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1、2 气硬性胶凝材料,绪 2.1 建 筑 石 膏 2.2 石 灰 2.3 水 玻 璃,绪 何谓胶凝材料 在建筑工程中，将两种材料或散粒状材料胶结在一起的材料，称为胶凝胶结材料。通常将无机胶凝材料称为胶凝材料，将有机胶凝材料称为胶结材料。 种类 按凝结硬化条件的不同可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，保持或继续发展其强度(石膏、石灰、水玻璃和菱苦土等)。水硬性胶凝材料在凝结后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，保持并继续发展其强度(如水泥) 。,2.1 建 筑 石 膏,2.1.1 石膏的原料 1.天然二水石膏 又称生石膏（CaSO4 H20 ) , 是由含两个结晶
2、水的 硫酸钙所组成的沉积岩石。 2.天然硬石膏 又称为无水石膏，主要是由无水硫酸钙（CaSO4 ) 组 成的沉积岩石。 3.工业副产石膏 系指某些化工生产过程中,所产生的以硫酸钙为主要成分的副产品，经适当处理后，作为石膏胶凝材料的原料。常见品种有磷石膏和氟石膏。,2.1.2 建筑石膏的性能,1.凝结硬化快 石膏加水拌和后，在610 min便开始失去可塑性,终凝不超过30 min，一般加硼砂、亚硫酸盐纸浆废液等缓凝剂 。 2.硬化后体积微膨胀 石膏浆体在凝结硬化时会产生微膨胀(0.51.0%)，这使石膏制品的表面光滑、细腻、形体饱满，所以适合制作建筑装饰制品 。 3.硬化后孔隙率大 石膏硬化后具
3、有很大孔隙率（约为5060%)，因而强度低(7d为812 Mpa)，抗冻性、抗渗性及耐水性较差。但具有轻质、保温隔热、吸声、吸湿的特点 。 4.阻火性好，耐火性差 遇火时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，水蒸气还能起到阻火的作用。但二水石膏脱水后，强度迅速下降，因而耐火性差 。 5.具有良好的可加工性 石膏制品，具有可锯、可刨、可钉性 。,2.1.3 建筑石膏的应用,2. 粉 刷 石 膏 在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土质石膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙、柠檬酸、酒石酸等）及附加材料（石灰、烧粘土、氧化铁红等）可配制成像水泥一样在施工中现场拌制的新型抹灰材料粉刷石膏。它具有表面坚硬,光
4、滑细腻 ,粘结力强、不裂、不起鼓、防火、保温、调湿、施工方便，可实现机械化施工。可用于办公楼、住宅楼等的墙面、顶棚等。,2.2 石 灰,2.2.1 石灰的生产 2.2.2 石灰的熟化 2.2.3 石灰的特性 2.2.4 石灰的应用,2.2.1 石灰的生产 石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰岩煅烧 (10001100)而成。煅烧时石灰岩中碳酸钙和碳酸镁分解，生成氧化钙、氧化镁( 称为生石膏）和二氧化碳气体, 反应式如下 ： CaCO3 = CaO + CO2 MgCO3 = MgO +CO2 氧化钙、氧化镁称为生石灰。 生石灰的各品种及等级的技术指标要求见表2. 3、2. 4、2. 5。,2.2.2
5、 石灰的熟化,1.概念 生石灰加水生成熟石灰的过程，称为石灰的熟化或消 解。反应如下 ： CaO + H2O = Ca(OH )2 + 64.9 kJ MgO + H2O = Mg(OH)2 + 64.9 kJ 氢氧化钙、氢氧化镁称为熟石灰。 2.熟化时的现象 (1) 石灰熟化 过程中水化热较大，见表2.6 。 (2) 外观体积约增加 1.52 倍 。 3. 结论 生石灰使用前必须熟化 。 4.熟化时注意事项 为了消除过火石灰的危害，须将石灰在化灰池内放置两周以上，称为“ 陈伏 ” ；“ 陈伏” 期间石灰膏表面应保持一层水膜，防止其碳化 。,2.2.3 石 灰 的 特 性,1. 良好的保水性
6、于氢氧化钙粒子极细(直径约1m)，数量多，总表面积大，能吸附水膜而不易失去。利用保水性好的特性拌制石灰砂浆或石灰混合砂浆 。 2. 凝结硬化慢、强度低 石灰浆碳化在表面形成碳酸钙外壳，碳化作用难以深入，内部水分又不易蒸发，因此凝结硬化缓慢。硬化后的强度也不高, 1:3 的石灰砂浆28天的抗压强度为 0.20.5 MPa。 3. 耐水性差 石灰浆体在潮湿环境中，难以晶体析出，凝结硬化不会进行。而硬化后的石灰长期受水浸泡，氢氧化钙晶体也会重新溶于水，使硬化的石灰溃散 。 4. 硬化后体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起毛细管显著的收缩，从而造成了体积极大的收缩。,2.2.4 石灰的
7、应用,1. 砂浆 常用于配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。 2. 粉刷 石灰膏加水拌合，可配制成石灰乳，用于粉刷墙面。 3. 石灰土和三合土 石灰土由石灰、粘土组成 , 三合土由石灰粘土和碎料(砂、石渣、碎砖等)组成。石灰土或三合土其耐水性和强度均优于纯石灰。广泛用于建筑物的基础垫层和临时道路。 4. 水泥和硅酸盐建筑制品 石灰是生产灰砂砖、蒸养粉煤灰砖、粉煤灰砌块或墙用板材等的主要原料。也是各种水泥的主要原料。 5. 碳化石灰板 在磨细生石灰中掺加玻璃纤维、植物纤维、轻质骨料等，用碳化的方法使氢氧化钙碳化成碳酸钙，即为碳化石灰板。用作隔墙、天花板等。,2.3 水 玻 璃,2.3.1 水玻璃的生
8、产与性能 1. 生产简介 水玻璃原料是石英砂、纯碱或含碳酸钠的原料, 加热 至13001400, 熔融, 冷却即为固态水玻璃硅酸钠，反应式如下: Na2 CO3 + n SiO2 = Na2O n SiO2 + CO2 固态水玻璃在 蒸压锅内加热、溶解，即成液态水玻璃。 2. 性能 水玻璃能溶解于水。n 称为水玻璃的模数 , 模数大，其粘 度大，较易硬化。常用的水玻璃模数为 2.62.8 。 3. 水玻璃的硬化 水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝 胶，失水后逐渐硬化，反应式如下 ： Na2O n SiO2 + CO2 + m H2O = Na2CO3 + n SiO2 n H2O 上述
9、过程很慢，为加速硬化，可将水玻璃加热或掺加适量促硬剂， 如氟硅酸钠（ Na2SiF6）。氟硅酸钠也能提高水玻璃耐水性 。,2.3.2 水 玻 璃 的 应 用,1. 涂料 水玻璃溶液喷涂在建筑材料表面，如天然石料、粘土砖、混凝土等，能提高材料的密实度、强度、耐水性和抗风化能力。石膏制品不能用水玻璃溶液喷涂次。 2. 耐酸、耐热制品 水玻璃是一种耐酸材料。用水玻璃、胶凝材料与耐酸骨料等可制成耐酸砂浆及耐酸混凝土; 水玻璃耐热性良好，能长期承受高温作用而强度不降低。用其作胶凝材料，与耐热骨料等可配制成耐热砂浆及耐热混凝土。 3. 灌浆材料 水玻璃溶液与氯化钙溶液交替灌入土壤内，是加固建筑地基的一种灌浆材料。此外，水玻璃能加速水泥的凝结、硬化，可作为水泥的促凝剂。水玻璃与粒状高炉矿渣粉配制的砂浆，可作补缝材料 。,
