的特性 1.可塑性好； 2.生石灰吸湿性强，保水性好； 3.凝结硬化慢、强度低 ； 4.硬化后体积收缩大，易开裂； 5.耐水性差 。,四、石灰的应用,配制石灰砂浆和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 生产硅酸盐制品：灰砂砖、蒸养粉煤灰砖、粉 煤灰砌块和板材； 生产无熟料水泥：石灰矿渣水泥、石灰火山灰 质水泥等。,五、石灰的储存,生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”。 不得与易燃、易

5、爆等危险液体物品混合存放和混合运输。 避免受潮：以防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化，然后与空气碳化而失去胶结能力。 熟石灰在使用前必须陈伏15d以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。,22 石 膏,22 石 膏,一、石膏胶凝材料的生产 二、建筑石膏的凝结硬化 三、建筑石膏的等级与技术性质 四、建筑石膏的应用,一、石膏胶凝材料的生产,石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。 在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如下所示：,二水石膏 CaSO42H2O,CaSO40.5H2O,CaSO40.5H2O,CaSO4 ,CaSO4 ,CaS

6、O4 ,800,在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。,二、建筑石膏的凝结硬化,建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下： CaSO40.5H2O + 1.5 H2O = CaSO42H2O 建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下： 建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程； 硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行，结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。,建筑石膏+水,三、建筑石膏的等级与技术性质,建筑石膏的质量等级 建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具

7、体指标见下表：,表观密度小，强度较低； 凝结硬化快； 孔隙率大，热导率小； 凝结时体积产生微膨胀； 吸湿性强，耐水性差； 具有较好的防火性能。,三、建筑石膏的等级与技术性质,五、建筑石膏的应用,室内抹灰与粉刷 生产建筑石膏制品 生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中,23 水玻璃,水玻璃的生产 Na2CO3 +nSiO2 Na2OnSiO2+ CO2 固态水玻璃在0.60.8MPa蒸压锅内加热，溶解为无色、青绿色至棕色的粘稠液体，即液态水玻璃，为建筑工程所用。 水玻璃模数n： 模数大，黏度大，较难溶于水，但较易分解、硬化,23 水玻璃,13001400,23 水玻璃,一、水玻璃的硬化和性质 二、水玻璃

8、的应用,一、水玻璃的硬化和性质,水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。 水玻璃的硬化 液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下： Na2OnSiO2+ CO2+mH2ONa2CO3 + nSiO2mH20 为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺入12%15%的促硬剂氟硅酸钠（有毒）。 水玻璃的性质 1.粘结力强 2.耐酸性好 3. 耐热性好,二、水玻璃的应用,涂刷或浸渍材料； 加固地基； 修补裂缝、堵漏； 配制耐酸砂浆和耐酸混凝土； 配制耐热砂浆和耐热混凝土。,24 镁质胶凝材料,镁质胶凝材料菱苦土,菱苦土的

9、生产 镁质胶凝材料（氧化镁为主要成分）是将菱镁矿或白云石经煅烧、磨细而制成。煅烧的菱苦土为白色或浅黄色粉末。苛性白云石为白色粉末。 菱苦土的水化硬化 一般与MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，强度高。但吸湿性强，耐水性差。形成的水化产物主要为氯氧化镁和氢氧化镁。 菱苦土的应用 生产木屑地板、木丝板、刨花板等。 菱苦土板材用于机械包装材料，可以节约大量木材。 只能用于干燥状态下，而不能受潮、遇水或酸性介质侵蚀的部位。,本章小结,胶凝材料的定义和分类； 石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材料，在现代建筑中的应用是很常见的建筑材料。 （1）石灰品种很多，各种石灰产品都统称石灰。石灰的强

10、度很低，主要来源于Ca（OH）2的结晶和碳化。利用石灰的特性可将其用于拌制砂浆、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅酸盐制品等。 （2）石膏的品种很多，不同品种的石膏，其生产条件不同，且性能及应用各异。建筑石膏是建筑工程中应用最多的一种石膏产品，建筑石膏凝结硬化速度很快，其技术性质要求主要表现在强度、细度、凝结时间三方面，利用它的特性可用于建筑室内抹灰及粉刷、并大量用于制作石膏制品。 （3）简单了解镁质胶凝材料和水玻璃的特点与用途。,习题2,一、填空题,1.胶凝材料按照化学成分分为（ ）和（ ）两类。无机胶凝材料按照硬化条件不同分为（ ）和（ ）两类。 2.建筑石膏的化学成分是（ ），高强石膏

11、的化学成分为（ ），生石膏的化学成分为（ ）。 答案： 1.有机胶凝材料、无机胶凝材料、气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料 2. （-2CaSO4.H2O）（-2CaSO4.H2O）（CaSO4.2H2O）,3.建筑石膏按（ ）、（ ）、（ ）分为（ ）、（ ）和（ ）三个质量等级。 4.生石灰的熟化是指（ ）。熟化过程的特点：一是（ ），二是（ ）。 答案： 3. （ 细度 ）、（ 强度 ）、（凝结时间）（优等品）、（一等品）、（合格品） 4. （CaO+H2O=Ca(OH)2）（体积剧烈膨胀）（放出大量热）,5.生石灰按照煅烧程度不同可分为（ ）、（ ）和（ ）；按照MgO含量不同分为（ ）和

12、（ ）。 6.石灰浆体的硬化过程，包含了（ ）、（ ）和（ ）三个交错进行的过程。 答案： 5. （欠火石灰）、（过火石灰）、（正火石灰）（钙质石灰）和（镁质石灰）。 6. （干燥）、（结晶）、（碳化）,7.石灰按成品加工方法不同分为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）五种。 8.建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉按照其主要活性指标（ ）的含量划分为（ ）、（ ）和（ ）三个质量等级。 答案： 7. （块状生石灰）、（生石灰粉）、（消石灰粉）、（石灰膏）、（石灰浆） 8. （CaO+MgO）、（优等品）、（一等品）、（合格品）,9.水玻璃的特性是（ ）、（ ）和（ ）。 10.水玻璃的凝

13、结硬化较慢，为了加速硬化，需要加入（ ）作为促硬剂，适宜掺量为（ ）。 答案： 9. （粘结力强）、（耐酸性好）、（耐热性高） 10. （氟硅酸钠）、（1215）。,二、简述题,1.简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。 2.建筑石膏与高强石膏的性能有何不同？ 答： 建筑石膏晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，因而强度较低； 高强石膏晶粒粗大，比表面积小，需水量少，硬化后密实度大，强度高,3.建筑石膏的特性如何？用途如何？ 4.生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？ 答：因为生石灰中含有一定量的过火石灰，过火石灰的结构致密，熟化极慢，当这种

14、未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，致使墙面隆起、开裂，严重影响施工质量，为了消除这种危害，因此需要陈伏两周以上。 陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。,5.石灰的用途如何？在储存和保管时需要注意哪些方面？ 答：用途：配制石灰砂浆和石灰乳；配制灰土和三合土；制作碳化石灰板；制作硅酸盐制品；配制无熟料水泥；作为干燥剂；作为静态破碎剂。 储存生石灰要注意防水防潮，而且不宜久存，最好运到后即熟化为石灰浆，变储存期为陈伏期。另外要注意安全，将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。,补充： 静态破碎剂（又名无声破碎剂，静态爆破剂，破石剂等），是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料。它的主要成份是生石灰(即氧化钙