第三章气硬性胶凝材料胶凝材料:指经过自身的物理化学作用后,由液态或半固态变成坚硬的固态状态,并能将散粒材料(如砂、石等)或块状材料(如砖、石块等)粘结成为整体的材料,统称为胶凝材料。气硬性:石灰、石无机胶凝材料(按硬化条件)膏、水玻璃等。水硬性:水泥等。有机胶凝材料:沥青、树脂、橡胶(天然或合成高分子)胶凝材料第三章气硬性胶凝材料2.水硬性胶凝材料指不仅能在空气中硬化,而且能更好地在水中硬化,并保持和继续发展其强度的胶凝材料。适宜:既适宜于地上,也可用于地下和水中环境。1.气硬性胶凝材料指在空气中硬化,也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。适合:地上和干燥环境。一、石灰的生产、化学成分与品种1.生产:石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云质石灰岩、白垩等为原料,在一定烧结温度下,煅烧所得的产物。其主要成分为氧化钙(CaO).CaCO3——CaO+CO2MgCO3——MgO+CO2第一节石灰煅烧煅烧过火石灰:灰黑色,表面出现裂纹,有玻璃体的外壳。含SiO2、Al2O3杂质,块体容重大,熟化慢。欠火石灰:未分解的石灰石,废品,利用率很低,不能消化,降低石灰浆的产量。2.品种根据成品的加工方法的不同,有四种成品:(1)块状生石灰:由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物主要成分CaO(2)生石灰粉:由块状生石灰磨细而成。(3)消石灰粉:将生石灰用适量的水经消化和干燥而成的粉末,主要成分为Ca(OH)2。亦称为熟石灰。正火石灰:煅烧正常,质量轻,无裂缝,密度3.1-3.4g/cm3,表观密度800-1000kg/m3。当MgO含量≤5%时称为钙质石灰。当MgO含量>5%时称为镁质石灰。一、石灰的生产、化学成分与品种(4)石灰膏:将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3—4倍)消化,或将消石灰粉和水拌合,所得的具一定稠度的膏状物。主要成分为Ca(OH)2和水。kJOHCaOHCaO9.6422二、生石灰的水化又称熟化或消化。是指生石灰与水发生水化反应,生成Ca(OH)2的过程。其水化反应式如下:一、石灰的生产、化学成分与品种特点:1.反应可逆。2.水化热大、水化速度快。3.水化过程体积增大。陈伏:为保证石灰完全熟化,石灰必须放入坑中以水覆盖保存两星期以上,这个过程称为“陈伏”。否则,未水化的石灰颗粒将混砂浆中,在砂浆应用之后熟化,体积膨胀,致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现象,影响工程质量。二、生石灰的水化石灰的陈伏三、石灰的硬化由2个同时进行的过程完成。1.结晶作用游离水分蒸发——Ca(OH)2逐渐从饱和溶液中结晶析出。2.碳化作用Ca(OH)2与空气中的CO2和H2O化合成CaCO3结晶。OHnCaCOOnHCOOHCa23222)1(四、石灰的技术性质1.可塑性好2.硬化缓慢3.硬化后强度低4.硬化时体积收缩大5.耐水性差五、石灰的应用1.广泛应用于建筑室内粉刷——石灰乳2.大量用于拌制建筑砂浆——石灰砂浆:石灰膏+砂+水——混合砂浆:石灰砂浆+水泥用于抹灰、砌筑3.配制三合土和灰土三合土:生石灰粉(或消石灰粉)、粘土和砂子比例:1:2:3加水——拌合、夯实作基础垫层灰土:生石灰粉、粘土比例:1:2~1:4加水——拌合、夯实用于建筑物的基础、路面或地面的垫层4.加固软土地基如:石灰桩——生石灰块灌入软土(高含水量、高孔隙比土)中,形成石灰桩。五、石灰的应用第二节建筑石膏一、建筑石膏的原料与生产:(一)建筑石膏的原料1、天然二水石膏CaSO4.2H2O(生石膏)一等含量95%二等94~85%三等84~75%四等74~65%五等64~55%2、化工石膏:含有二水硫酸钙或CaSO4.2H2O和CaSO4的混合物。(二)建筑石膏的生产建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分,不加任何外加剂的白色粉状胶结料。由天然二水石膏经低温煅烧、脱水、磨细而成。二、建筑石膏的水化与硬化建筑石膏与适量的水相混合—二水石膏生成量增加,水分减小—可塑浆体——浆体开始失去塑性(初凝,约6min)——继续变稠,产生凝结硬化(颗粒之间的摩擦力、粘结力增加,并开始产生强度,即终凝1/2h)——固体OHOHCaSOCOHCaSOo2242421121170~1072水化反应式:OHCaSOOHOHCaSO24224221121三、建筑石膏的特性1.凝结硬化快初凝时间:不小于6min终凝时间:不大于30min1星期左右完全硬化,实际应用中加适量缓凝剂2.硬化后孔隙率大(达50%~60%),水化的理论需水量为18.6%,实际用水量为60%~80%,多余水分蒸发形成孔隙。故其强度较低。硬化后强度3~5MPa——隔墙、饰面存放三个月强度下降30%。3.建筑石膏硬化隔热性和吸音性能良好,但耐水性较差。4.防火性能良好,着火温度下,石膏脱水,水分蒸发,火与板之间形成蒸汽带,阻止火蔓延。5.建筑石膏硬化时体积略有膨胀,能充满模型。6.装饰性好。可作吊顶和天花板。四、建筑石膏的应用1.用于室内抹灰、粉刷,做为装饰材料,并可调节室内温度和湿度。2.石膏制品:纸面石膏板:内墙、隔墙、天花板石膏空心条板纤维石膏板装饰石膏制品等各种装饰石膏板TheendofthisPart.Thanks!