气硬性胶凝材料.ppt

1、建筑石灰 石膏 镁质胶凝材料 水玻璃,第四章 气硬性胶凝材料,1.定义- 能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料 2.分类- 无机胶凝材料、有机胶凝材料 气硬性胶凝材料-只能也只能 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料-不仅而且,3.气硬性与水硬性胶凝材料的差异,胶凝材料,胶凝材料的分类,第一节 建筑石灰,石灰的原料 石灰的煅烧 生石灰的熟化 石灰的硬化 建筑石灰技术性质与标准 石灰的应用,1 石灰的原料,碳酸钙为主的天然原料： 石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等。,石灰岩的主要成分： 碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)。,2 石灰的生产煅烧,石灰是由石灰岩煅烧而成。石灰岩的主要成分是碳酸钙(

2、CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)。石灰岩在适当温度(10001100)下煅烧，得到以CaO为主要成分的物质即石灰，也叫生石灰(其中含一定量MgO)：,生石灰一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。 煅烧后体积缩小10%15%。 内部孔隙大，晶粒小，体积密度小，与水作用快。,煅烧温度及时间对石灰质量的影响:,正火灰：正常石灰 欠火灰：温度过低、煅烧时间不足，CaCO3不能完 全分解，生成欠火石灰。 过火灰：温度过高、煅烧时间过长，石灰颗粒 表面覆盖一层结构致密的熔融物，称过火石灰。,有危害,无危害,外观鉴别： 欠火灰块断面中部色深于边缘色彩，中部硬于边缘，较新鲜烧透之块灰为重，投入盐

3、内发生沸腾作用，并排出碳酸气。 过火石灰，灰块呈玻璃状结晶，质硬难化，色泽暗淡灰黑色。,3 生石灰的熟化,1.石灰的熟化： （1）放热；（2）体积增大,2.石灰的熟化的两种方式： （1）石灰浆（膏）法：石灰+大量的水 石灰乳 石灰 （2）消石灰粉法：石灰 淋水（60%80%） 熟石灰,沉淀,陈伏: 为了保证石灰充分熟化，必须将石灰浆在贮灰坑中存放两星期以上，这一过程叫石灰的“陈伏”。,“崩裂、鼓泡”：细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，使已硬化的砂浆产生崩裂鼓泡现象。,“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。,各种石灰水化时温度与时间的关系,蓝色曲线含15%欠烧石灰

4、 红色曲线正烧石灰 绿色曲线含15%过烧石灰 紫色曲线含32% MgO的镁质石灰,石灰的硬化包含下面两个同时进行的过程： 结晶过程多余水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH) 2逐渐从饱和溶液中析出结晶。 碳化过程Ca(OH) 2和空气中的CO2化合，生成碳酸钙晶体。反应式如下：,4 石灰的硬化,石灰的硬化：,(一)石灰的技术特性,5 建筑石灰的技术性质与标准,防潮 防碳化 保管期不宜超过一个月,消化放热，体积膨胀 可塑性好 硬化缓慢且强度低 硬化时体积收缩大易开裂 耐水性差,保管应注意的问题,生石灰,熟石灰,块状石灰：白色疏松结构块状物，主 要成分是CaO,粉状石灰：块状石灰磨细而成,消石灰粉：生

5、石灰经适量水消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2,石灰膏:块状石灰用过量水消化，或将消石灰粉和水拌和，所得具一定稠度的膏状物。,石灰乳：熟化好的石灰膏加水搅拌稀释而成 的一种乳状液态。,1.按加工方法不同分：,(二)石灰的分类,2.按MgO含量大小：,白云石质石灰 24% MgO 30%,镁质石灰 5%MgO24%,钙质石灰 MgO5%,3.按消化速度分：,快熟石灰 熟化速度10min内 中熟石灰 熟化速度10-30min 慢熟石灰 熟化速度 30min,建筑生石灰（JC / T 479 92）,注：钙质石灰的MgO5%；镁质石灰的MgO5%。,(三)建筑石灰的技术标准,建筑生石灰粉

6、技术指标(JC / T480-92),建筑消石灰粉技术指标(JC / 481-92),注：钙质消石灰粉MgO4%；镁质消石灰粉MgO4%、24%；白云石消石灰粉MgO24%、30%。,6 建筑石灰的应用,石灰乳涂料 配制砂浆 石灰土或三合土 生产硅酸盐制品 生产碳化石灰制品 地基加固和静态破碎,各类石灰的用途,课后思考,一般纯石灰浆不能单独应用到工程中，而是配制成砂浆，为什么？ 既然石灰不耐水，为什么由它配制的石灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？ 在没有检验仪器条件下，预初步鉴别一批生石灰的质量优劣，可采取什么简易方法？,某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上

7、出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。,第二节 石膏,石膏的分类 石膏的生产 石膏的凝结与硬化 建筑石膏的技术性质 建筑石膏的应用,根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：,天然二水石膏 aSO42H2O 天然无水石膏 CaSO4,天然石膏,化学石膏 CaSO42H2O与CaSO4混合物,建筑石膏 -CaSO41/2H2O,高强石膏 -CaSO41/2H2O,4.2.1 石膏的分类,4.2.2 石膏的生产,1.主要原料：天然二水石膏（CaSO4.2H2O),2.主要成分：,建筑石膏是指由二水石膏（CaSO4.2H2O) 经过加工而成的半

8、水石膏（ CaSO4. H2O）又称熟石膏。,破碎、加热和磨细,3.化学反应式：,天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度和加热方式的不同，可以得到不同性质的石膏产品。,二水石膏,1071700,煅烧,（建筑石膏）,1250C，0.13MPa,（高强石膏）,4.2.3 建筑石膏的凝结与硬化,1.建筑石膏的水化,特点：极快,全过程约712min。,2.建筑石膏的凝结硬化 自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠凝结 晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥硬化,半水石膏,饱和溶液,溶解,水化,生成二水石膏用水,过饱和溶液,胶体微粒,析出,溶解度小,平衡破坏,水化、蒸发,浆体变稠,失去可塑性,晶体

9、,摩擦力 粘结力,变稠,长大 交错,凝结,晶体结构网,完全干燥,石膏结构,硬化,交错进行的连续过程,（）凝结硬化速度快,（）凝结硬化时的膨胀性,（）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低,（）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能,4.2.4建筑石膏的技术性质,建筑石膏的特点:,（）防火性好，但耐水性差,（6 ）有良好的装饰性和可加工性,石膏粉吸湿后受潮,表3-5 建筑石膏技术要求,建筑石膏产品可按产品名称、代号、等级及标准编号的 顺序标记。 例如，等级为2.0的天然建筑石膏标记为： 建筑石膏N2.0 GB/T97762008,建筑石膏的技术要求,1.制备石膏砂浆和粉刷石膏 石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，

10、便于再装饰。 常用于室内高级抹灰和粉刷。 2.石膏板及装饰件 石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工。 广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。 常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔 石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。 3.制作建筑雕塑和模型,4.2.5建筑石膏的应用,课后思考,建筑石膏及其制品用于室内有哪些优点？ 工程实例分析 石膏饰条粘贴失效现象：石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。,第四节 水玻璃(R2O nSiO2 ),水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属可

11、溶性的硅酸盐类。 根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: 硅酸钠水玻璃（Na2Si2） 硅酸钾水玻璃（2Si2） 硅酸锂水玻璃（i2Si2） 等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃。,湿法(SiO2在高温烧碱中溶解生成，为液体状态)。,nSiO2+2NaOH Na2OnSiO2+H2O Na2CO3+nSiO2 Na2OnSiO2+CO2 n 为氧化硅和氧化钠的摩尔比，称为水玻璃模数。,23个大气压,干法(SiO2与Na2CO3在高温熔融状态下反应生成，为固体状态）。,13500c,1、水玻璃的生产,品种 固态水玻璃(溶于水的难易程度与n有关),n3碱性水玻璃,n2.8难溶性水玻璃,1.8n2.8微溶性水

12、玻璃,按模数分,n1.8可溶性水玻璃,n3中性水玻璃,液态水玻璃 (无色透明或青灰、黄绿色液体),因模数n的不同，粘度和密度不一样；,建筑上常用的n=2.6-2.8；密度为 1.36-1.5g/3。,n的影响 n 粘结能力强度耐酸耐热性能 降低n：掺入苛性钠或将低n的水玻璃掺入高n的水玻璃中。 提高n：掺入氯化铵溶液，中和部分Na2O在加热加压条件下，掺入硅胶粉。 浓度的影响（当n相同时） 浓度 粘度密度粘结力 加水以任意比例稀释；加热脱水浓缩。,性质,2、水玻璃的硬化 液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝 胶，并逐渐干燥而硬化： 常加入氟硅酸钠Na2SiF6作为促硬剂，促使硅酸凝

13、胶加速 析出。氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的1215。,3、水玻璃的性质,（1）粘结力强 （2）耐酸性好 （3）耐热性高 （4）耐碱性和耐水性差,4、水玻璃的应用 （）用作涂料，涂刷材料表面 直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，或涂刷粘土砖、 硅酸盐制品、水泥混凝土等多孔材料，可使材料的密实 度、强度、抗渗性、耐水性均得到提高。 这是因为水玻璃与材料中的a(OH)2反应生成硅酸钙 凝胶，填充了材料间孔隙。,（2）配制防水剂 以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：四矾防水剂是以蓝矾(硫酸铜)、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）各份，溶于60份的沸水中，降温至，投入400份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在1min内凝结, 适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。,（3）加固土壤 将模数为2.5-3的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水