建筑材料气硬性胶凝材料

4气硬性胶凝材料胶凝材料的定义和分类胶凝材料的定义能够通过自身的物理化学作用，从浆体变成坚硬的固体，并能把散粒材料或块状材料胶结成为一个整体的材料。胶凝材料的分类胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等通称为“水泥”本章的重点将在第五章进行讲解如沥青、聚合物等二者有何区别气硬性胶凝材料加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中凝结硬化，保持或发展其强度的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。水硬性胶凝材料加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在空气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度。通称为“水泥”。4.1石灰4.1.1石灰的原料及生产原材料生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产品。主要成分为CaCO3。生产工艺——煅烧石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。CaCO3==CaO+CO2MgCO3==MgO+CO2900℃700℃生石灰石灰吟明.于谦千锤万击出深山烈火焚烧若等闲粉身碎骨全不怕要留清白在人间煅烧温度过低、煅烧时间不足或料块过大，石灰中含有未烧透的内核。出浆量少、粘结力不足。煅烧温度过高、煅烧时间过长，易生成内部结构致密的过火石灰。水化作用十分缓慢，其中的细小颗粒可能在石灰浆硬化后才开始水化，产生体积膨胀，使已硬化的砂浆产生“崩裂、隆起”现象。如何解决它的危害？4.1.2石灰的熟化生石灰的熟化熟化的过程生石灰+水熟石灰熟化的方式淋灰——生石灰粉（消石灰粉）化灰——熟石灰膏熟化过程的特点放出大量的热；体积膨胀1.5～3.5倍。熟化过程的注意事项熟石灰在使用前必须陈伏两周以上——消除过火石灰的危害，保证石灰完全熟化；在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。MgO+H2O==Mg（OH）2CaO+H2O==Ca（OH）2+64.9kj4.1.3石灰的硬化石灰的品种石灰的硬化干燥硬化和结晶硬化

石灰浆的干燥使Ca（OH）2颗粒相互搭接，形成一定强度；Ca（OH）2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提高强度。碳化硬化

Ca（OH）2空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。石灰的品种按石灰中的氧化镁含量的高低分按成品的加工方法分：块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。生石灰钙质石灰镁质石灰MgO≤5%MgO＞5%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土和三合土使用时可以不进行陈伏用来拌制砌筑砂浆或抹面砂浆粉刷墙壁常用建筑石灰的品种4.1.4石灰的技术要求和技术标准石灰的质量等级建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO＋MgO的含量，可分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体指标见教材P28表4-1、表4-2、表4-3。石灰的技术要求4.1.5石灰的应用与储存石灰的特性1.可塑性好；2.生石灰吸湿性强，保水性好；3.凝结硬化慢、强度低；4.硬化后体积收缩大，易开裂；5.耐水性差。Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜生石灰可以用来做干燥剂石灰的应用配制石灰砂浆和石灰乳；配制三合土和灰土；制作碳化石灰板；生产硅酸盐制品；生产无熟料水泥。石灰硬化收缩产生的裂缝石灰的储储存生石灰的的吸水、、吸湿性性强，应应防潮存存放；生石灰储储存时间间不宜过过长，一一般不超超过一个个月。作作到“随随到随化化”。不得与易易燃、易易爆等危危险液体体物品混混合存放放和混合合运输。。熟石灰在在使用前前必须陈陈伏两周周以上，，以防止止过火石石灰对建建筑物产产生的危危害。4.2石石膏膏4.2.1建筑筑石膏的的原料及及生产石膏胶凝凝材料的的生产通通常是把把二水石石膏在一一定的温温度和压压力下，，经过煅煅烧、脱脱水，再再经磨细细而成。。在不同的的煅烧温温度下，，得到的的产品是是不同的的。具体体过程如如下所示示：CaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4Ⅰ107～170℃加热、脱水125℃0.13MPa蒸压锅170～360℃加热、脱水400～750℃800℃℃α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工程中常常用建筑筑石膏；；高强石石膏用于于生产建建筑石膏膏制品。。CaSO4·2H2O石膏胶凝凝材料的的生产通通常是把把二水石石膏(天天然或化化工副产产品)在在一定的的温度和和压力下下，经过过煅烧、、脱水，，再经磨磨细而成成。在不同的的煅烧温温度和压压力下，，得到的的产品是是不同的的：1.建筑筑石膏2.高强强石膏β型半水石石膏α型半水石石膏型半水石石膏的晶晶粒较粗粗，比表表面积较较小，因因此需水水量较小小，加水水硬化后后，具有有较高的的密实度度和强度度，3小小时的抗抗压强度度即可达达到9~24MPa，，7天抗抗压强度度可达15-40MPa，因因此，将将之称为为高强石石膏。一般用于于高级抹抹灰，制制作装饰饰制品、、石膏板板和模型型等。β型半水水石膏的的晶体较较细，因因此需水水量也比比型半水石石膏的需需水量大大，导致致建筑石石膏的孔孔隙率大大，强度度较低。。在实际生生产与工工程中，，建筑石石膏的应应用更广广泛一些些，如用用于抹灰灰。4.2.2建筑石膏膏的水化化硬化建筑石膏膏加水后后，与水水发生的的化学反反应如下下：建筑石膏膏的凝结结硬化过过程可以以表示如如下：建筑石膏膏凝结过过程，是是一个溶溶解、反反应、沉沉淀、结结晶的过过程；硬化过程程则是二二水石膏膏晶体之之间，结结晶结构构网的形形成过程程。晶体体之间互互相交叉叉连生，，形成网网状结构构；随着着反应的的继续进进行，结结晶结构构网逐渐渐密实，，从而使使石膏晶晶体逐渐渐硬化。。干燥燥硬硬化化和和结结晶晶硬硬化化两两个个过过程程交交错错进进行行建筑筑石石膏膏+水水浆体凝结硬化4.2.3技技术术性性质质及及特特性性建筑筑石石膏膏技技术术性性质质根据据国国标标《《建建筑筑石石膏膏》》(GB9776-88)规规定定，，按按其其细细度度、、强强度度、、凝凝结结时时间间等等指指标标，，划划分分为为优优等等品品、、一一等等品品、、合合格格品品三三个个等等级级。。具具体体指指标标见见下下表表：：技术指标名称优等品一等品合格品强度抗折强度≥2.52.11.8抗压强度≥4.93.92.9细度（0.2mm方孔筛筛余）≤5.010.015.0凝结时间初凝不小于6min，终凝不小于30min表中中强强度度以以2h强强度度为为标标准准建筑筑石石膏膏的的特特性性凝结结硬硬化化快快；；凝结结时时体体积积产产生生微微膨膨胀胀；；孔隙隙率率大大，，表表观观密密度度小小，，强强度度较较低低；；有良良好好的的保保温温隔隔热热和和吸吸声声性性；；具有有一一定定的的调调节节温温度度和和湿湿度度性性能能；；具有有较较好好的的防防火火性性能能，，但但耐耐火火性性差差；；耐水水性性差差；；良好好的的装装饰饰性性和和可可加加工工性性。。4.2.4建建筑筑石石膏膏的的应应用用室内内抹抹灰灰与与粉粉刷刷生产产建建筑筑石石膏膏制制品品(石石膏膏板板材材、、装装饰饰件件、、雕雕塑塑等等)生产产水水泥泥时时作作为为缓缓凝凝剂剂加加入入水水泥泥中中纸面面石石膏膏板板纸面面石石膏膏板板装饰饰石石膏膏板板吸声声用用穿穿孔孔石石膏膏板板石膏膏艺艺术术制制品品4.3水水玻玻璃璃水玻玻璃璃俗俗称称泡泡花花碱碱，，是是由由碱碱金金属属氧氧化化物物和和二二氧氧化化硅硅结结合合而而成成的的一一种种能能够够溶溶解解于于水水的的碱碱金金属属硅硅酸酸盐盐材材料料(R2O·SiO2)。。一、、水水玻玻璃璃的的生生产产生产水水玻璃璃的方方法分分为湿湿法和和干法法两种种：湿法生产硅硅酸钠钠水玻玻璃是是将石石英砂砂和苛苛性钠钠溶液液在压压蒸锅锅内用用蒸汽汽加热热，直直接反反应生生液体体水玻玻璃。。干法生产硅硅酸钠钠水玻玻璃是是将石石英砂砂和碳碳酸钠钠磨细细拌匀匀，在在熔炉炉中于于1300~1400˚˚C温温度下下熔化化，按按下式式反应应生成成固体体水玻玻璃。。固体体水玻玻璃于于水中中加热热溶解解而生生成液液体水水玻璃璃。其其反应应式为为：二、水水玻璃璃的硬硬化液体水水玻璃璃吸收收空气气中的的二氧氧化碳碳，形形成无无定型型硅酸酸凝胶胶，并并逐渐渐干燥燥硬化化，具具体反反应式式如下下：Na2O•nSiO2+CO2+mH2O＝Na2CO3+nSiO2•mH20由于空空气中中CO2浓度较较低，，这个个过程程进行行的很很慢，，为了了加速速硬化化和提提高硬硬化后后的防防水性性，常常加入入氟硅酸酸钠Na2SiF6作为促促硬剂剂，促促使硅硅酸凝凝胶加加速析析出。。氟硅硅酸钠钠的适适宜用用量为为水玻玻璃重重量的的12％％～１１５％％。三、水水玻璃璃的性性质粘结力力强。水水玻璃璃硬化化后具具有较较高的的粘结结强度度、抗抗拉强强度和和抗压压强度度。另另外，，水玻玻璃硬硬化析析出的的硅酸酸凝胶胶还有有堵塞塞毛细细孔隙隙而防防止水水分渗渗透的的作用用。耐酸性性好。硬硬化后后的水水玻璃璃，其其主要要成分分是ＳＳiO2，具有有高度度的耐耐酸性性能，，能抵抵抗大大多数数无机机酸和和有机机酸的的作用用。但但其不不耐碱碱性介介质侵侵蚀。。耐热性高高。水玻璃璃不燃烧烧，硬化化后形成成ＳiO2空间网状状骨架，，在高温温下硅酸酸凝胶干干燥得更更加强烈烈，强度度并不降降低，甚甚至有所所增加。。四、水玻玻璃的应应用涂刷或浸浸渍材料料；加固地基基；修补裂缝缝、堵漏漏；配制防水水砂浆和和防水混混凝土；；配制耐酸酸砂浆和和耐酸混混凝土；；配制耐热热砂浆和和耐热混混凝土。注意不能涂刷刷石膏制制品表面面，因反反应生成成体积膨膨胀的硫硫酸钠晶晶体水玻璃与与氯化钙钙溶液交交替灌入入地基中中，两者者反应后后析出硅硅酸胶体体，起到到胶结和和填充土土壤空隙隙的作用用本章小结结胶凝材料料的定义义和分类类；石灰、石石膏、水水玻璃都都是气硬硬性胶凝凝材料，，在现代代建筑中中的应用用是很常常见的建建筑材料料。（1）石石灰品种种很多，，各种石石灰产品品都统称称石灰。。石灰的的强度很很低，主主要来源源于Ca（OH）2的结晶和和碳化。。利用石石灰的特特性可将将其用于于拌制砂砂浆、配配制灰土土和三合合土、制制作石灰灰碳化板板和硅酸酸盐制品品等。（2）石石膏的品品种很多多，不同同品种的的石膏，，其生产产条件不不同，且且性能及及应用各各异。建建筑石膏膏是建筑筑工程中中应用最最多的一一种石膏膏产品，，建筑石石膏凝结结硬化速速度很快快，其技技术性质质要求主主要表现现在强度度、细度度、凝结结时间三三方面，，利用它它的特性性可用于于建筑室室内抹灰灰及粉刷刷、并大大量用于于制作石石膏制品品。例3-1某单单位宿舍舍楼的内内墙使用用石灰砂砂浆抹面面。数月月后，墙墙面上出出现了许许多不规规则的网网状裂纹纹。同时时在个别别部位还还发现了了部分凸凸出的放放射状裂裂纹。试试分析上上述现象象产生的的原因。。

解石石灰砂浆浆抹面的的墙面上上出现不不规则的的网状裂裂纹，引引发的原原因很多多，但最最主要的的原因在在于石灰灰在硬化化过程中中，蒸发发大量的的游离水水而引起起体积收收缩的结结果。墙墙面面上个别别部位出出现凸出出的呈放放射状的的裂纹，，是由于于配制石石灰砂浆浆时所用用的石灰灰中混入入了过火火石灰。。这部分分过火石石灰在消消解、陈陈伏阶段段