材料学各论2-1胶凝材料,气硬.ppt

1、材料学各论2-1,胶凝材料的概念 石灰 北京建筑工程学院 建筑与城市规划学院 房志勇 2020年9月,材料学各论2,胶凝材料的概念,胶凝材料的概念,1、概念 1）概念1 在土木工程中，一般将土木工程材料中，凡是能经过一系列物理、化学作用，将散粒状材料、块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料,胶凝材料的概念,1、概念 2）概念2 在一定的物理和化学作用下，能够从浆体变为坚固的石状体、并能将其他材料结合成为具有一定机械强度的复合固体材料的物质,2、意义 1）胶凝材料是土木工程材料中的基本材料之一 2）胶凝材料是土木工程中的基本材料之一,胶凝材料的概念,胶凝材料的概念,2、分类 1）按照组成,胶凝

2、材料的概念,2、分类 2）按照硬化条件,胶凝材料的概念,2、分类,胶凝材料的概念,3、性质 1）气硬性胶凝材料 只能够在空气中固化，并发展和保持其强度的材料,胶凝材料的概念,3、性质 2）水硬性胶凝材料 不仅能够在空气中固化，并发展和保持其强度，而且能够更好地在水中固化，并发展和保持其强度的材料,胶凝材料的概念,3、性质 3）有机胶凝材料 以天然的或者合成的有机高分子化合物作为基本成分的胶凝材料,胶凝材料的概念,3、性质 4）无机胶凝材料 以无机化合物或者无机高分子化合物作为基本成分的胶凝材料,材料学各论2-1,石灰,石灰,1、基本概念 在土木工程中较早使用的一种矿物胶凝材料 原料分布很广 生

3、产工艺简单 成本低廉 在土木工程中应用十分广泛,石灰,2、生产 1）原料 生产石灰的原料，主要有白云石、石灰石、白垩、贝壳等等,石灰,2、生产 2）原理 生产石灰的原料的主要成分是碳酸钙，经煅烧后，碳酸钙分解成为氧化钙，得到块状生石灰,石灰,2、生产 2）原理 CaCO3 CaO + CO2,10001100,生石灰,石灰,2、生产 3）提示 生产石灰时，为了加速原料的分解过程，煅烧温度常常提高到1000-1100度 生产石灰的原料中，通常都含有碳酸镁（镁与钙是伴生矿物），经煅烧后，分解成为氧化镁,石灰,3、石灰的熟化 1）概念 生石灰（氧化钙）与水作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程,石灰,3、

4、石灰的熟化 2）反应机理 反应原理 CaO+H2O Ca(OH)2+64.8J 要点 放出大量热量 体积增加 2.5 倍,石灰,3、石灰的熟化 3）熟化方式 化灰池由：石灰在化灰池熟化成为石灰浆-筛网过滤-石灰浆在储灰坑沉淀-除去上层水分-石灰膏 其他方式如：三合土、消石灰粉,石灰,3、石灰的熟化 4）补充说明 石灰土：消石灰粉+粘土 三合土：消石灰粉+粘土+沙石 消石灰粉+粘土+炉渣,石灰,3、石灰的熟化 4）补充说明 消石灰粉：工业化产品 消石灰粉：自制 自制消石灰粉要点： 理论需水量：32.1% 实际需水量：60-80% 分层浇水，每层厚度为50cm 同样需要陈伏期,石灰,3、石灰的熟化

5、 5）陈伏期 石灰在使用前，一般应该存放两周以上，该时间称为：陈伏期,石灰,3、石灰的熟化 6）过火石灰和欠火石灰的影响 欠火石灰的影响 欠火石灰降低石灰的利用率,石灰,3、石灰的熟化 6）过火石灰和欠火石灰的影响 过火石灰的影响 过火石灰在石灰已经硬化后，才开始熟化，产生体积膨胀，引起开裂、隆起等问题,石灰,3、石灰的熟化 6）过火石灰和欠火石灰的影响 过火石灰影响产生的原因 过火石灰表面常常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。,石灰,3、石灰的熟化 7）关于石灰膏的一些数据 表观密度：13001400kg/m3 熟化比：1（kg）：1.53（升） 石灰砂浆的配合比计算，应该按照石

6、灰膏的体积进行计算,石灰,4、石灰的硬化 1）结晶作用 游离水蒸发，Ca(OH)2由饱和溶液中析晶,石灰,4、石灰的硬化 2）碳化作用 Ca(OH )2 + CO2 + nH2O CaCO3 + (n + 1)H2O,石灰,4、石灰的硬化 3）关于碳化作用的解释 碳化作用的实质：二氧化碳与水反应生成碳酸，然后与氢氧化钙反应，生成碳酸钙 碳化作用的条件：不能没有水 碳化作用的速度： 很慢,石灰,4、石灰的硬化 4）关于石灰硬化后结构的解释 碳化作用：由表及里。在很长时间里，都仅仅限于表层，随着时间延长，碳化层厚度不断增加 结晶作用：由内向外。即结晶作用主要是在内部发生,石灰,4、石灰的硬化 4）

7、关于石灰硬化后结构的解释,碳化层,碳化层,晶体层,石灰,5、石灰的技术性质 1）良好的可塑性 2）保水性好 3）凝结硬化慢 4）强度低,石灰,5、石灰的技术性质 5）耐水性差 6）体积收缩比较大,石灰,6、技术标准 技术标准简介 建筑生石灰技术标准（JC/T479-92) 建筑生石灰粉技术标准（JC/T480-92) 建筑消石灰粉技术标准（JC/T481-92),石灰,6、技术标准 生石灰粉的分类 MgO5%钙石灰 MgO5%镁石灰,石灰,6、技术标准 消石灰粉的分类 MgO4%钙质消石灰粉 MgO4%；24%镁质消石灰粉 MgO24%白云石质消石灰粉,石灰,6、技术标准 等级划分 生石灰的等

8、级划分 根据产品中氧化钙、氧化镁的含量、产浆量等指标，分为：优等品、一等品、合格品,石灰,6、技术标准 等级划分 生（消）石灰粉的等级划分 根据产品中氧化钙、氧化镁的含量、细度等指标，分为：优等品、一等品、合格品,石灰,6、技术标准 等级划分 根据等级划分确定的石灰应用范围 优等品、一等品，可以用于饰面层和中间涂层 合格品仅仅用于砌筑工程,石灰,7、石灰在建筑中的主要应用 1）砌筑材料 2）用于制作：硅酸盐制品 3）制作石灰砂浆 4）制作三合土 5）制作石灰土 6）制作石灰乳 7）其他应用：制作无熟料水泥、制作膨胀剂等等,石灰,8、石灰在工程应用上必须注意的问题 1）应用于吸水性大的基面时，应

9、先将基面充分湿润 2）不宜单独作为建筑材料使用 3）不宜单独作为装饰材料使用,石灰,9、利用石灰制作硅酸盐制品 1）概念 以磨细生石灰与硅质材料加水拌合，必要时加入少量石膏，经成型、蒸养等形成的建筑材料,石灰,9、利用石灰制作硅酸盐制品 2）机理 Ca(OH)2+SiO2+H2O CaO.SiO2.2H2O,石灰,9、利用石灰制作硅酸盐制品 3）分类 按照密实度：密实、多孔 按照是否使用集料：有集料、无集料 按照生产方式：普通、加气,石灰,9、利用石灰制作硅酸盐制品 4）应用 密实、有集料的硅酸盐制品，一般可以用于生产墙板、砌块、砌墙砖等等 无集料、多孔、加气的硅酸盐制品，一般可以用于生产加气混凝土制品、轻质墙板、轻质砌块、各种保温隔热材料,课堂讨论题,什么是矿物？ 什么是岩石？ 试说明岩石的分类 试说明深成岩的主要技术性质 试说明变质岩性质变化的主要趋势 石材的耐磨性为什么要同时考虑磨耗率和磨光率,课堂讨论题,石材为什么要考虑三轴抗压强度 如何控制生产条件，生产红砖和青砖？ 欠火砖和过火砖对砖的