[工学]建筑材料-气硬性胶凝材料

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1、主要授课内容：石灰石膏水玻璃2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第三章气硬性胶凝材料主要授课内容2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料胶凝材料是指能将其他材料胶结成整体，并具有一定强度的材料。其中，其他材料包括粉状材料（石粉等）、纤维材料（钢纤维、矿棉、玻纤、聚酯纤维等）、散粒材料（砂子、石子等）、块状材料（砖、砌块等）、板材（石膏板、水泥板等）。胶凝材料通常分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。引言2012年9月科园教育引言第三章气硬性胶凝材料有机胶凝材料是指以天然或人工合成高分子化合物为基本组成的一类胶凝材料。最常用的有沥青

2、、树脂、橡胶等。无机胶凝材料是指以无机氧化物或矿物为主要组成的一类胶凝材料。最常用的有石灰、石膏、水玻璃、菱苦土和各种水泥；有时也包括沸石粉、粉煤灰、矿渣、火山灰等活性混合材料。根据凝结硬化条件和使用特性，无机胶凝材料通常又分为气硬性和水硬性两类。2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰一、石灰的品种与生产1.石灰的品种生石灰、生石灰粉、熟石灰粉和石灰膏等生产石灰的原料主要是含碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。正常温度下煅烧得到的石灰具有多孔结构，内部孔隙率大，晶体粒小，体积密度小，与水作用快。第一节石灰2012年9月科

3、园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰2.石灰的生产石灰的生产，实际上就是将石灰石在高温下煅烧，使碳酸钙分解成为CaO和CO2，CO2以气体逸出。生产所得的CaO称为生石灰，是一种白色或灰色的块状物质。生石灰的特性：遇水快速产生水化反应，体积膨胀，并放出大量热。煅烧良好的生石灰能在几秒钟内与水反应完毕，体积膨胀两倍左右。2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰注意：生产时，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不会带来危害；过火石灰的

4、结构致密，孔隙率小，体积密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包覆，与水作用的速度很慢，须数天甚至数年，对石灰的使用极为不利。常采用的去除方法是在熟化过程中，利用筛网除掉较大尺寸过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒在储灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所谓的“陈伏”。陈伏时为防止石灰炭化，石灰膏的表面须保存有一层水。2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰二、石灰的熟化和硬化1.石灰的熟化生石灰CaO加水反应生成Ca（OH）2的过程称为熟化。生成物Ca（OH）2称为熟石灰。2012年9月科园教育熟化

5、过程的特点（1）速度快煅烧良好的CaO与水接触时几秒钟内即反应完毕。（2）体积膨胀CaO与水反应生成Ca（OH）2时，体积增大1.5～2.0倍。（3）放出大量的热1克分子CaO熟化生成1克分子Ca（OH）2约产生64.9kJ热量。第三章气硬性胶凝材料第一节石灰2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰2.石灰的硬化石灰在空气中硬化主要包括结晶和碳化两个过程。结晶作用指的是石灰浆中多余水分蒸发或被砌体吸收，使Ca（OH）2以晶体形态析出，石灰浆体逐渐失去塑性，并凝结硬化产生强度的过程。碳化作用指的是空气中的CO2遇水生成弱碳酸，再

6、与Ca（OH）2发生化学反应生成CaCO3晶体的过程。生成的CaCO3自身强度较高，且填充孔隙使石灰固化体更加致密，强度进一步提高。即2012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰石灰凝结硬化过程的特点1.速度慢水分从内部迁移到表层被蒸发或被吸收的过程本身较慢，若表层Ca（OH）2被碳化，生成的CaCO3在石灰表面形成更加致密的膜层，使水分子和CO2的进出更加困难。因此，石灰的凝结硬化过程极其缓慢，通常需要几周的时间。加快硬化速度的简易方法有加强通风和提高空气中CO2的浓度。2.体积收缩大容易产生收缩裂缝。2012年9月科园教育第三

7、章气硬性胶凝材料第一节石灰三、石灰的技术要求1.建筑生石灰根据MgO含量分为钙质石灰和镁质石灰；又根据CaO和MgO总含量及残渣、CO2含量和产浆量分为优等、一等和合格三个等级。见表3-1-1。表3-1-1建筑生石灰的技术指标项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量（%，≮）908580858075未消化残渣含量（5mm圆孔筛余，%，≯）5101551015二氧化碳（%，≯）5796810产浆量（L/kg，≮）2.82.82.02.82.32.02012年9月科园教育第三章气硬性胶凝材料第一节石灰2

8、.建筑生石灰粉与生石灰一样分为钙质和镁质生石灰粉；又根据CaO和MgO总含量、CO2含量和细度分为优等、一等和合格。见表3-1-2。表3-1-2建筑生石灰粉的技术指标项目钙质生石灰镁质生石灰优