大工秋建筑材料辅导资料三

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1、建筑材料辅导资料三主 题：第二章气硬性无机胶凝材料 学习时间：2013年10月14 日- 10月20日内 容:这周我们将学习本门课的第二章气硬性无机胶凝材料。希望通过下面的内容能使同学们掌握胶凝材料的相关知识。一、学习要求1、了解胶凝材料的概念及其分类，气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的概念、特点及其主要代表材料；2、了解石膏的生产与品种。掌握建筑石膏的水化、凝结、硬化过程；建筑 石膏的质量要求；建筑石膏的应用及产品特点。重点掌握建筑石膏的特性；3、掌握石灰的原料与生产对石灰质量的影响， 过火石灰与欠火石灰的概念。 掌握石灰熟化与硬化的概念，两种熟化和使用形式，干燥硬化与碳化的概念。理 解石灰浆

2、体硬化慢、强度低、不耐水的结论。重点掌握石灰的特性及其原因；石灰的质量要求，石灰的分类；建筑石灰、生石灰粉、消石灰粉的技术要求与等级。 掌握石灰主要的应用；重点掌握内容：1 重点：石膏、石灰的生产、凝结硬化。2 .难点：石膏、石灰的技术性质及应用。二、主要内容（一）前言通过物理化学作用，能将浆体变成坚固的石块体、并能将散粒材料（如砂子、 石子）或块状材料（如砖和石块等）粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料。胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。沥青及各种天然或人造树脂属于有机胶凝材料。无机胶凝材料按其硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。（1 ）气硬性胶凝材料，只能在空气中硬化并保

3、持或继续发展其强度，如石 灰、石膏、水玻璃和镁质胶凝材料等。（2 ）水硬性胶凝材料，既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化并保持 或继续发展其强度，如水泥等。水硬性胶凝材料既适用于地上干燥环境、也适用于地下潮湿或水中环境。气硬性胶凝材料只适用于干燥环境、不宜用于潮湿环境，更不能用于水中。（二）石灰1、制备与分类（1）石灰的原料与制备 生石灰的原料：以碳酸钙（CaCOs）为主要成分的天然岩石，最常用的是石 灰石、白云质石灰石。 制备工艺：煅烧分解温度一般是900 C左右。但为加速分解，容内燃烧温度常控制在10001100 C。由于原料的致密程度，块形大小和杂质含量不同以及燃烧温度的不均匀，生产过

4、程常出现欠火石灰或过火石灰。欠火石灰的产生主要是窖温不均匀，石灰石或白云石尚未分解而得到的石 灰。过火石灰的产生主要是窖温过高，原料中 SiO2和AI2O3等的玻化现象而得到 难以水化的石灰。欠火石灰和过火石灰部属石灰的废品，特别是过火石灰水化速度缓慢，会使 硬化的灰浆或石灰制品产生局部膨胀而引起崩裂或隆起，影响工程质量。加料口 一料斗誹中怕悻夕卜梵-空入口罷降调节器咒岀口 *疗f勺.匚-S卜你区-仝rx口盖婷瞬加棚生石灰出口图1石灰窑模型图解(2) 石灰的分类 按使用性质分类：主要有气硬性石灰和水硬性石灰两种。粘土质杂质含量小于8%的原料经煅烧而得到的是气硬性石灰； 否则是水硬 性石灰。 按

5、含镁量分类。 按加工方式分类：石灰石或白云石经煅烧得到白色或灰白色的块状成品即是生石灰，亦称块灰。经磨细后称磨细灰，要求 4900孔/cm2筛余小于15%。生石灰加水得到氢氧化钙称为熟石灰。如熟石灰中含（3-4） H2O称石灰浆，亦称石灰膏。而15C溶有0.3%的Ca（OHb的透明液体称为石灰水。2、水化一一熟化和硬化（1）石灰的熟化（消化）生石灰转化为熟石灰的过程称为石灰的熟化。CaO H2O =Ca（OH ）2熟化特点：熟化过程是剧烈的 放热反应；同时伴有显著的体积膨胀（体积增 大1-2.5倍）陈伏为防止熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在熟化池中静置14d以上,称为“陈伏”陈伏时石灰浆

6、表面应保持一层水，以防止石灰膏碳化（即石灰膏与 二氧化碳发生反应生成CaCO3的过程）。方法：生石灰在化灰池中化浆后，通过筛网流入储浆池，沉淀后除去上层 水份（变为石灰膏）。“陈伏”的目的：使石灰颗粒（特别是过火石灰）充分熟化；沉淀欠火、过火 颗粒。图2化灰池1化灰池 2储灰坑（2）石灰的硬化干燥：水分蒸发；结晶：Ca（OH L溶液过饱和而析晶；碳化：潮湿状态下Ca（OH ）2与空气中的CO2反应生成碳酸钙结晶。3、石灰的技术性质（1）良好的保水性、可塑性；（2） 耐水性差：潮湿环境有水存在，不易硬化；硬化后Ca（OH ）2结晶可溶 于水；（3 ）体积收缩性大；常掺纸筋、麻刀、砂等；（4）硬化

7、缓慢、强度低：0.2-0.5MPa 。4、建筑石灰的应用（1）制作石灰乳涂料石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。 可用于建筑室内墙面和顶 棚粉刷。掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣（或粉煤灰），可提高粉刷层的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获 得更好的装饰效果。（2）配制砂浆石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆， 前者称石灰砂浆，后 者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点， 配制 时常要加入纸筋等纤维质材料。（3）拌制石灰土和石灰三合土消石灰粉与粘土的拌合物，称为石灰土，若再加入砂（或碎石、炉渣等） ， 即成三合土

8、。灰土和三合土在夯实或压实下，密实度大大提高，而且在潮湿的环 境中，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与 Ca（0H）2发生反应，生成水硬 性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物地基、路面和地面的垫层。（4）生产硅酸盐制品磨细生石灰（或消石灰粉）和砂（或粉煤灰、粒化高炉矿渣、炉渣）等硅质 材料加水拌和，经过成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的建筑材料，统称为硅酸 盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。（三）石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。 石膏具有许多优异的建筑性 能，既是种古老建筑材料，也是一种有发展的新

9、型材料。可用于围护材料和功能 材料。1、原料和制备（1）原料（2）石膏胶凝材料制备一加热和磨细 加热的温度达6070 C,二水石膏开脱水。 当加热到107170 C时，脱水激烈，水分迅速蒸发，分解为B型半水石 膏（建筑石膏）。 当二水石膏用密闭的蒸压锅蒸炼（1.3大气压，125 C）,所得的成品称为a 型半水石膏。（由于a型半水石膏的硬化浆体的强度较高，亦称为高强石膏）。（3）石膏的分类 二水石膏（CaSO4L2H2O）; 半水石膏-、-CaSO4L1/2H2。）;（分别叫高强度石膏和建筑石膏） 可溶性硬石膏，亦称川型石膏，含有（0.06-0.11个）结晶水； 无水石膏（CaSOq），又称硬石

10、膏。2、建筑石膏的水化凝结和硬化（1）石膏水化：将半水石膏与适量的水拌合后变成为二水石膏的过程。 凝结：开始时的水化物是一种可塑性浆体，逐渐变稠失去可塑性，但尚无强度。 硬化：以后迅速产生强度，并发展成为坚硬的固体。（2）凝结硬化过程解释 建筑石膏拌水后形成流动的可塑性胶凝体。 由于二水石膏在常温下的溶解度仅为半水石膏溶解度的1/5二水石膏胶体微粒将从溶液中析出。 浆体中的水分因水化和蒸发而逐渐减少， 浆体变稠而失去流动性，可塑性 也开始下降，称为石膏的初凝。 随着水分蒸发和水化的继续进行， 微粒间摩擦力和粘结力逐渐增大，浆体 完全失去可塑性，开始产生结构强度，则称为终凝。 随着晶体颗粒不断长

11、大、连生、交错，使浆体逐渐变硬产生强度，即为硬 化。3、建筑石膏的技术性质(1)多孔性：理论上需水量18.6%，通常需加水60%80%，孔隙率40%60%(2 )吸湿性强、耐水性差、抗冻性差(3 )耐火性好(4 )可装饰性(5 )可加工性(6 )微膨胀性4、建筑石膏应用(1 )粉刷石膏(2 )建筑石膏制品：装饰线、砌块、墙板等(3) 水泥缓凝剂、混凝土膨胀剂(4 )艺术品：雕塑等三、典型习题（一）填空题1、 无机胶凝材料按其硬化条件分为和。答案：气硬性胶凝材料，水硬性胶凝材料。2、 转化为的过程称为石灰的熟化。熟化过程是剧烈的;同时伴有显著的。答案：生石灰，熟石灰，放热反应，体积膨胀。3、 石膏水化是指将 与适量的 _拌合后变成为的过程答案：半水石膏，水，二水石膏。（二）简答题1、建筑上使用石灰为什么一定要预先进行熟化陈伏？磨细生石灰为什么可 以不经过陈伏而直接使用？答：过火石灰水化缓慢，会使硬化的灰浆或石灰制品产生局部膨胀而引起崩裂或隆起。为了消除过火石灰的危害，石灰在使用前要先进行熟化陈伏。而石灰在粉磨过程中表面积大大增加， 与水熟化反应速度加快，几乎可以同 步熟化，而且又均匀地分散在生石灰粉中， 不至于引起过火石灰的危害。因此不 需经过陈伏而直接使用。