氣硬性膠凝材料

第2章氣硬性膠凝材料膠凝材料(cements,bindingmaterials)能夠?qū)⑸⒘畈牧险辰Y(jié)成一個整體。有機(jī)膠凝材料：瀝青、樹脂無機(jī)(礦物)膠凝材料氣硬性膠凝材料：(airhardeningbindingmaterials)石膏、石灰、水玻璃、菱苦土水硬性膠凝材料：(hydrauliccements)水泥2/3/20231只能在空氣中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的無機(jī)膠凝材料稱為氣硬性無機(jī)膠凝材料。

不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強(qiáng)度的無機(jī)膠凝材料稱為水硬性無機(jī)膠凝材料。

2/3/202322.1石膏(gypsum)

2.1.1石膏的原料、生產(chǎn)及品種

(1)建筑石膏(calcinedgypsum)

(2)高強(qiáng)石膏(highstrengthgypsum)

2/3/202332.1.2建筑石膏的凝結(jié)硬化2/3/202342.1.3建筑石膏及制品的性質(zhì)凝結(jié)硬化迅速石膏硬化后體積微膨脹：石膏制品表面光滑、細(xì)膩。石膏制品多孔，輕質(zhì)，強(qiáng)度低。水化反應(yīng)理論需水量為18.6％，但為了使石膏漿體具有可塑性，通常實際加水為60％~80%。石膏制品保溫絕熱性能好，吸音性強(qiáng)，吸水率大。石膏制品具有調(diào)濕性。石膏制品防火性好、耐火性差。石膏制品可加工性好?？?jié)B性、抗凍性和耐水性差(石膏硬化體的軟化系數(shù)在0.2～0.3之間

)。2/3/202352.1.4建筑石膏的技術(shù)要求

2.1.5建筑石膏的應(yīng)用

(1)紙面石膏板：兩面用堅韌的紙做護(hù)面

(2)纖維石膏板：含纖維材料

(3)裝飾石膏板：造型美觀，品種多樣

(4)空心石膏條板：空心

(5)石膏蜂窩板、石膏礦棉復(fù)合板、防潮石膏板等。

（6）粉刷石膏2/3/202362/3/20237思考題建筑石膏為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室內(nèi)？（一）在室外使用建筑石膏制品時，必然要受到雨水冰凍等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗?jié)B性差、抗凍性差,

所以不適用于室外使用；（二）建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結(jié)硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：（1）體積微膨脹，質(zhì)地細(xì)膩，表面光滑，形體飽滿，具有很好的裝飾性；（2）保溫性和吸聲性好；（3）具有一定的防火性；（4）具有一定的調(diào)濕性；（5）可塑性好。2/3/202382.2石灰(lime,CaO)

2.1.1石灰的原料與生產(chǎn)

(1)主要原料2/3/20239

塊灰、磨細(xì)生石灰消石灰粉、石灰膏（2）石灰生產(chǎn)2/3/202310（3）石灰煅燒2/3/2023112.1.2石灰的熟化(消解)(slake)（1）熟化過程熟化特點：（a）放熱（b）體積膨脹（2）陳伏2/3/2023122.1.3石灰的凝結(jié)、硬化(setandharden)同時進(jìn)行的兩個過程：(1)結(jié)晶作用→氫氧化鈣晶體(2)碳化作用→碳酸鈣晶體凝結(jié)硬化緩慢2/3/2023132.1.4石灰的技術(shù)要求2.1.5石灰的技術(shù)性質(zhì)2/3/2023142.1.6石灰的應(yīng)用2/3/2023152/3/2023162.3水玻璃(waterglass)2.3.1水玻璃的生產(chǎn)硅酸鈉水玻璃(Na2O·nSiO2)硅酸鉀水玻璃(K2O·nSiO2)干法生產(chǎn)硅酸鈉水玻璃是將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐中于1300~1400?C溫度下熔化，按下式反應(yīng)生成固體水玻璃。固體水玻璃于水中加熱溶解而生成液體水玻璃。其反應(yīng)式為：

2/3/202317水玻璃分子式中的n，即二氧化硅與堿金屬氧化物的摩爾比，稱為水玻璃的模數(shù)，一般在1.5～3.5之間,常用為2.6。

n越大，水玻璃的粘結(jié)能力越強(qiáng)，耐酸性、耐熱性越強(qiáng)。

2/3/202318

2.3.2水玻璃的凝結(jié)硬化

Na2O·nSiO2+CO2+mH2O→Na2CO3+nSiO2·mH2O

硅膠（nSiO2·mH2O）脫水析出固態(tài)的SiO2

氟硅酸鈉(Na2SiF6)促硬劑（accelerant）

2Na2O·nSiO2＋mH2O＋Na2SiF6＝(2n＋1)SiO2·mH2O＋6NaFSiO2·mH2O＝SiO2＋mH2O2/3/2023192.3.3水玻璃的性質(zhì)良好的粘結(jié)能力良好的耐熱性：若以鎂質(zhì)耐火材料為骨料時，則耐熱度可達(dá)1100℃。良好的耐酸性(acidresistance/acid-proof)耐堿性和耐水性差2/3/2023202.3.4水玻璃的應(yīng)用①用水玻璃涂刷建筑材料表面，浸漬多孔性材料，提高材料的密實度、強(qiáng)度和抵抗風(fēng)化的能力，增加材料的耐久性。

②土壤固結(jié)(stabilize)③配制二礬防水劑或四礬防水劑④配制耐酸膠泥、耐酸砂漿、耐酸混凝土等⑤配制保溫絕熱材料⑥配制耐熱砂漿和耐熱混凝土⑦配制堿礦渣（JK）混凝土2/3/2023212.4鎂質(zhì)膠凝材料p58菱苦土主要成分是ＭgO。2.4.1原料及生產(chǎn)

菱苦土的主要原料是天然菱鎂礦，其主要成分是ＭgCO3。菱苦土材料一般是將菱鎂礦經(jīng)煅燒磨細(xì)而制成的。要求的細(xì)度為4900孔/cm2的篩余量不大于25％。2/3/2023222.4.2菱苦土的水化、硬化

試驗證明，用水調(diào)拌菱苦土?xí)r將生成Mg(OH)2

，漿體凝結(jié)很慢，硬化后強(qiáng)度很低,若以氯化鎂水溶液來調(diào)制ＭgO時，可以加速其水化反應(yīng)，并且能形成新的水化產(chǎn)物。這種新的水化產(chǎn)物硬化后的強(qiáng)度較高（40～70ＭPa）

2/3/2023232.4.3菱苦土的應(yīng)用

菱苦土與植物纖維能很好粘接，而且堿性較弱，不會腐蝕纖維。建筑工程中常用來配制菱苦土木屑漿和菱苦土木屑砂漿。前者可膠結(jié)為菱苦土木屑板，用于內(nèi)墻、天花板和地面。也可壓制成各種零件用作窗臺板、門窗框、樓梯扶手等。后者摻加砂子可作為地坪耐磨面層。用膨脹珍珠巖代替木屑可制成輕質(zhì)、阻燃型的室內(nèi)裝飾板材。以菱苦土為膠結(jié)料，以玻璃纖維為增強(qiáng)材料，添加改性劑，可制成管材產(chǎn)品。菱苦土的不足之處是硬化后易吸潮反鹵、耐水性差，其原因是硬化產(chǎn)物具有較高的溶解度，遇水會溶解。為提高耐水性，可采用外加劑，或改用硫酸鎂作為拌合水溶液，降低吸濕性、改進(jìn)耐水性。2/3/202324第2章氣硬性膠凝材料思考題(1)氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料有何區(qū)別?(2)石灰熟化成石灰漿使用時，一般應(yīng)在儲灰坑中“陳伏”兩星期以上，為什么?(3)何為欠火石灰、過火石灰?各有何特點?(4)試述石灰的技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用?(5)試述建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)與應(yīng)用。(6)水玻璃有哪些用途?ENDOFTHISCHAPTER2/3/202325石灰的熟化(消解)(slake)熟化(消解)：CaO+H2O=Ca(OH)2+15.5千卡消石灰粉、石灰膏（漿）、石灰乳（液）

常用的熟化方法有：

①化灰池（用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹灰砂漿）

②分層淋水法(用于拌制灰土、三合土)③在石灰工業(yè)企業(yè)里進(jìn)行干消化生產(chǎn)熟石灰粉2/3/202326化灰池灰蛋2/3/202327石膏的原料石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料。天然二水石膏，又稱軟石膏或生石膏。天然硬石膏化工廢石膏(含有二水石膏(CaSO4·2H2O)或含有CaSO4·2H2O與CaSO4的混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣)脫硫石膏、