材料學(xué)各論2-1膠凝材料,氣硬

1、材料學(xué)各論2-1膠凝材料的概念A(yù)ugust 221材料學(xué)各論2膠凝材料的概念2膠凝材料的概念1、概念1）概念1 在土木工程中，一般將土木工程材料中，凡是能經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)作用，將散粒狀材料、塊狀材料粘結(jié)成整體的材料，統(tǒng)稱(chēng)為膠凝材料3膠凝材料的概念1、概念2）概念2 在一定的物理和化學(xué)作用下，能夠從漿體變?yōu)閳?jiān)固的石狀體、并能將其他材料結(jié)合成為具有一定機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合固體材料的物質(zhì)42、意義1）膠凝材料是土木工程材料中的基本材料之一2）膠凝材料是土木工程中的基本材料之一膠凝材料的概念5膠凝材料的概念2、分類(lèi)1）按照組成6膠凝材料的概念2、分類(lèi)2）按照硬化條件7膠凝材料的概念2、分類(lèi)8膠凝材料的概

2、念3、性質(zhì) 1）氣硬性膠凝材料 只能夠在空氣中固化，并發(fā)展和保持其強(qiáng)度的材料9膠凝材料的概念3、性質(zhì) 2）水硬性膠凝材料 不僅能夠在空氣中固化，并發(fā)展和保持其強(qiáng)度，而且能夠更好地在水中固化，并發(fā)展和保持其強(qiáng)度的材料10膠凝材料的概念3、性質(zhì) 3）有機(jī)膠凝材料 以天然的或者合成的有機(jī)高分子化合物作為基本成分的膠凝材料11膠凝材料的概念3、性質(zhì) 4）無(wú)機(jī)膠凝材料 以無(wú)機(jī)化合物或者無(wú)機(jī)高分子化合物作為基本成分的膠凝材料12材料學(xué)各論2-1石灰13石灰1、基本概念在土木工程中較早使用的一種礦物膠凝材料原料分布很廣生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單成本低廉在土木工程中應(yīng)用十分廣泛14石灰2、生產(chǎn)1）原料 生產(chǎn)石灰的原料，主要

3、有白云石、石灰石、白堊、貝殼等等15石灰2、生產(chǎn)2）原理 生產(chǎn)石灰的原料的主要成分是碳酸鈣，經(jīng)煅燒后，碳酸鈣分解成為氧化鈣，得到塊狀生石灰16石灰2、生產(chǎn)2）原理CaCO3 CaO + CO2 10001100生石灰17石灰2、生產(chǎn)3）提示生產(chǎn)石灰時(shí)，為了加速原料的分解過(guò)程，煅燒溫度常常提高到1000-1100度生產(chǎn)石灰的原料中，通常都含有碳酸鎂（鎂與鈣是伴生礦物），經(jīng)煅燒后，分解成為氧化鎂18石灰3、石灰的熟化 1）概念 生石灰（氧化鈣）與水作用生成熟石灰（氫氧化鈣）的過(guò)程19石灰3、石灰的熟化 2）反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)原理 CaO+H2O Ca(OH)2+64.8J要點(diǎn)放出大量熱量 體積增加 2.

4、5 倍20石灰3、石灰的熟化 3）熟化方式化灰池由：石灰在化灰池熟化成為石灰漿-篩網(wǎng)過(guò)濾-石灰漿在儲(chǔ)灰坑沉淀-除去上層水分-石灰膏其他方式如：三合土、消石灰粉21石灰3、石灰的熟化4）補(bǔ)充說(shuō)明石灰土：消石灰粉+粘土三合土：消石灰粉+粘土+沙石 消石灰粉+粘土+爐渣22石灰3、石灰的熟化4）補(bǔ)充說(shuō)明消石灰粉：工業(yè)化產(chǎn)品消石灰粉：自制自制消石灰粉要點(diǎn)：理論需水量：32.1%實(shí)際需水量：60-80%分層澆水，每層厚度為50cm同樣需要陳伏期23石灰3、石灰的熟化5）陳伏期 石灰在使用前，一般應(yīng)該存放兩周以上，該時(shí)間稱(chēng)為：陳伏期24石灰3、石灰的熟化6）過(guò)火石灰和欠火石灰的影響欠火石灰的影響 欠火石灰

5、降低石灰的利用率25石灰3、石灰的熟化6）過(guò)火石灰和欠火石灰的影響過(guò)火石灰的影響 過(guò)火石灰在石灰已經(jīng)硬化后，才開(kāi)始熟化，產(chǎn)生體積膨脹，引起開(kāi)裂、隆起等問(wèn)題26石灰3、石灰的熟化6）過(guò)火石灰和欠火石灰的影響過(guò)火石灰影響產(chǎn)生的原因 過(guò)火石灰表面常常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。27石灰3、石灰的熟化 7）關(guān)于石灰膏的一些數(shù)據(jù)表觀(guān)密度：13001400kg/m3熟化比：1（kg）：1.53（升）石灰砂漿的配合比計(jì)算，應(yīng)該按照石灰膏的體積進(jìn)行計(jì)算28石灰4、石灰的硬化 1）結(jié)晶作用 游離水蒸發(fā)，Ca(OH)2由飽和溶液中析晶29石灰4、石灰的硬化 2）碳化作用 Ca(OH )2 + C

6、O2 + nH2O CaCO3 + (n + 1)H2O30石灰4、石灰的硬化 3）關(guān)于碳化作用的解釋碳化作用的實(shí)質(zhì)：二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，然后與氫氧化鈣反應(yīng)，生成碳酸鈣碳化作用的條件：不能沒(méi)有水碳化作用的速度： 很慢31石灰4、石灰的硬化 4）關(guān)于石灰硬化后結(jié)構(gòu)的解釋碳化作用：由表及里。在很長(zhǎng)時(shí)間里，都僅僅限于表層，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，碳化層厚度不斷增加結(jié)晶作用：由內(nèi)向外。即結(jié)晶作用主要是在內(nèi)部發(fā)生32石灰4、石灰的硬化 4）關(guān)于石灰硬化后結(jié)構(gòu)的解釋碳化層碳化層晶體層33石灰5、石灰的技術(shù)性質(zhì) 1）良好的可塑性 2）保水性好 3）凝結(jié)硬化慢 4）強(qiáng)度低34石灰5、石灰的技術(shù)性質(zhì) 5）耐水性差

7、6）體積收縮比較大35石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介建筑生石灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T479-92)建筑生石灰粉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T480-92)建筑消石灰粉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JC/T481-92)36石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生石灰粉的分類(lèi)MgO5%鈣石灰MgO5%鎂石灰37石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)消石灰粉的分類(lèi)MgO4%鈣質(zhì)消石灰粉MgO4%；24%鎂質(zhì)消石灰粉MgO24%白云石質(zhì)消石灰粉38石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)劃分生石灰的等級(jí)劃分 根據(jù)產(chǎn)品中氧化鈣、氧化鎂的含量、產(chǎn)漿量等指標(biāo)，分為：優(yōu)等品、一等品、合格品39石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)劃分生（消）石灰粉的等級(jí)劃分 根據(jù)產(chǎn)品中氧化鈣、氧化鎂的含量、細(xì)度等指標(biāo)，分為：優(yōu)等品、一等品、

8、合格品40石灰6、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)劃分根據(jù)等級(jí)劃分確定的石灰應(yīng)用范圍優(yōu)等品、一等品，可以用于飾面層和中間涂層合格品僅僅用于砌筑工程41石灰7、石灰在建筑中的主要應(yīng)用 1）砌筑材料 2）用于制作：硅酸鹽制品 3）制作石灰砂漿 4）制作三合土 5）制作石灰土 6）制作石灰乳 7）其他應(yīng)用：制作無(wú)熟料水泥、制作膨脹劑等等42石灰8、石灰在工程應(yīng)用上必須注意的問(wèn)題 1）應(yīng)用于吸水性大的基面時(shí)，應(yīng)先將基面充分濕潤(rùn) 2）不宜單獨(dú)作為建筑材料使用 3）不宜單獨(dú)作為裝飾材料使用43石灰9、利用石灰制作硅酸鹽制品 1）概念 以磨細(xì)生石灰與硅質(zhì)材料加水拌合，必要時(shí)加入少量石膏，經(jīng)成型、蒸養(yǎng)等形成的建筑材料44石灰9、

9、利用石灰制作硅酸鹽制品 2）機(jī)理 Ca(OH)2+SiO2+H2O CaO.SiO2.2H2O45石灰9、利用石灰制作硅酸鹽制品 3）分類(lèi)按照密實(shí)度：密實(shí)、多孔按照是否使用集料：有集料、無(wú)集料按照生產(chǎn)方式：普通、加氣46石灰9、利用石灰制作硅酸鹽制品 4）應(yīng)用密實(shí)、有集料的硅酸鹽制品，一般可以用于生產(chǎn)墻板、砌塊、砌墻磚等等無(wú)集料、多孔、加氣的硅酸鹽制品，一般可以用于生產(chǎn)加氣混凝土制品、輕質(zhì)墻板、輕質(zhì)砌塊、各種保溫隔熱材料47課堂討論題什么是礦物？什么是巖石？試說(shuō)明巖石的分類(lèi)試說(shuō)明深成巖的主要技術(shù)性質(zhì)試說(shuō)明變質(zhì)巖性質(zhì)變化的主要趨勢(shì)石材的耐磨性為什么要同時(shí)考慮磨耗率和磨光率48課堂討論題石材為什么要考慮三軸抗壓強(qiáng)度如何控制生產(chǎn)條件，生產(chǎn)紅磚和青磚？欠火磚和過(guò)火磚對(duì)磚的