土木工程材料 第二章 气硬性胶凝材料

土木工程材料

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第二章气硬性胶凝材料2.1概述2.2石灰2.3石膏2.4水玻璃第二章气硬性胶凝材料

2.1概述胶凝材料定义〔结合料〕——经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料。胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料沥青、聚合物气硬性水硬性水泥石灰、石膏水玻璃分类：应用：石灰——不宜用于潮湿环境〔根底〕水泥——广泛〔枯燥、潮湿〕2.2石灰

2.2.1石灰生产简介

1.原料

——以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白云石、白垩、贝壳等)

富含CaCO3局部MgCO3石灰石白云质石灰石白垩贝壳

2.制备块状生石灰1005644实际生产，1000~1100℃。白色略带灰色、多孔、轻石灰窑土窑立窑回转窑竖窑制备工艺与产品磨细生石灰粉生石灰适量水熟石灰粉(过量水)消化池石灰浆膏状石灰膏陈伏〔2~3周〕石灰石1000～1100

C3.优缺点优点材料来源广泛；生产工艺简单；本钱低廉；胶结性能好。缺点生产过程中排出大量的二氧化碳气体，造成空气污染。每生产1吨石灰，就要排出1.18吨CO22.2.2石灰分类钙质石灰〔MgO≤5％〕镁质石灰〔MgO>5％〕特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。

按MgO含量分类CaOCa(OH)22.2.3石灰的熟化与硬化1.石灰的熟化〔消化〕CaO+H2O——Ca(OH)2+Q〔64.9KJ〕注意：消解平安措施：分层消解2.硬化1〕枯燥结晶硬化：水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶——结晶强度产生2种强度2〕碳化：Ca〔OH〕2＋CO2＋H2O——CaCO3＋(n+1)H2O外表形成的碳酸钙层结构较致密水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子——附加强度放出水份〔出汗〕石灰浆体氢氧化钙晶体碳酸钙晶体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化石灰的硬化石灰的生产、消解、硬化小结建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。2.2.5石灰的特性〔1〕可塑性和保水性好〔2〕生石灰水化时水化热大，体积增大〔3〕硬化缓慢〔4〕硬化时体积收缩大〔5〕硬化后强度低〔6〕耐水性差2.2.6石灰的应用制作石灰乳涂料配制砂浆生产硅酸盐制品拌制石灰土和三合土石灰＋粘土——石灰土(灰土)拌和

按比例5%～12%

石灰＋粘土＋砂〔炉渣/石膏〕道路的底基层、基层三合土：主要用于建筑物的地基、根底，也用于道路的基层、垫层小结：⒈不能单独使用〔强度低〕〔放入砂子、麻刀、纸筋〕⒉不能直接用——产生病害〔膨胀、粘结和塑性差〕挖掘机正在进行石灰土拌和石灰土三合土2.2.7石灰的运输、储存开动脑筋：以下两幅图片石灰砂浆裂缝产生的

原因及应采取的措施。石灰砂浆A石灰砂浆B2.3石膏

石膏——CaSO4为主要成分。生产石膏胶凝材料的主要原料为天然二水石膏。分为建筑石膏和高强度石膏两种。建筑上使用较多纯洁的天然二水石膏呈无色透明或白色，但是天然石膏常含有各种杂质而呈灰色、褐色、黄色、红色、蓝色等颜色。天然石膏矿纤维状晶体天然石膏晶体天然石膏晶体天然石膏晶体石膏晶体柱2.3.1生产简介二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·1/2H2OCaSO4·1/2H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4和CaO建筑石膏高强石膏可溶性石膏不溶性石膏107~170℃加热、脱水0.13MPa、125℃蒸压锅170~360℃加热、脱水400~750℃800℃β型α型二水石膏晶体形貌半水石膏晶体形貌2.3.2建筑石膏的水化、凝结硬化特点：极快,全过程约7～12min。

自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠——凝结晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到枯燥——硬化水化凝结硬化建筑石膏初凝仅需5分钟，终凝不超过30分钟，1周左右完全硬化。需参加缓凝剂：动物胶、纸浆废液、硼砂、酒精废液

１——半水石膏；２——二水石膏胶体微粒；３——二水石膏晶体；４——交错的晶体建筑石膏凝结硬化示意图

水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反响进行二水石膏晶体量增多石膏硬化体中晶体堆积体等级2h强度细度0.2mm方孔筛筛余/%≯凝结时间/min抗压抗折初凝终凝优等品4.92.55.0≮6≯30一等品3.92.110.0合格品2.91.815.02.3.4建筑石膏的特性终凝时间<30min，完全硬化约需一星期一般膨胀率约为0.05%~0.15%约达总体积的50%～60％均为微细的毛细孔可锯、可刨、可钉、可打眼结晶水吸收热量蒸发时在制品外表形成水蒸气幕软化系数小为0.3~0.45，不宜用于室外常用于室内高级抹灰和粉刷广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙建筑石膏的应用

〔一〕制备石膏砂浆和粉刷石膏建筑石膏室内粉刷建筑石膏的应用

〔二〕装饰制品以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏雕塑、饰面板及各种装饰品。如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装饰石膏板、石膏脚线、灯圈、罗马柱等，主要用于分室墙，内隔墙、吊顶及装饰。建筑石膏装饰品建筑石膏的应用

〔三〕石膏板〔1〕纸面石膏板〔2〕石膏空心条板〔3〕石膏装饰板〔4〕纤维石膏板石膏蜂窝板、防潮石膏板、石膏矿棉复合板等，可分别用作绝热板、吸声板、内墙和隔墙板、天花板、地面基层板等石膏板2.3.6石膏粉的运输、储存

由于建筑石膏粉易吸潮、吸水，长期储存会降低强度，因此建筑石膏粉运输储存时必须防水、防潮，储存时间一般不