第04章 气硬性胶凝材料(孙).ppt

1、建筑材料第三章 气硬性胶凝材料,主要内容,主要介绍了石膏、石灰、水玻璃、菱苦土四种气硬性的胶凝材料。应掌握石膏、石灰的生产、水化、凝结硬化过程，以及他们各自的性质特点及应用情况。,第三章 气硬性胶凝材料,胶凝材料 定义能以自身的物理化学作用，从浆体变为坚固的石状体，并能将松散材料（如碎石、砂等）胶结成为具有一定强度的整体结构的材料。 分类按化学成分不同分：,无机胶凝材料 如石膏、石灰、水泥,有机胶凝材料 如沥青、天然（合成）树脂,第三章 气硬性胶凝材料,无机胶凝材料,气硬性胶凝材料,水硬性胶凝材料,只能在空气中硬化， 如石灰、石膏。,既可以在空气中，也可在水中硬化， 如水泥。,一、石膏的原料、

2、生产及品种,第一节 石膏,我国的石膏资源极其丰富，分布很广。有自然界存在的天然二水石膏(CaSO42H2O，又称软石膏或生石膏)、天然无水石膏(CaSO4，又称硬石膏)和各种工业副产品或废料化学石膏。 石膏胶凝材料的生产，通常是用天然二水石膏经低温煅烧、脱水、磨细而成。,（一）低温锻炼石膏,石膏按生产时锻炼的温度不同，分为低温锻炼石膏与高温锻炼石膏。,二水石膏在107170时激烈脱水，水分迅速蒸发，成为型半水石膏： 型半水石膏磨细即为建筑石膏。其中杂质含量少、颜色洁白者称模型石膏。,一、石膏的原料、生产及品种,一、石膏的原料、生产及品种,二水石膏在0.13MPa压力的蒸压锅内蒸炼(温度125)

3、脱水，可制得型半水石膏： 型半水石膏浆体硬化后的强度较高，故又称高强石膏。,（二）高温锻炼石膏,天然石膏在600900下锻炼经磨细所得的产品，高温下二水石膏完全脱水为无水硫酸钙，并分解出少 量的氧化钙，它是无水石膏与水进行反应的激发剂。,二、石膏的凝结与硬化,（一）建筑石膏的水化,半水石膏遇水后将重新水化生成二水石膏：,建筑石膏与水拌合后，最初是具有可塑性的浆体， 这时水与石膏发生水化反应，随后浆体逐渐变稠失 去可塑性，但尚无强度，此过程称为凝结。以后浆体 逐渐变成具有一定强度的固体，此过程称为硬化。,二、石膏的凝结与硬化,（二）建筑石膏的凝结与硬化,随着浆体中自由水分因水化和蒸发而逐渐减少，

4、 浆体也逐渐变稠，这个过程称为凝结过程。其后， 二水石膏晶体继续大量形成、长大，晶体之间互相 交错连生，形成结晶结构网，使浆体变硬，并形成 具有强度的石膏制品。这个过程称为硬化过程。 初凝时间从加水拌合一直到浆体刚开始失去 可塑性的这段时间。 终凝时间从加水拌合直到浆体完全失去可塑 性的这段时间。,三、石膏的性质、技术要求与应用,（一）建筑石膏的性质,(1) 凝结硬化快 (2) 硬化初期体积微膨胀 (3) 孔隙率大，表观密度小，绝热、吸声性能好 (4) 具有一定的调温调湿性 (5) 耐水性、抗冻性差 (6) 防火性好，但耐火性差,三、石膏的性质、技术要求与应用,（二）建筑石膏的技术要求,建筑石

5、膏的密度为2.52.8g/cm3，表观密度为8001000kg/m3。 建筑石膏的技术要求主要有强度、细度和凝结时间。 按强度和细度的差别，建筑石膏划分为优等品、一等品和合格品三个等级(见表3.1)。,三、石膏的性质、技术要求与应用,表3.1 建筑石膏的技术要求(GB 977688),三、石膏的性质、技术要求与应用,(1) 纸面石膏板 (2) 石膏装饰板 (3) 纤维石膏板 (4) 石膏空心条板 (5) 石膏空心砌块和石膏夹心砌块 石膏还可用来生产各种浮雕和装饰品。如浮雕 饰线、艺术灯圈、角花等等。,（二）建筑石膏的应用,第二节 石灰,石灰是由石灰岩煅烧而成。石灰岩的主要成分是碳酸钙 (CaC

6、O3)和碳酸镁(MgCO3)。 石灰岩在适当温度(9001100)下煅烧，得到以CaO为 主要成分的物质即石灰，也叫生石灰(其中含一定量MgO)：,一、石灰的原料与生产,石灰在烧制过程中由于尺寸过大，或窑内温度不均等原因，便得石灰中含有未烧透的内核，称为“欠火石灰”。另一种情况是过火而形成的“过火石灰”。,二、石灰的熟化与硬化,（一）石灰的熟化,石灰的消化过程有两个特点： 水化反应进行速度快，放热量大； 消化时体积急剧膨胀。,为降低“过火石灰”危害，石灰消化后，应将其在水中继续“陈伏”15d以上。,将块状生石灰研磨成粉状，得到的磨细生石灰在适宜的水灰比 和消化温度下，可控制其体积膨胀。还可提高

7、“过火石灰” 的利用率。,二、石灰的熟化与硬化,干燥硬化和结晶硬化 石灰中水分不断挥发，形成熟石灰结晶。 在该过程中，石灰强度增长不明显。 碳化硬化 该反应必须有水分存在时才能进行，且仅限于表面，反应速度缓慢。,（二）石灰的硬化,三、石灰的性质、技术要求与应用,（一）石灰的性质,(1) 良好的可塑性及保水性 (2) 凝结硬化慢、强度低 (3) 耐水性差 (4) 干燥收缩大 (5) 吸湿性强,三、石灰的性质、技术要求与应用,（二）石灰的技术要求,（1）根据成品加工方法的不同，分为： 块状生石灰，生石灰粉，消石灰（熟石灰），石灰浆。 （2）按氧化镁的含量分,表3.2 按氧化镁含量划分为钙质石灰和镁

8、质石灰两类,三、石灰的性质、技术要求与应用,钙质生石灰和镁质生石灰按其技术要求分为优等品、一等品和合格品各分为3个等级，各等级的质量要求见表3.3、表3.4。,表3.3 生石灰主要技术指标(JC/T 47992),三、石灰的性质、技术要求与应用,表3.4 建筑石灰粉的技术要求(JC/T 48092),三、石灰的性质、技术要求与应用,（三）石灰的应用,(1) 配制石灰砂浆和石灰乳 (2) 配制灰土与三合土 (3) 生产硅酸盐制品 (4) 生产碳化石灰板,第三节 水玻璃,一、水玻璃的组成和硬化,水玻璃俗称泡花碱，是碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶解于水的一种硅酸盐材料。 最常用的是硅酸钠水玻璃(Na2OnSiO2)及硅酸钾水玻璃(K2OnSiO2)。 生产水玻璃的方法有湿法和干法两种。 水玻璃硬化是吸收空气中CO2而析出无定形硅酸：,二、水玻璃的的性质和应用,硬化后水玻璃的性质有如下特点：,(1) 耐酸材料 (3) 抗风化涂料 (2) 耐碱材料 (4) 灌浆材料,水玻璃的应用：,(1) 粘结力强，强度高 (2) 耐酸性好 (3) 耐热性高 (4) 耐碱