第二章气硬性胶凝材料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,通称为,“,水 泥,”,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”。,2,1,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,2,1,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,CaCO,3,。,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。,CaCO,3,=CaO +CO,2,MgCO,3,=MgO+CO,2,900,700,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；体积膨胀,1,2.5,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+H,2,O=Mg,（,OH,）,2,CaO,+H,2,O=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,CO,2,发生化学反应，形成,CaCO,3,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%,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,CaO,MgO,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。,2,2,石 膏,2,2,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,CaSO,4,2H,2,O,CaSO,4,0.5H,2,O,CaSO,4,0.5H,2,O,CaSO,4,CaSO,4,CaSO,4,107170,加热、脱水,125 0.,13MPa,蒸压锅,170360,加热、脱水,400750,800,型,建筑石膏,型,高强石膏,可溶性石膏,不溶性,石膏,高温煅烧石膏,在常温下不存在,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：,CaSO,4,0.5H,2,O+1.5 H,2,O=CaSO,4,2H,2,O,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,浆 体,凝 结,硬 化,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。具体指标见下表：,技术指标名称,优等品,一等品,合格品,强度,抗折强度,2.5,2.1,1.8,抗压强度,4.9,3.9,2.9,细度（,0.2mm,方孔筛筛余,%,）,5.0,10.0,15.0,凝结时间,初凝不早于,6min,，,终凝不迟于,30min,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,2,3,水玻璃,水玻璃的生产,Na,2,CO,3,+nSiO,2,Na,2,OnSiO,2,+CO,2,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,2,3,水玻璃,13001400,2,3,水玻璃,一、水玻璃的硬化和性质,二、水玻璃的应用,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：,Na,2,OnSiO,2,+CO,2,+mH,2,O,Na,2,CO,3,+nSiO,2,mH,2,0,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。,2,4,镁质胶凝材料,镁质胶凝材料,菱苦土,菱苦土的生产,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,MgCl,2,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.,（,-2CaSO,4,.H,2,O,）（,-2CaSO,4,.H,2,O,）（,CaSO,4,.2H,2,O,）,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+H,2,O=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（）。,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,）、（,12,15,）。,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,),，还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂。,破碎的施工过程也非常简单,:,对被破碎介质,经过合理的破碎设计（孔径、孔距等的确定）及钻孔，将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体，直接注入钻孔中。半小时或数小时（主要由水灰比来确定）后，介质,(,岩石拉伸强度为,5,10Mpa,或混凝土拉伸强度为,2,6Mpa,）自行胀裂，破碎。,6.,水玻璃的用途如何？,答：用途主要有：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等。,