石灰粉煤灰及稳定材料

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1、1,石灰、粉煤灰及稳定材料,课题一 石灰,主要内容,课题二 粉煤灰,课题三 无机结合料稳定材料,2,关于中学化学和日常生活的两个问题 1、自热式米饭的加热原理是什么？,生石灰加水放热 CaO + H2O Ca(OH)2 + Q（64.88KJ） 2、往石灰水中吹气会发生什么变化？ 石灰水变浑浊 Ca(OH)2 CO2 H2O CaCO3 2H2O,课题一 石灰,3,任 务,1、熟悉石灰的原料、生产、熟化与硬化过程，掌握石灰的性质。 2、掌握钙质石灰的有效氧化钙和氧化镁含量的简易测定方法。,课题一 石灰,4,胶凝材料 经物理、化学作用，能由液体或膏状体变为坚硬的固体，并能胶结其他材料制成整体，且

2、具有一定机械强度的材料。,课题一 石灰,5,无机胶凝材料 （以无机化合物为基本成分）,有机胶凝材料 （天然的或合成的有机 高分子化合物为基本成分）,（沥青、树脂）,按凝结硬化 条件分类,气硬性胶凝材料 只在空气中硬化 （石灰、石膏）,水硬性胶凝材料 空气、水中皆可 硬化 （水泥）,课题一 石灰,6,千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。 粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。 石灰吟明于谦,课题一 石灰,7,1、石灰的原料（千锤万凿出深山） 1）天然原料 以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白垩、 贝壳等),2）化工副产品（电石渣、CaCO3 ）,课题一 石灰,一、石灰的生产工艺、消化和硬化,8,2、石

3、灰的生产 （烈火焚烧若等闲）,块状生石灰的特点： CaO质量几乎下降一半,但体积缩小很少 故优质生石灰应为白色疏松结构。 欠火石灰：温度过低/石灰石不能充分烧透,存在硬心 过火石灰：温度过高/时间过长/颜色深（褐、黑）,块状生石灰,100g,56g,44g,注意 ：过火石灰可以使用，但应陈伏半个月,课题一 石灰,9,工程实例 1,某工地购进一批块状生石灰，作为材料员，你如何对石灰的品质进行检验？ 过程： 1、首先观察颜色，如果颜色为深褐色则可判断为过火石灰。 2、如果颜色为白色，则用小锤将块状生石灰砸开，观察是 否有硬心，如有则为欠火石灰。 3、如无硬心，为白色疏松块状固体，则为优质生石灰。,

4、课题一 石灰,10,3、石灰的熟化（粉身碎骨浑不怕） 石灰的熟化过程（消化） CaO + H2O Ca(OH)2 + Q（64.88KJ）,注意：,生石灰在熟化过程中体积膨胀12.5倍。,课题一 石灰,11,工程实例 2,某学校教室用石灰膏作为内墙装饰，但施工完毕两周后，发现墙壁有鼓泡裂缝现象，试分析原因？ 原因： 这是由于生石灰中存在过火石灰，在消解过程中熟化不完全造成的，未熟化的生石灰颗粒继续熟化，体积膨胀，导致装饰面层空鼓起泡。 措施：分层熟化，保证陈伏时间，使生石灰消解完全。,课题一 石灰,12,4、石灰的硬化（要留清白在人间） 1) 干燥结晶硬化(物理变化，发生在内部),水分蒸发，氢

5、氧化钙过饱和析出晶体 结晶强度,2) 碳化(化学反应，发生在外部) ： Ca（OH）2CO2H2O CaCO3 2 H2O 碳化强度,课题一 石灰,13,CaCO3,CaO,CaCO3,Ca(OH)2,原料,生产,熟化,硬化,千锤万凿出深山，,粉身碎骨浑不怕，,要留清白在人间。,烈火焚烧若等闲。,煅烧,H2O,CO2,石灰吟 过程 化学式,课题一 石灰,14,1、可塑性好 2、耐水性差 3、吸水性强（生石灰常用作干燥剂） 4、干燥时体积收缩性大,课题一 石灰,二、石灰的性质和技术要求、技术标准,15,工程实例 3,某学校教室用完全熟化的石灰膏作为内墙装饰材料，但施工完毕两周后，发现墙壁上有裂缝

6、现象，试分析原因？ 原因： 这是由于石灰在凝结硬化过程中，失去水分，干燥收缩性大，导致白色装饰墙上出现了干缩裂纹。 措施：在石灰膏中加入抗裂纤维，或在资金保证的前提下，用性能好的装饰材料代替。,课题一 石灰,16,生石灰的技术指标,消石灰粉的技术指标,课题一 石灰,17,1、配制石灰砂浆、混合砂浆 石灰的作用：改善砂浆的和易性，便于施工，有效防止砂浆抹面开裂。 2、拌制灰土和三合土,石灰粘土 石灰土(灰土),拌和,石灰粘土砂（炉渣）三合土,拌和,具有较高的强 度和抗渗能力,课题一 石灰,三、石灰的应用和贮存,18,建筑石灰是不耐水的，而且强度不高，但为什么灰土和三合土抗水性却很好，强度又较高呢

7、？,不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度，所以增强了抗水性。 故灰土与三合土具有较高的强度和抗水性，广泛应用于建筑物基础垫层，道路垫层与游泳池的抗渗工程。,难点解析,课题一 石灰,19,1、适用范围：氧化镁含量在5%以下的低镁石灰 2、仪器设备 3、试剂：0.1%甲基橙指示剂、1%酚酞指示剂、1N盐酸标准液 4、准备试样,课题一 石灰,四、有效氧化钙氧化镁含量的简易测定,20,5、实验步骤 迅速取0.8-1.0g石灰试样放入300m

8、l三角瓶中； 加入150ml新煮沸并已冷却的蒸馏水和10颗玻璃球； 瓶口上插一短颈漏斗，加热5min，勿使沸腾，迅速冷却； 滴入酚酞2滴，以盐酸滴定，控制速度，至粉红色完全消失，稍停，又红，继续滴入盐酸，直至5min内不出现红色为止； 6、计算,课题一 石灰,21,石灰的原料、生产、熟化、硬化 石灰的建筑应用及储运方式 石灰的有效氧化钙和氧化镁含量的 简易测定方法,小结,22,块状生石灰,23,优质石灰 过火石灰,24,优质石灰 过火石灰,25,生石灰的熟化,26,自热式米饭,27,自热式米饭,28,粉煤灰煤粉炉烟道气中收集的细灰（煤燃烧的残留物），属于燃煤电厂的大宗工业废渣,课题二 粉煤灰,

9、一、粉煤灰的来源与成分,29,混凝土中掺入粉煤灰的目的：节约水泥、改善混凝土的微结构、减小大体积混凝土温升，避免温度裂缝，提高混凝土的长期强度和耐久性；废物利用、保护资源和减小环境污染。 目前国内外已经把粉煤灰广泛应用于建材、建工、回填、筑路、农业、化工、环保、高性能陶瓷材料等众多领域。,课题二 粉煤灰,30,我国现行国标用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T1596-2005）规定，拌制水泥混凝土和砂浆时，作掺合料的粉煤灰成品应满足下表要求。,课题二 粉煤灰,二、粉煤灰的技术标准,31,无机结合料稳定材料常用作路面基层材料，是在粉碎或原状的土（或砂砾）中掺入一定量的无机胶结材料和适量的水，经拌

10、合、压实与养生后，得到的具有较高后期强度，整体性和水稳定性均较好的材料。 根据基层材料的不同，分为稳定土和稳定砂砾，由于采用不同的无机胶结材料，又可分为水泥稳定类、石灰稳定类、综合稳定类、工业废渣稳定类（主要是石灰粉煤灰稳定类）。,课题三 无机结合料稳定材料,一、无机结合料稳定材料概述,32,（一）稳定土的基本材料土 1、水泥稳定土 能被粉碎的土，其最大颗粒和颗粒组成应满足规范的要求。 对细粒土，一般规定土的液限不大于40%，塑性指数不大于17，且级配良好。不宜选用硫酸盐含量超过0.25的土 2、石灰稳定土 塑性指数1520的粘性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土 不宜选用硫酸盐含量超过

11、0.8的土和有机质含量超过10的土 3、石灰粉煤灰稳定土 塑性指数1220的粘性土，不宜选用有机质含量超过10的土,课题三 无机结合料稳定材料,二、组成材料的技术要求,33,（二）稳定土的外掺材料 1、石灰 各种化学组成的石灰均可用于稳定土，石灰的最佳剂量，对粘性土和粉性土为干土重的8%16%，对砂性土为干土重的10%18%。 石灰的稳定效果：可使土粒胶结成整体，密实性提高，水稳定性提高，强度提高。 2、水泥 各种水泥均可都可用于稳定土，通常情况下硅酸盐水泥比铝酸盐水泥的稳定效果好。在保证质量的前提下，应尽可能降低水泥的用量。 3、粉煤灰 SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量应大于70，烧

12、失量不应超过20，其比面积宜大于2500cm2/g。 粉煤灰加入土中既能起填充的作用，又能与石灰反应，生成起胶结作用的产物，从而达到改善稳定土的水稳定性、提高强度与密实度的目的。,课题三 无机结合料稳定材料,34,（一）稳定土的压实性：无机结合料稳定土的击实试验 1、目的：绘制稳定土的含水量干密度关系曲线，从而确定其最佳含水量和最大干密度 2、试料准备 风干试料用木锤或木碾捣碎， (1)如试料是细粒土，将已捣碎的具有代表性的土过5mm筛备用（用甲 法或乙法做试验）。 (2)如试料中含有粒径大于5mm的颗粒，则先将试料过25mm的筛；如存 留在筛孔25mm筛的颗粒含量不超过20，则过筛留作备用（

13、用甲法或 乙法做试验）。 (3)如试料中粒径大于25mm的颗粒含量过多，则将试料过40mm的筛备 用（用丙法试验）。 (4)每次筛分后，均应记录超尺寸颗粒的百分率。 (5)试验集料的最大粒径宜控制在25mm以内，最大不得超过40mm （圆孔筛）,课题三 无机结合料稳定材料,三、技术性质与技术要求,35,试验方法类别,课题三 无机结合料稳定材料,36,3、试验步骤,（1）用四分法将准备好的试料逐次分小，取出1015kg。再用四分法将试料分成56份，每份试料的干质量为2.0kg（对于细粒土）或2.5kg（对于各种中粒土）。 预订56个不同含水率，依次相差12，且其中至少有两个大于和小于最佳含水率。

14、 （2）按预订含水率制备试样。将一份试料加预先计算的用水量，充分拌和到均匀状态，然后装入密封容器或塑料口袋内浸润备用。 （3)将所需要的稳定剂加到浸润后的试料中，拌和均匀。 注意：加有水泥的试样拌和后，应在1h内完成下述击实试验，拌和后超过1h的试样，应予作废,课题三 无机结合料稳定材料,37,（4）击实。 取制备好的试样400500g倒入筒内，整平后其表面并稍加压紧，然后按所需击数进行第一层,同样重复其余四层试样的击实。 最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm，超出高度过大的试件应该作废。 （5）用刮土刀沿套环内壁削挖，并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底板。用工字形刮平

15、尺和筒底将试样刮平，擦净试筒的外壁，称其质量并准确至5g。 （6）用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上到下取两个代表性的样品测定其含水量，计算至0.1。两个试样含水量的差值不得大于1。烘箱的温度应事先调整到110左右，以使放入的试样能立即在105110的温度下烘干。,课题三 无机结合料稳定材料,38,测稳定土含水量的样品数量,（7）按上页第（3）（6）项步骤进行其余含水率下稳定土的击实和测定工作。 凡已用过的试样，一律不再重复使用。,课题三 无机结合料稳定材料,39,4、资料整理,（1）确定湿密度 （2）计算每次击实后稳定土的干密度: 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度 与含水率的关

16、系曲线，曲线上峰值点的纵横坐标分别 为稳定土的最大干密度和最佳含水率。,课题三 无机结合料稳定材料,40,（3）超尺寸颗粒的校正 当试样中大于规定最大粒径的超尺寸颗粒的含量为530时，需对试验所得最大干密度和最佳含水率进行校正（超尺寸颗粒含量小于5时，可以不进行校正）。 最大干密度按下式校正： 最佳含水率按下式校正： （4）允许误差应做两次平行试验 最大干密度的差不超过0.05g/cm3（稳定细粒土）和0.08g/cm3（稳定中粒土和粗粒土） 最佳含水率的差不应超过0.5（最佳含水率小于10）和1.0（最佳含水率大于10）。,课题三 无机结合料稳定材料,41,（一）稳定土的强度：无机结合料稳定土无侧限抗压强度 1、检测仪器：路面材料强度试验仪等等 2、试件制备与养生 （1）风干试料用木锤捣碎，过筛并分类，在试验前一天，测风干含