大工13秋《建筑材料》輔導(dǎo)資料三

1、建筑材料輔導(dǎo)資料三主 題：第二章氣硬性無機(jī)膠凝材料學(xué)習(xí)時間：2013年10月14日-10月20日內(nèi) 容：這周我們將學(xué)習(xí)本門課的第二章氣硬性無機(jī)膠凝材料。希望通過下面的內(nèi)容 能使同學(xué)們掌握膠凝材料的相關(guān)知識。一、學(xué)習(xí)要求1、了解膠凝材料的概念及其分類，氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料的概 念、特點及其主要代表材料；2、了解石膏的生產(chǎn)與品種。掌握建筑石膏的水化、凝結(jié)、硬化過程；建筑 石膏的質(zhì)量要求；建筑石膏的應(yīng)用及產(chǎn)品特點。重點掌握建筑石膏的特性；3、掌握石灰的原料與生產(chǎn)對石灰質(zhì)量的影響，過火石灰與欠火石灰的概念。 掌握石灰熟化與硬化的概念，兩種熟化和使用形式，干燥硬化與碳化的概念。理 解石灰漿體硬

2、化慢、強(qiáng)度低、不耐水的結(jié)論。重點掌握石灰的特性及其原因；石 灰的質(zhì)量要求，石灰的分類；建筑石灰、生石灰粉、消石灰粉的技術(shù)要求與等級。 掌握石灰主要的應(yīng)用；重點掌握內(nèi)容：重點：石膏、石灰的生產(chǎn)、凝結(jié)硬化。難點：石膏、石灰的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用。二、主要內(nèi)容（一）前言通過物理化學(xué)作用，能將漿體變成堅固的石塊體、并能將散粒材料（如砂子、 石子）或塊狀材料（如磚和石塊等）粘結(jié)成為整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料分為有機(jī)膠凝材料和無機(jī)膠凝材料兩大類。瀝青及各種天然或人造樹脂屬于有機(jī)膠凝材料。無機(jī)膠凝材料按其硬化條件分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。（1）氣硬性膠凝材料，只能在空氣中硬化并保持或繼續(xù)發(fā)展其

3、強(qiáng)度，如石 灰、石膏、水玻璃和鎂質(zhì)膠凝材料等。（2）水硬性膠凝材料，既能在空氣中硬化，又能更好地在水中硬化并保持 或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度，如水泥等。水硬性膠凝材料既適用于地上干燥環(huán)境、也適用于地下潮濕或水中環(huán)境。氣硬性膠凝材料只適用于干燥環(huán)境、不宜用于潮濕環(huán)境，更不能用于水中。（二）石灰1、制備與分類（1 ）石灰的原料與制備生石灰的原料：以碳酸鈣（CaCO 3）為主要成分的天然巖石，最常用的是石 石、白云質(zhì)石灰石。制備工藝：煅燒分解溫度一般是900C左右。但為加速分解，容內(nèi)燃燒溫度?？刂圃?000-1100C。由于原料的致密程度，塊形大小和雜質(zhì)含量不同以及燃燒溫度的不均勻，生 產(chǎn)過程常出現(xiàn)欠火石灰或

4、過火石灰。欠火石灰的產(chǎn)生主要是窖溫不均勻，石灰石或白云石尚未分解而得到的石 灰。過火石灰的產(chǎn)生主要是窖溫過高，原料中SiO和AlO等的?；F(xiàn)象而得到 難以水化的石灰。欠火石灰和過火石灰部屬石灰的廢品，特別是過火石灰水化速度緩慢，會使 硬化的灰漿或石灰制品產(chǎn)生局部膨脹而引起崩裂或隆起，影響工程質(zhì)量。圖1石灰窯模型圖解石灰的分類按使用性質(zhì)分類：主要有氣硬性石灰和水硬性石灰兩種。粘土質(zhì)雜質(zhì)含量小于8 %的原料經(jīng)煅燒而得到的是氣硬性石灰；否則是水硬 性石灰。按含鎂量分類。按加工方式分類：石灰石或白云石經(jīng)煅燒得到白色或灰白色的塊狀成品即是生石灰，亦稱塊灰。經(jīng)磨細(xì)后稱磨細(xì)灰，要求4900孔/cm2篩余小于

5、15%。生石灰加水得到氫氧化鈣稱為熟石灰。如熟石灰中含(3-4) H O稱石灰漿，亦稱石灰膏。而15C溶有0.3 %的Ca(OH)2的透明液體稱為石灰水。2、水化熟化和硬化石灰的熟化(消化)生石灰轉(zhuǎn)化為熟石灰的過程稱為石灰的熟化。CaO + H O = Ca(OH)2熟化特點：熟化過程是劇烈的放熱反應(yīng)；同時伴有顯著的體積膨脹(體積增 大 1-2.5 倍)。陳伏為防止熟石灰中過火石灰顆粒的危害，石灰漿應(yīng)在熟化池中靜置14d以上， 稱為“陳伏”。陳伏時石灰漿表面應(yīng)保持一層水，以防止石灰膏碳化(即石灰膏 與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成CaCO的過程)。方法：生石灰在化灰池中化漿后，通過篩網(wǎng)流入儲漿池，沉淀后

6、除去上層 水份(變?yōu)槭腋?。“陳伏”的目的：使石灰顆粒(特別是過火石灰)充分熟化；沉淀欠火、過 火顆粒。圖2化灰池1化灰池 2儲灰坑石灰的硬化干燥：水分蒸發(fā)；結(jié)晶：Ca(OH)2溶液過飽和而析晶；碳化：潮濕狀態(tài)下Ca(OH)2與空氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鈣結(jié)晶。3、石灰的技術(shù)性質(zhì)良好的保水性、可塑性；耐水性差：潮濕環(huán)境有水存在，不易硬化；硬化后Ca (OH )2結(jié)晶可溶 于水；體積收縮性大；常摻紙筋、麻刀、砂等；(4 )硬化緩慢、強(qiáng)度低:0.2-0.5MPa。4、建筑石灰的應(yīng)用（1）制作石灰乳涂料石灰乳由消石灰粉或消石灰漿摻大量水調(diào)制而成?？捎糜诮ㄖ覂?nèi)墻面和頂 棚粉刷。摻入少量佛青顏料，可

7、使其呈純白色；摻入107膠或少量水泥?；郀t 礦渣（或粉煤灰），可提高粉刷層的防水性；摻入各種色彩的耐堿材料，可獲得 更好的裝飾效果。（2）配制砂漿石灰漿和消石灰粉可以單獨或與水泥一起配制成砂漿，前者稱石灰砂漿，后 者稱混合砂漿，用于墻體的砌筑和抹面。為了克服石灰漿收縮性大的缺點，配制 時常要加入紙筋等纖維質(zhì)材料。（3）拌制石灰土和石灰三合土消石灰粉與粘土的拌合物，稱為石灰土，若再加入砂（或碎石、爐渣等）， 即成三合土?；彝梁腿贤猎诤粚嵒驂簩嵪?，密實度大大提高，而且在潮濕的環(huán) 境中，粘土顆粒表面的少量活性氧化硅和氧化鋁與Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，生成水硬 性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使粘土的抗

8、滲能力、抗壓強(qiáng)度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物地基、路面和地面的墊層。（4）生產(chǎn)硅酸鹽制品磨細(xì)生石灰（或消石灰粉）和砂（或粉煤灰、粒化高爐礦渣、爐渣）等硅質(zhì) 材料加水拌和，經(jīng)過成型、蒸養(yǎng)或蒸壓處理等工序而成的建筑材料，統(tǒng)稱為硅酸 鹽制品。如灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊等。（三）石膏石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料。石膏具有許多優(yōu)異的建筑性 能，既是種古老建筑材料，也是一種有發(fā)展的新型材料?？捎糜趪o(hù)材料和功能 材料。1、原料和制備（1）原料（2 ）石膏膠凝材料制備一加熱和磨細(xì)加熱的溫度達(dá)6070C,二水石膏開脫水。當(dāng)加熱到107170C時，脫水激烈，水分迅速蒸

9、發(fā)，分解為。型半水石 膏（建筑石膏）。當(dāng)二水石膏用密閉的蒸壓鍋蒸煉（1.3大氣壓，125C）,所得的成品稱為 a型半水石膏。（由于a型半水石膏的硬化漿體的強(qiáng)度較高，亦稱為高強(qiáng)石膏）。（3）石膏的分類二水石膏（CaSO02H O）；半水石膏（a 、p - CaSO 01/ 2 HO ）；（分別叫高強(qiáng)度石膏和建筑石膏）可溶性硬石膏，亦稱III型石膏，含有（0.06-0.11個）結(jié)晶水；無水石膏（CaSO4）,又稱硬石膏。2、建筑石膏的水化一一凝結(jié)和硬化石膏水化：將半水石膏與適量的水拌合后變成為二水石膏的過程。 凝結(jié)：開始時的水化物是一種可塑性漿體，逐漸變稠失去可塑性，但尚無強(qiáng)度。 硬化：以后迅速產(chǎn)

10、生強(qiáng)度，并發(fā)展成為堅硬的固體。凝結(jié)硬化過程解釋建筑石膏拌水后形成流動的可塑性膠凝體。由于二水石膏在常溫下的溶解度僅為半水石膏溶解度的1/5二水石膏膠 體微粒將從溶液中析出。漿體中的水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體變稠而失去流動性，可塑性 也開始下降，稱為石膏的初凝。隨著水分蒸發(fā)和水化的繼續(xù)進(jìn)行，微粒間摩擦力和粘結(jié)力逐漸增大，漿體 完全失去可塑性，開始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，則稱為終凝。隨著晶體顆粒不斷長大、連生、交錯，使?jié){體逐漸變硬產(chǎn)生強(qiáng)度，即為硬 化。3、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)(1 )多孔性：理論上需水量18.6%,通常需加水60%80%,孔隙率40% 60%(2)吸濕性強(qiáng)、耐水性差、抗凍性差(3 )耐火性好(4 )可裝飾性(5 )可加工性(6 )微膨脹性4、建筑石膏應(yīng)用(1 )粉刷石膏(2)建筑石膏制品：裝飾線、砌塊、墻板等(3 )水泥緩凝劑、混凝土膨脹劑藝術(shù)品：雕塑等三、典型習(xí)題填空題1、 無機(jī)膠凝材料按其硬化條件分為 和。答案：氣硬性膠凝材料，水硬性膠凝材料。2、轉(zhuǎn)化為 的過程稱為石灰的熟化。熟化過程是劇烈的;同時伴有顯著的。答案：生石灰，熟石灰，放熱反應(yīng)，體積膨脹。3、 石膏水化是指將 與適量的拌合后變成為 的過程。答案：半水石膏，水，二水石膏。簡答題1、建筑上使用石灰為什么一定要預(yù)先進(jìn)行熟化陳