土木工程材料第二章氣硬性膠凝材料

1、1第二章 氣硬性膠凝材料 本章提要：本章主要介紹石灰、石膏和水玻璃等氣硬性膠凝材料的特性、技術性質要求和應用。通過學習本章要求了解這三種膠凝材料的特性和用途。 本章三節(jié) 第一節(jié) 石灰 第二節(jié) 石膏 第三節(jié) 水玻璃2膠凝材料的分類 膠凝材料：指在一定條件下，通過自身的一系列變化而把其它材料膠結成具有強度的整體的材料 分為： （1）有機膠凝材料：以天然或人工合成的高分子化合物為基本組分。常用的有瀝青、各種合成樹脂。 （2）無機膠凝材料：以無機礦物為主要成為的膠凝材料。分為： A、 氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強度，如石灰、石膏、水玻璃。 B、水硬性膠凝材料：不但能在

2、空氣中硬化，而且能更好的在水中硬化，并保持和發(fā)展其強度。如，水泥3第一節(jié) 石灰 一、建筑石灰簡介： （加熱） CaCO3-CO2 + CaO 石灰石 生石灰 （加水） -C 過火石灰和欠或石灰： 4 石灰的分類：根據(jù)成品的加工程度不同，分為：1、塊狀生石灰：CaO2、磨細生石灰：CaO 細度：通過0.08mm方孔篩篩余量不大于15% 篩余量：篩余質量/樣品總質量*100%3、消石灰粉：熟石灰粉，Ca（OH）24、石灰膏：石灰漿， Ca（OH）2、H2O還可以按照氧化鎂的含量不同分： 鎂質石灰 5% 鈣質石灰 5%5二、石灰的熟化和硬化 熟化：消解過程1、原理： （加水） CaO -Ca(OH)

3、2 生石灰 熟石灰2、石灰的使用要求： 過火石灰-熟化時間長 在砌筑和抹灰工程中，石灰必須充分熟化后才能使用 陳伏-石灰漿在儲灰坑中存放2周以上 陳伏 的作用-消除過火石灰在使用過程中的危害特點：反應迅速，放熱量大， 體積膨脹大 1.52.06硬化硬化：是通過石灰漿體的干燥、結晶、碳化三個交錯進行的作用形成結晶結構網(wǎng)的結果特點：體積收縮大。 加水量 6080% 石灰制品容易開裂7三、石灰的技術標準和特點 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉的技術標準：8910 石灰的特點：1、可塑性和保水性好2、石灰熟化時放熱量大，體積膨脹大3、硬化緩慢4、硬化時體積收縮大5、硬化后強度低6、耐水性差 磨細

4、生石灰的特點：1、消除了過火石灰的危害2、提高了石灰的利用率3、需水量少，硬化后強度高4、硬化速度加快11石灰的裂紋12實例分析 一、上海某新村四幢六層樓1989年911月進行內外墻粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)內外墻粉刷層發(fā)生爆裂。至5月份陰雨天，爆裂點迅速增多，破壞范圍上萬平方米。 二、石灰的選用 某工地急需配制石灰砂漿。當時有消石灰粉、生石灰粉及生石灰材料可供選用。因生石灰價格相對較便宜，便選用，并馬上加水配制石灰膏，再配制石灰砂漿。使用數(shù)日后，石灰砂漿出現(xiàn)眾多凸出的膨脹性裂縫，請分析原因13四、石灰的應用1、制作石灰乳涂料： 由消石灰粉或石灰漿+粘合劑（10%的107膠

5、）2、配制砂漿： 抹面砂漿 砌筑砂漿：石灰砂漿 石灰水泥混合砂漿： 保水性、和易性好3、配制灰土和三合土（消石灰粉和生石灰粉） 灰土：石灰+粘土 = 1：24 三合土：石灰+粘土+爐渣（或砂）= 1：2：3 或 1：3：6 經(jīng)夯實用于：一般建筑物的基礎 普通路面和地面墊層144、生產(chǎn)硅酸鹽制品： 鈣質材料硅質材料灰砂磚、粉煤灰磚粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊15第三節(jié) 石膏 一、石膏的種類及轉化： 二水石膏 加熱 半水石膏 加水 0.10MP-半水石膏：晶粒較細，需水量大，強度低 0.13MP-半水石膏：晶粒較粗，需水量小，強度高16 二、建筑石膏的技術要求：17三、石膏的特性 1、凝結硬化快：初凝不

6、早于6分鐘，終凝不遲于30分鐘 2、硬化時體積微膨脹。 3、硬化后孔隙率較大，表觀密度和強度低。 4、隔聲、吸音性能良好 5、防火性能好 6、具有一定的調濕調溫性能 7、耐水性和抗凍性差 8、可加工性好18建筑石膏粉 石膏容易吸潮19硬化后的石膏20四、建筑石膏的應用： 建筑石膏的使用特點： 1、凝結硬化快，攪拌澆注要迅速 2、不收縮，使用時可不摻骨料 3、避免用于高溫高濕的環(huán)境 應用：制備粉刷石膏：面層、底層、保溫層 制作各種石膏板和裝飾線條(見下頁圖片)21石膏裝飾線條222324實例分析一 現(xiàn)象: 某工人用建筑石膏粉拌水為一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上直接粘貼，石膏飾條前后半小時完工。

7、幾天后最后粘貼的兩條石膏飾條突然墜落，請分析原因。25 原因分析 : 建筑石膏拌水后一般于數(shù)分鐘至半小時左右凝結，后來粘貼石膏飾條的石膏漿已初凝，粘結性能差。可摻入緩凝劑，延長凝結時間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。在光滑的天花板上直接貼石膏條，粘貼難以牢固，宜對表面予以打刮，以利粘貼?；蛘撸谡辰Y的石膏漿中摻入部分粘結性強的粘結劑。26實例分析二現(xiàn)象: 某住戶喜愛石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時間后，客廳、臥室效果相當好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現(xiàn)發(fā)霉變形。請分析原因。 27實例分析二 原因分析: 廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強的吸濕性和吸水性，

8、在潮濕的環(huán)境中，晶體間的粘結力削弱，強度下降、變形，且還會發(fā)霉。 建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過高的環(huán)境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中摻入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料。如粉煤灰、石灰。摻入有機防水劑亦可改善石膏制品的耐水性。28實例分析三 某工地需使用微膨脹水泥,但剛好缺此產(chǎn)品,請問可以采用哪些方法予以解決？ 若有石膏，可多摻石膏粉于普通硅酸鹽水泥中，水化可形成較多的鈣礬石而產(chǎn)生微膨脹，加入量應作試驗，且必須攪拌均勻。 29第三節(jié) 水玻璃 概念：是一種能溶于水的硅酸鹽。1 化學通式為：R2O*nSiO2 n為水玻璃的模數(shù) 2 常見的水玻璃有硅酸鈉水玻璃和硅

9、酸鉀水玻璃 水玻璃的反應： 水玻璃+水+二氧化碳 碳酸鈉+無定形硅膠 （nSiO2*mH2O） 促硬劑：氟硅酸鈉 30 水玻璃的特性： 1、具有良好的粘結性能：模數(shù)n越大，膠體組分越 多，越難溶于水，粘結力越強。濃度越高，密度 越大，粘結力越強。 工程上常用n-2.62.8，1.31.4g/cm3 2、固體含量增多，冰點降低，性能變脆。 1 3、耐高溫。1200度。 2 4、阻水。 3 5、耐酸。31 水玻璃的應用：1、涂刷天然石材、粘土磚、混凝土和硅酸鹽制品的表面， 提高其密實性、抗水性和抗風化能力。 12、配制耐酸漿體、耐酸砂漿、耐熱耐酸混凝土。 23、修補磚墻裂縫 34、加固土壤 45、配制成速凝防水劑。 532實例分析一 水玻璃與鋁合金窗表面的斑跡水玻璃與鋁合金窗表面的斑跡 某些建筑物的室內墻面裝修過程中我們可以觀察到，使用以水玻璃為成膜物質的膩子作為底層涂料，施工過程往往散落到鋁合金窗上，造成了鋁合金窗外表形成有損美觀的斑跡。試分析原因，應采取什么措施避免這類現(xiàn)象。 33 原因分析: 鋁合金制品不耐酸堿；水玻璃呈強堿性。當含堿涂料與鋁合金接觸時，引起鋁合金窗表面發(fā)生腐蝕反應：Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O 2Al+2H2O+2NaOH2NaAlO2+3H2 使鋁合金表面銹蝕而形成斑跡。 34 措施: 避免使用酸堿性比較大的涂料；