建筑材料与检测气硬性胶凝材料

第1节石灰第2节石膏第3节水玻璃气硬性无机胶凝材料胶凝材料有机材料无机材料沥青合成材料-胶粘剂石膏石灰和水玻璃水泥气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料分类能通过物理化学作用将散粒材料或块状材料胶结成为一个整体，并产生强度的材料。只能在空气中硬化，保持并发展其强度的材料。既能在空气中硬化，又能更好的在水中硬化，保持并发展其强度的材料。第1节石灰石灰的生产石灰的熟（消化）和硬化石灰的技术标准石灰的性质应用Back一、生产工艺与产品石灰石1000～1200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化灰池石灰浆浓缩石灰膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时，欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰减轻或消除过火石灰的危害第1节石灰CaCO3CaO1000～1100℃CO2＋MgCO3MgO生石灰根据MgO2的含量，生石灰分为两种：钙质生石灰MgO≤5％镁质生石灰MgO≥5％第1节石灰根据石灰制备的温度和时间，生石灰可分为两种：过火石灰欠火石灰tem\time↑→过火石灰：粘土杂质熔融、填充或包裹石灰表面→密实度高→石灰消解慢tem\time↓→欠火石灰：CaCO3分解不足、产率低。Back第1节石灰1.熟化反应：特点：①放热量大、快（1h放热是混凝土1d放热量的9倍多）②体积增大：1～2.5倍QOHCaOHCaO22)(熟石灰二、生石灰的熟化（消化）第1节石灰2、石灰的硬化：OHNCaCOOnHCOOHCa23222)1()(第1节石灰石灰浆体在空气中逐渐硬化是由一下两个同时进行的过程完成的：结晶作用结晶过程中产生Ca(OH)2，反应快。在碳化过程中，Ca(OH)2吸收空气中的CO2生成CaCO3，由内向外反应缓慢.碳化作用三、石灰的技术标准1.建筑生石灰（JC/T479-92）:CaO+MgO含量、CO2含量、未消化残渣量及产浆量（L/kg）:钙质生石灰镁质生石灰各三等：优等品、一等品和合格品。2.建筑石灰粉（JC/T480-92）:CaO+MgO含量、CO2含量、组成分为钙质、镁质。优等、一等及合格三个等级3.建筑消石灰分（JC/T481-92）:CaO+MgO含量、游离水、体积安定性及细度、钙质消石灰粉镁质及白云石消石灰粉：优等、一等、合格三个等级第1节石灰•①良好的可塑性•②凝结硬化慢、强度低•③吸湿性强、耐水性差•④体积收缩大三、石灰的性质和应用1.性质第1节石灰石灰硬化收缩产生的裂缝石灰砂浆墙面因受潮而脱落2.应用—生石灰粉、熟石灰粉、石灰膏①加水→石灰浆、石灰乳使用可提高石灰的利用率、缩短陈伏期、操作简便②硅酸盐制品：如灰砂砖、生石灰粉+砂+水→（经拌）陈伏→加压→成型→压蒸③碳化石灰板④作无熟料水泥等（生石灰粉+活性混合料+石膏）⑤配制石灰土、三合土、加固含水的软土地基第1节石灰三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土桩灰土桩第2节石膏•石膏生产简介•石膏的凝结与硬化•石膏的技术要求和性质•建筑石膏的应用第2节石膏石膏应用的历史•9000年前，叙利亚和土耳其的安那托力亚就有古迹；•5000年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破碎磨成粉末，再与水拌和制得用于金字塔建造中石块得粘结材料——灰浆；•372-287BC，古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏）做神庙得窗户；•古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊得雕塑。•十七世纪，法国巴黎的木质房的所有墙壁均用石膏灰浆（plaster）覆盖，以提高防火性能，因而，法国巴黎有“石膏的首都（capitalofplaster）之称。•石膏灰浆又称为“PlasterofParis”它是半水硫酸钙(CaSO4½H2O)，二水硫酸钙(CaSO42H2O)称为gypsum第2节石膏一、石膏生产简介。OHCaSO2421建筑石膏建筑石膏：以为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶凝材料第2节石膏二、石膏的凝结与硬化1、水化：半水石膏和水反应生成二水石膏的过程。由于半水石膏的溶解度比二水石膏的大（约四倍），所以二水石膏处于过饱和状态，不断从溶液中析晶，水解反应不断右移，直至半水石膏全部转变成二水石膏。OHCaSOOHOHCaSO2422422321第2节石膏2、凝结：可塑性浆体失去可塑性，开始产生强度的过程。生成二水石膏用水吸附水水分蒸发溶液中的自由水浆体变稠摩擦力粘结力失去可塑性第2节石膏石膏颗粒表面分子首先水化颗粒表面二水石膏晶体不断增多半水石膏全部水化成二水石膏3、硬化：失去可塑性浆体强度增加的过程。•石膏晶体数量增加，晶体长大，彼此连生，相互交错，形成结晶网，产生强度。•以上三个过程是相互交错，连续进行的。第2节石膏三、石膏的技术要求建筑石膏色白，密度为2.60～2.75g／cm3，堆积密度为800～l000kg／m3根据《建筑石膏》(GB／T9776-2008)的规定，按原材料种类分为天然建筑石膏(代号N)、脱硫建筑石膏(代号S)和磷建筑石膏(代号P)共3类。按2h强度（抗折）分为3.0、2.0、1.6三个等级各级凝结时间、细度及强度指标见表。项目3.02.0L6强度(MPa)抗折强度不小于3.02.01.6抗压强度不小于6.04.03.0细度(0.2mm方孔筛筛余)不大于101010凝结时间(min)初凝时间不小于3终凝时间不大于30建筑石膏的技术指标(GB／T9776--2008)第2节石膏2、制成各种图案的装饰花饰4、石膏制品具有抗火性能1、其颜色洁白，装饰效果好3、石膏加体积会略微膨胀6、石膏制品耐水性差5、建筑石膏吸湿性能好石膏制品的吸湿性，使它在潮湿环境中吸湿而导致晶体间粘结力削弱，强度显著降低，遇水时则晶体溶解而引起制品破坏，但可以通过添加外加剂来改善，使其有耐水性，制成耐水纸面石膏板当遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，在制品表面形成具有良好绝缘性能的无水石膏，同时在表面形成一层水蒸气幕，可有效地阻止火势蔓延。四、石膏性质和应用能调节室内的湿度，热容量大，也能调节室内温度，所以称石膏制品为可以调节室内小气候的“空调”。这样可使石膏制品表面光滑细致而不出现裂缝。1.性质第2节石膏2.应用1）室内抹灰和粉刷2）石膏制品：石膏板小型石膏砌块中型石膏（砌块）条块装饰面板隔声板第2节石膏各种墙板第2节石膏德国一所教堂的外墙面雕饰第2节石膏第2节石膏各种墙板室内墙面和天花板的雕饰第2节石膏•水玻璃是碱金属硅酸盐的水溶液：R2O·nSiO2+H2O其中R=Na＋、K＋•水玻璃的模数n:•氧化硅SiO2与碱金属氧化物R2O的摩尔比。•模数对水玻璃性能的影响模数越大，粘度与粘结力越大，耐水性越好。第3节水玻璃•水玻璃硬化过程水玻璃与空气中的CO2反应，生成无定型的硅酸凝胶，随着水分挥发干燥，硅酸凝胶转变成SiO2而硬化。•水玻璃的促硬剂：氟硅酸钠其原理是氟硅酸钠加速水玻璃中硅酸凝胶的析出和SiO2的形成。•水玻璃的特性良好的胶结能力耐热性好、不燃烧较好的耐酸性能耐水性和耐碱性差第3节水玻璃水玻璃硬化过程水玻璃溶液硅酸凝胶二氧化硅玻璃体R＋SiO4-4R＋R＋SiO4-4R＋R＋R＋R＋R＋H4SiO4H4SiO4H4SiO4H4SiO4R＋CO3＋SiO2SiO2SiO2SiO2R2CO3酸化脱水交联第3节水玻璃•水玻璃在建筑上应用配制耐酸混凝土与砂浆配制耐热混凝土与砂浆配制快凝防水剂加固地基基础第3节水玻璃