2气硬性胶凝材料详解

其次章气硬性胶凝材料胶凝材料的定义和分类胶凝材料的定义经过一系列的物理和化学变化，能够产生分散硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料。胶凝材料的分类如沥青、聚合物等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”无机胶凝材料气硬性胶凝材料加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中分散硬化，而不能在水中硬化保持并进展其强度的胶凝材料。只适用于枯燥环境。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，不仅能在枯燥空气中分散硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或进展其强度。枯燥和潮湿环境均适用。通称为“水泥”。§2－1石灰一、石灰的生产原材料生产石灰的原材料包括自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。CaCO3==CaO+CO2MgCO3==MgO+CO2900℃700℃生石灰一、石灰的生产依据煅烧程度可分为：欠火石灰:煅烧温度过低或时间缺乏，石灰石分解不完全，胶凝力气差，降低了质量等级和石灰的使用率。正火石灰：正常温度下煅烧得到的石灰。多孔构造，孔隙率大，表观密度小，与水反响速度快。过火石灰：煅烧温度过高或时间过长。内部构造致密，晶粒粗大，熟化缓慢,通常在石灰使用之后熟化，体积膨胀，使得已经分散硬化的砂浆产生“崩裂”、“鼓泡”〔隆起、开裂〕现象，工程上称为’爆灰“。二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种生石灰的熟化〔消化〕熟化的过程生石灰+水熟石灰熟化过程的特点反响速度快；放出大量的热；体积膨胀1～2.5倍。熟化过程的留意事项熟石灰在使用前必需陈伏15d以上——防止过火石灰的危害；在化灰池外表保存一层水——防止石灰碳化。MgO+H2O==Mg〔OH〕2CaO+H2O==Ca〔OH〕2+64.83kj二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种熟化方式化灰——熟石灰膏在化灰池中，加水熟化成石灰乳，过筛后入储灰池，沉淀去除多余水分的膏状物。石灰膏要在储灰池中存放两周以上，即“陈伏”，陈伏期内，石灰膏外表要保持确定厚度的水层，隔绝空气，防止与空气中二氧化碳发生碳化反响。淋灰——熟石灰粉〔消石灰粉〕将生石灰块分层堆放、淋水，水量以充分熟化又不过湿成团为度，熟化得到的粉状物为熟石灰粉。熟石灰粉在使用之前也要“陈伏”。二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种石灰的硬化结晶过程：Ca〔OH〕2从饱和溶液中析出，晶体相互穿插连生，从而产生并不断提高强度。碳化过程：Ca〔OH〕2与空气中的CO2发生化学反响，形成CaCO3使石灰的强度渐渐提高。碳化对强度和稳定特殊有利。由于空气中CO2含量低，反响速度缓慢，外表形成碳化层以后，CO2不易进入内部，并且阻挡了内部水分的蒸发，因此结晶和碳化过程比较缓慢。石灰耐水性差的缘由：石灰浆硬化体外表是一层CaCO3外壳，内部为未碳化的Ca〔OH〕2。二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种石灰的品种按石灰中的氧化镁含量的凹凸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。按生石灰熟化速度分快熟石灰、中熟石灰、慢熟石灰按CaO+MgO含量分CaO+MgO含量越高，质量越好。建筑生石灰、生石灰粉、消石灰分别分为优等品、一等品、合格品生石灰钙质石灰镁质石灰MgO≤5%MgO＞5%二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种依据成品加工方法分类块灰：直接煅烧得到的块状石灰，主要成分CaO，块状石灰存放过久，会吸取空气中水分，熟化成熟石灰粉，再与空气中二氧化碳反响，生成碳酸钙，失去胶凝力气。磨细生石灰粉:由块灰磨细而成。优点优点如下：细度高、外表积大、水化反响快，不用提前熟化,加水即可使用；磨细的过火石灰易熟化、欠火石灰混合均匀，提高质量和利用率；熟化与硬化同时进展，熟化放热加快硬化。消石灰粉：块状生石灰淋水熟化而成，主要成分Ca〔OH〕2。石灰膏：块状生石灰加过量水或消石灰粉加水拌制而成的膏状物。主要成分Ca〔OH〕2。石灰乳：块状生石灰加大量水拌制成的乳状物。主要成分Ca〔OH〕2。三、石灰的技术性质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。石灰的特性1.可塑性好，保水性好；2.生石灰吸湿性强---传统的枯燥剂；3.分散硬化慢、强度低；4.硬化后体积收缩大，易开裂；5.耐水性差。四、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；加固含水的软土地基；生产硅酸盐制品；生产无熟料水泥。四、石灰的储存生石灰需防潮，且储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”，变储存期为陈伏期。生石灰受潮熟化放出大量热，体积膨胀，故不得与易燃、易爆等危急液体物品混合存放和混合运输。熟石灰在使用前必需陈伏15d以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。§2－2石膏一、石膏胶凝材料的生产石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在确定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。在不同的煅烧温度及压力下，得到的产品是不同的。具体过程如下所示：二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4Ⅰ107～170℃加热、脱水125℃0.13MPa蒸压锅170～360℃加热、脱水400～750℃800℃β型建筑石膏α型高强石膏可溶性石膏不溶性石膏高温煅烧石膏在常温下不存在在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。二、建筑石膏的分散硬化建筑石膏加水后，与水发生的水化反响如下：CaSO4·0.5H2O+1.5H2O=CaSO4·2H2O建筑石膏的分散硬化过程可以表示如下：建筑石膏分散过程，是一个溶解、反响、沉淀、结晶的过程。水化生成二水石膏，溶解度远小于半水石膏，不断析出；硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶构造网的形成过程。晶体之间相互穿插连生，形成网状构造；随着反响的连续进展，结晶构造网渐渐密实，从而使石膏晶体渐渐硬化。建筑石膏+水浆体凝结硬化二、建筑石膏的分散硬化建筑石膏分散硬化分散硬化是一个连续过程，既有物理又有化学变化。分散分两个阶段：初凝：随水化的进展，二水石膏生成量不断增加，水分渐渐削减，浆体开头失去可塑性；终凝：浆体连续变稠，颗粒之间的摩擦力、粘结力增加，并开头产生强度。三、建筑石膏的等级与技术性质建筑石膏的质量等级建筑石膏按其细度、强度、分散时间等指标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表：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凝结时间初凝不早于6min，终凝不迟于30min四、建筑石膏的技术性质分散硬化快加水后6min初凝—开头失去可塑性，30min终凝—完全失去可塑性并开头产生强度。为施工便利，使用过程中，常掺入一些缓凝剂。凝固时体积微膨胀硬化时体积微膨胀，膨胀率约0.5～1%。使得石膏制品外表光滑细腻、轮廓清晰、图案饱满。可不加填充材料，单独使用。孔隙率高为满足施工要求，用水量超过理论用水量，多余水分蒸发形成较多孔隙。其制品特点:孔隙率大，表观密度小，质轻，保温隔热性能好，吸声性强等优点。但强度低。四、建筑石膏的技术性质耐水性、抗冻性差孔隙率大，且二水石膏微溶于水，长期在潮湿环境下，晶体粒子间结合力减弱，强度降低。负温下，孔隙中水变冰，体积膨胀破坏。石膏不宜用在潮湿严寒环境中。环境调整性有较强的吸湿性，热容量大，保温隔热性能好—“呼吸”作用，调整温、湿度。防火性好，耐火性差二水石膏遇火，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可延缓石膏外表温度上升，有效制止火势集中，起到防火作用。二水石膏脱水后，强度降低，所以耐火性差。五、建筑石膏的应用室内抹灰与粉刷石膏+砂+水=石膏砂浆，用于室内抹灰，处理过的墙面、顶棚可直接刷涂料和粘贴壁纸。建筑石膏〔或+不溶性硬石膏〕+外加剂+细骨料=粉刷石膏。粘结力强，不裂、不起鼓，外表光滑。生产建筑石膏制品纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石膏板、石膏艺术制品。生产水泥时作为缓凝剂参与水泥中六、建筑石膏的储运易吸湿受潮，储运时避开受潮。长期存放，强度会降低。通常，建筑石膏储存不超过三个月，否则，重新检验确定强度等级。§2－3水玻璃一、水玻璃的硬化和性质水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。水玻璃的硬化液体水玻璃吸取空气中的二氧化碳，形成无定型硅酸凝胶，并渐渐枯燥硬化，具体反响式如下：Na2O•nSiO2+CO2+mH2O＝Na2CO3+nSiO2•mH20为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺12%~15%的促硬剂氟硅酸钠。掺量少：硬化速度慢，强度降低，未反响的水玻璃易溶于水，即耐水性差。掺量多：分散分散过速，施工困难。一、水玻璃的硬化和性质水玻璃的性质粘结力强硬化后粘结强度、抗拉强度、抗压强度较高。硬化后析出的硅酸凝胶堵塞毛细孔，防止水分渗透。耐酸性好硬化后主要成分是硅酸凝胶。可反抗大多数酸腐蚀，但不耐碱。可配制水玻璃耐酸混凝土和砂浆。耐热性好高温强度不降低。用于配制水玻璃耐热混凝土和砂浆。二、水玻璃的应用涂刷或浸渍材料；加固地基；修补裂缝、堵漏；配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；配制耐热砂浆和耐热混凝土。§2－4镁质胶凝材料镁质胶凝材料——菱苦土菱苦土的生产镁质胶凝材料是将菱镁矿或白云石经煅烧、磨细而制成。煅烧的菱苦土为白色或浅黄色粉末。苛性白云石为白色粉末。菱苦土的水化硬化一般与MgCl2溶液按确定比例混合，硬化快，强度高。但吸湿性强，耐水性差。形成的水化产物主要为氯氧化镁和氢氧化镁。菱苦土的应用生产木屑地板、木丝板、刨花板等。菱苦土板材用于机械包装材料，可以节省大量木材。只能用于枯燥状态下，而不能受潮、遇水或酸性介质侵蚀的部位。本章小结胶凝材料的定义和分类；石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材料，在现代建筑中的应用是很常见的建筑