气硬性胶凝材料(VIII)

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1、建筑材料ConstructionMaterials天津职业大学第二章气硬性胶凝材料在建筑上，把经过一系列的物理、化学作用后，由液体或膏状体变为坚硬的固体，同时将砂、石、砖、砌块等散粒或块状材料胶结成整体并具有一定机械强度的材料，统称为胶凝材料。土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。菱苦土第一节石灰石灰的生产石灰的分类石灰的熟化与硬化石灰的技术性能及标准石灰的性能石灰的应用第一节石灰优点①建筑上使用较早的矿物胶凝材料②原料来源广泛③工艺简单④成本低廉⑤胶结性能较好。缺点①造成空气污染②矿产资源浪费，生态环境破坏一、石灰的生产生产原料①天然原料：以碳酸钙为主要成分的

2、矿物、岩石（石灰岩、白云岩）或贝壳等。②化工副产品：如电石渣。生产过程天然碳酸岩类岩石经高温煅烧，其主要成分CaCO3分解为以CaO为主要成分的生石灰，其化学反应如下：二、石灰的分类根据成品加工方法不同分类①建筑生石灰：块状白色原成品，主要成分CaO②建筑生石灰粉：建筑生石灰研磨制得，主要成分CaO③建筑消石灰粉：建筑生石灰经水化和加工制得，Ca（OH）2根据化学成分（MgO含量）分类①钙质石灰②镁质石灰根据熟化速度分类①快熟石灰②中熟石灰③慢熟石灰生石灰三、石灰的熟化与硬化熟化工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消（熟）石灰，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”①制石灰膏（主要

3、用于拌制砌筑砂浆和抹面砂浆）拌制石灰浆筛网过滤（除渣）入储灰池沉淀陈伏成石灰膏注：为保证石灰膏充分熟化，必须在储灰池中储存一段时间，同时，石灰膏上应保留一层水，避免石灰膏与空气接触导致碳化。三、石灰的熟化与硬化②制消石灰粉（用于拌制灰土、三合土）生石灰淋以适当水，消解成氢氧化钙，经磨细、筛分而得干粉。硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：①结晶过程：石灰膏中游离水分一部分蒸发，一部分被砌体吸收，由于饱和溶液中水分减少，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。②碳化过程：石灰膏体表面的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，不溶于水的碳酸钙由于水分蒸发而逐渐结晶。三、石灰的熟

4、化与硬化提示：从以上的硬化过程看出，石灰的硬化只能在空气中进行，也只能在空气中才能继续发展提高其强度，所以石灰只能用于干燥环境的地面上建筑物、构筑物，而不能用于水中或潮湿环境中。四、石灰的技术性能及标准建筑生石灰：有效氧化钙和有效氧化镁含量、二氧化碳含量、未消化残渣含量、产浆量建筑生石灰粉：有效氧化钙和有效氧化镁含量、二氧化碳含量、细度建筑消石灰粉：有效氧化钙和有效氧化镁含量、游离水量、体积安定性、细度注：具体技术指标见教材P23。五、石灰的性能保水性、可塑性好生石灰熟化成石灰浆时，能自动形成颗粒极细的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。硬化慢、强度低由于空气中的二氧化碳较难进入石

5、灰浆体内部，所以碳化缓慢，硬化后强度不高。干燥收缩性大石灰在硬化过程中，由于蒸发大量游离水而引起显著收缩。耐水性差石灰浆体硬化后的主要成分是氢氧化钙，微溶于水。吸湿性强生石灰极易吸收空气中的水分熟化成熟石灰。六、石灰的应用拌制石灰乳、灰浆、砂浆拌制灰土、三合土大量应用于建筑物基础、地面、道路等的垫层、地基的换土处理等建筑生石灰粉石灰碳化制品的主要原料如：碳化石灰板，适宜用作非承重内隔墙板、天花板等。硅酸盐制品的主要原料如：灰砂砖主要用作墙体材料。灰砂砖第二节石膏建筑石膏的生产建筑石膏的凝结与硬化建筑石膏的技术性能建筑石膏的特点及应用石膏制品的应用第二节石膏石膏的主要化学成分是硫酸钙，它在自然界

6、中以两种稳定形态存在于石膏矿石中。天然无水石膏（），结晶紧密,质地较硬,也称生石膏、硬石膏，只可用于生产无水石膏水泥；天然二水石膏（·），也称软石膏，可制造各种性质的石膏。第二节石膏将天然二水石膏加热65~75℃:开始脱水107~170℃:脱去部分结晶水,得型半水石膏(建筑石膏)170~200℃:继续脱水,成为可溶性硬石膏,与水调和后仍能很快凝结硬化200~250℃:石膏中残留很少水,凝结硬化非常缓慢高于400℃:完全失去水分,成为不溶性硬石膏高于800℃:产品重新具有凝结硬化性能高于1600℃:全部分解为石灰一、建筑石膏的生产生产石膏的主要工序是加热与磨细。建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅

7、烧加热而成的。常压下煅烧加热到107℃~170℃，可产生β型建筑石膏：124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α型建筑石膏：α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。建筑石膏(白色粉末)二、建筑石膏的凝结与硬化石膏的凝结硬化是一个连续的溶解、水化、胶化、结晶的过程。半水石膏极易溶于水，加水后达到饱和分解出溶度低的二水石膏胶体。由于二水石膏析出，溶液