建筑材料气硬性胶凝材料基础知识

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,*,4,气,气硬性,胶,胶凝材料,胶凝材料,的,的定义和,分,分类,胶凝材料,的,的定义,能够通过,自,自身的物,理,理化学作,用,用，从浆,体,体变成坚,硬,硬的固体,，,，并能把,散,散粒材料,或,或块状材,料,料胶结成,为,为一个整,体,体的材料,。,。,胶凝材料,的,的分类,胶凝材料,无机胶凝,材,材料,有机胶凝,材,材料,气硬性胶,凝,凝材料,水硬性胶,凝,凝材料,如：石灰,、,、石膏、,水,水玻璃等,通称为“水 泥”,本章的重,点,点,将在第五,章,章,进行讲解,如沥青、,聚,聚合物等,二者有何,区别,气硬性胶,凝,凝材料,加水拌合,均,均匀后形,成,成的浆体,，,，只能在空,气,气中凝结,硬,硬化，保,持,持或发展,其,其强度的胶凝材,料,料。如石,灰,灰、石膏,、,、水玻璃,、,、镁质胶,凝,凝材料等,。,。,水硬性,胶,胶凝材,料,料,加水拌,合,合均匀,后,后形成,的,的浆体,，,，不仅能,在,在空气,中,中凝结,硬,硬化，,而,而且能,更,更好地,在,在水中,硬,硬化，保持,并,并继续,发,发展其,强,强度。,通,通称为,“,“水泥,”,”。,4.1,石,石,灰,灰,4.1.1石,灰,灰的原,料,料及生,产,产,原材料,生产石,灰,灰的原,材,材料包,括,括天然,石,石灰石,和化工,副,副产品,。,。主要,成,成分为CaCO,3。,生产工,艺,艺,煅,煅烧,石灰生,产,产过程,，,，是石,灰,灰石煅,烧,烧过程,。,。根据,煅,煅烧程,度,度可分,为,为欠火石,灰,灰、正火,石,石灰、过火石,灰,灰。,CaCO,3,=CaO+CO,2,MgCO,3,=MgO+CO,2,900,700,生石灰,石灰吟,明.于,谦,谦,千锤万,击,击出深,山,山,烈火焚,烧,烧若等,闲,闲,粉身碎,骨,骨全不,怕,怕,要留清,白,白在人,间,间,煅烧温,度,度过低,、,、煅烧,时,时间不,足,足或料,块,块过大,，,，石灰,中,中含有,未,未烧透,的,的内核,。,。,出浆量,少,少、粘,结,结力不,足,足。,煅烧温,度,度过高,、,、煅烧,时,时间过,长,长，易,生,生成内,部,部结构,致,致密的,过,过火石,灰,灰。,水化作,用,用十分,缓,缓慢，,其,其中的,细,细小颗,粒,粒可能,在,在石灰,浆,浆硬化,后,后才开,始,始水化,，,，产生,体,体积膨,胀,胀，使,已,已硬化,的,的砂浆,产,产生“,崩,崩裂、,隆,隆起”,现,现象。,如何解,决,决它的,危,危害？,4.1.2石,灰,灰的熟,化,化,生石灰,的,的熟化,熟化的,过,过程,生,生石灰+水,熟,熟,石,石灰,熟化的,方,方式,淋,灰,灰,生,生石灰,粉,粉（消,石,石灰粉,）,）,化,化,灰,灰,熟,石,石灰膏,熟化过,程,程的特,点,点,放出大,量,量的热,；,；体积,膨,膨胀1.53.5,倍,倍。,熟化过,程,程的注,意,意事项,熟石灰,在,在使用,前,前必须陈伏两周以,上,上,消,消除过,火,火石灰,的,的危害,，,，保证,石,石灰完,全,全熟化,；,；,在化灰,池,池表面,保,保留一,层,层水,防止,石,石灰碳,化,化。,MgO+H,2,O=Mg（OH）,2,CaO+H,2,O=Ca（OH）,2,+64.9kj,4.1.3石,灰,灰的硬,化,化,石灰的,品,品种,石灰的,硬,硬化,干燥硬,化,化和结,晶,晶硬化石灰浆,的,的干燥,使,使,Ca（OH）,2,颗粒相,互,互搭接,，,，形成,一,一定强,度,度；,Ca（OH）,2,从饱和,溶,溶液中,析,析出，,晶,晶体互,相,相交叉,连,连生，,从,从而提,高,高强度,。,。,碳化硬化Ca（OH,）,）,2,空气中的CO,2,发生化学反,应,应，形成CaCO,3,使石灰的强,度,度逐渐提高,。,。,石灰的品种,按石灰中的,氧,氧化镁含量,的,的高低分,按成品的加,工,工方法分：,块,块状生石灰,、,、磨细生石,灰,灰粉、消石,灰,灰粉、石灰,膏,膏、石灰乳,等,等,。,生石灰,钙质石灰,镁质石灰,MgO5%,MgO5%,石灰岩,生石灰块,消石灰粉,生石灰粉,石灰膏,石灰乳,煅烧,加适量水熟化,磨细,加过量水,进行陈伏,加水稀释,多用来拌制,灰,灰土和三合,土,土,使用时可以,不,不进行陈伏,用来拌制砌,筑,筑砂浆或抹,面,面砂浆,粉刷墙壁,常用建筑石,灰,灰的品种,4.1.4,石灰的技术,要,要求和技术,标,标准,石灰的质量,等,等级,建筑生石灰,、,、建筑生石,灰,灰粉、建筑,消,消石灰粉按,有,有效CaO,MgO的,含,含量，可分,为,为优等品、,一,一等品和合,格,格品三个等,级,级。,具体指标见,教,教材P28,表,表4-1,、,、表4-2,、,、表4-3。,石灰的技术,要,要求,4.1.5,石,石灰的应用,与,与储存,石灰的特性,1.可塑性,好,好；,2.生石灰,吸,吸湿性强，,保,保水性好；,3.凝结硬,化,化慢、强度,低,低；,4.硬化后,体,体积收缩大,，,，易开裂；,5.耐水性,差,差。,Ca(OH),2,粒子表,面可以吸附,水,水膜,生石灰可以,用,用来做干燥,剂,剂,石灰的应用,配制石灰砂,浆,浆和石灰乳,；,；,配制三合土,和,和灰土；,制作碳化石,灰,灰板；,生产硅酸盐,制,制品；,生产无熟料,水,水泥。,石灰硬化收缩产生的裂缝,石灰的储存,生石灰的吸,水,水、吸湿性,强,强，应防潮,存,存放；,生石灰储存,时,时间不宜过,长,长，一般不,超,超过一个月,。,。作到“随,到,到随化”。,不得与易燃,、,、易爆等危,险,险液体物品,混,混合存放和,混,混合运输。,熟石灰在使,用,用前必须陈,伏,伏两周以上,，,，以防止过,火,火石灰对建,筑,筑物产生的,危,危害。,4.2,石,石,膏,膏,4.2.1,建,建筑石膏的,原,原料及生产,石膏胶凝材,料,料的生产通,常,常是把二水,石,石膏在一定,的,的温度和压,力,力下，经过,煅,煅烧、脱水,，,，再经磨细,而,而成。,在不同的煅,烧,烧温度下，,得,得到的产品,是,是不同的。,具,具体过程如,下,下所示：,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,高强石膏,可溶性石膏,不溶性石膏,高温煅烧石膏,在建筑工程,中,中常用建筑,石,石膏；高强,石,石膏用于生,产,产建筑石膏,制,制品。,CaSO,4,2H,2,O,石膏胶凝材,料,料的生产通,常,常是把二水,石,石膏(天然,或,或化工副产,品,品)在一定,的,的温度和压,力,力下，经过,煅,煅烧、脱水,，,，再经磨细,而,而成。,在不同的煅,烧,烧温度和压,力,力下，得到,的,的产品是不,同,同的：,1.建筑石,膏,膏,2.高强石,膏,膏,型半水石膏,型半水石膏,型半水石膏,的,的晶粒较粗,，,，比表面积,较,较小，因此,需,需水量较小,，,，加水硬化,后,后，具有较,高,高的密实度,和,和强度，3,小,小时的抗压,强,强度即可达,到,到924MPa，7,天,天抗压强度,可,可达15-40MPa,，,，因此，将,之,之称为高强,石,石膏。,一般用于高,级,级抹灰，制,作,作装饰制品,、,、石膏板和,模,模型等。,型半水石,膏,膏的晶体较,细,细，因此需,水,水量也比,型半水石膏,的,的需水量大,，,，导致建筑,石,石膏的孔隙,率,率大，强度,较,较低。,在实际生产,与,与工程中，,建,建筑石膏的,应,应用更广泛,一,一些，如用,于,于抹灰。,4.2.2,建筑石膏的,水,水化硬化,建筑石膏加,水,水后，与水,发,发生的化学,反,反应如下：,建筑石膏的,凝,凝结硬化过,程,程可以表示,如,如下：,建筑石膏凝,结,结过程，是,一,一个溶解、,反,反应、沉淀,、,、结晶的过,程,程；,硬化过程则,是,是二水石膏,晶,晶体之间，,结,结晶结构网,的,的形成过程,。,。晶体之间,互,互相交叉连,生,生，形成网,状,状结构；随,着,着反应的继,续,续进行，结,晶,晶结构网逐,渐,渐密实，从,而,而使石膏晶,体,体逐渐硬化,。,。,干燥硬化和,结,结晶硬化两,个,个过程交错,进,进行,建筑石膏+,水,水,浆 体,凝 结,硬 化,4.2.3,技,技术性质及,特,特性,建筑石膏技,术,术性质,根据国标,建,建筑石膏(GB9776-88)规定，按,其,其细度、强,度,度、凝结时,间,间等指标，,划,划分为优等,品,品、一等品,、,、合格品三,个,个等级。具,体,体指标见下,表,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,初凝不小于6min，终凝不小于30min,表中强度以2h强度为,标,标准,建筑石膏的,特,特性,凝结硬化快,；,；,凝结时体积,产,产生微膨胀,；,；,孔隙率大，,表,表观密度小,，,，强度较低,；,；,有良好的保,温,温隔热和吸,声,声性；,具有一定的,调,调节温度和,湿,湿度性能；,具有较好的,防,防火性能，,但,但耐火性差,；,；,耐水性差；,良好的装饰,性,性和可加工,性,性。,4.2.4,建,建筑石膏的,应,应用,室内抹灰与,粉,粉刷,生产建筑石,膏,膏制品(石,膏,膏板材、装,饰,饰件、雕塑,等,等),生产水泥时,作,作为缓凝剂,加,加入水泥中,纸面石膏板,纸面石膏板,装饰石膏板,吸声用穿孔,石,石膏板,石膏艺术制,品,品,4.3,水,水玻璃,水玻璃俗称,泡,泡花碱，是,由,由碱金属氧,化,化物和二氧,化,化硅结合而,成,成的一种能,够,够溶解于水,的,的碱金属硅,酸,酸盐材料(R,2,O,SiO,2,)。,一、水玻璃,的,的生产,生产水玻璃,的,的方法分为,湿,湿法和干法,两,两种：湿法生产硅酸钠,水,水玻璃是将,石,石英砂和苛,性,性钠溶液在,压,压蒸锅内用,蒸,蒸汽加热，,直,直接反应生,液,液体水玻璃,。,。干法生产硅酸钠,水,水玻璃是将,石,石英砂和碳,酸,酸钠磨细拌,匀,匀，在熔炉,中,中于1300,1400C温度下熔,化,化，按下式,反,反应生成固,体,体水玻璃。,固,固体水玻璃,于,于水中加热,溶,溶解而生成,液,液体水玻璃,。,。其反应式,为,为：,二、水玻璃,的,的硬化,液体水玻璃,吸,吸收空气中,的,的二氧化碳,，,，形成无定,型,型硅酸凝胶,，,，并逐渐干,燥,燥硬化，具,体,体反应式如,下,下：,Na,2,OnSiO,2,+CO,2,+mH,2,ONa,2,CO,3,+nSiO,2,mH,2,0,由于空气中CO,2,浓度较低，,这,这个过程进,行,行的很慢，,为,为了加速硬,化,化和提高硬,化,化后的防水,性,性，常加入氟硅酸钠Na,2,SiF,6,作为促硬剂,，,，促使硅酸,凝,凝胶加速析,出,出。氟硅酸,钠,钠的适宜用,量,量为水玻璃,重,重量的12,。,三、水玻璃,的,的性质,粘结力强。水玻璃,硬,硬化后具有,较,较高的粘结,强,强度、抗拉,强,强度和抗压,强,强度。另外,，,，水玻璃硬,化,化析出的硅,酸,酸凝胶还有,堵,堵塞毛细孔,隙,隙而防止水,分,分渗透的作,用,用。,耐酸性好。硬化后,的,的水玻璃，,其,其主要成分,是,是iO,2,，具有高度,的,的耐酸性能,，,，能抵抗大,多,多数无机酸,和,和有机酸的,作,作用。但其,不,不耐碱性介,质,质侵蚀。,耐热性高。水玻璃不,燃,燃烧，硬化,