第04講第十二章第二節(jié)氣硬性膠凝材料及第三節(jié)水泥（一）（新版）

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁第二節(jié)氣硬性膠凝材料 一、石灰1、原料與生產(chǎn)：石灰石（主要成分是CaCO3）經(jīng)過高溫煅燒而成，其主要成分為氧化鈣（CaO），按照其中MgO的含量，分為鈣質(zhì)石灰（MgO<5%）和鎂質(zhì)石灰（MgO>5%）。2、石灰的消化與硬化（1）石灰的消化生石灰加水變成粉末的主意稱為消化，成品稱為消石灰。石灰的消化過程用下面放熱反應化學式表示：（熱量）特點：放熱，體積增大1～2.5倍。生石灰消化過程需要一定時光，倘若生石灰消化不充足，在消石灰粉中殘留有未消化的生石灰，則在使用后，因為未消化的生石灰繼續(xù)消化，從而導致爆裂或不正常的膨脹現(xiàn)象。陳伏（2周以上）的目的就是使石灰充足熟化，消除過火石灰的危害，防止抹灰后爆灰起鼓。（2）石灰硬化石灰漿體的硬化包括兩個同時舉行的過程：結(jié)晶作用和碳化作用。結(jié)晶作用：石灰漿在干燥環(huán)境中，多余的游離水逐漸蒸發(fā)，使顆粒聚結(jié)在一起，同時生石灰漿體的內(nèi)部形成大量的毛細孔隙。另外，當水分蒸發(fā)時，液體中氫氧化鈣達到一定程度的過飽和，從而會產(chǎn)生氫氧化鈣的析晶過程，加強了石灰漿中本來的氫氧化鈣顆粒之間的結(jié)合。碳化作用：石灰漿能吸收空氣中的二氧化碳而發(fā)生碳化作用，其反應如下：Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O石灰在硬化過程異常緩慢，且要蒸發(fā)大量的水分，引起體積顯著收縮，易浮上干裂紋。所以，石灰不宜單獨使用，普通要摻入砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增強抗拉強度，并節(jié)約石灰。3、石灰的應用配制石灰砂漿、石灰乳；配制石灰土（石灰和粘土）、三合土（再加填料）；生產(chǎn)灰砂磚、碳化石灰板。二、建造石膏1、定義：建造石膏主要成分為半水硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O)。2、水化：將半水石膏粉末倒入調(diào)和水中攪拌成漿體時，則半水石膏遇水后將重新水化生成二水石膏，放出熱量并逐漸凝結(jié)硬化。其化學反應可用下式表達：2(CaSO4·1/2H2O)+3H2O=2(CaSO4·2H2O)3、建造石膏的特點有：（1）凝結(jié)硬化快建造石膏加水拌合后，漿體的初凝和終凝時光都很短，普通初凝時光為幾分鐘至十幾分鐘，終凝時光在30min以內(nèi)。（2）硬化后體積微膨脹，制品尺寸穩(wěn)定不浮上裂紋，裝點性好石膏在凝結(jié)硬化時，不像其他膠凝材料（如石灰、水泥）那樣浮上收縮，反而略有膨脹（膨脹率為0.05%～0.15%），使石膏硬化表面光潔飽滿，可制作出紋理細致的浮雕花飾。石膏硬化后的濕漲干縮較小，尺寸穩(wěn)定，干燥時不開裂。（3）硬化體的孔隙率高石膏漿體硬化后，多余的自由水將蒸發(fā)，內(nèi)部將留下大量的孔隙，因而表觀密度小，并使石膏制品具有導熱系數(shù)、吸聲性強、吸濕性大、可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度的特點。（4）防火性好，耐熱性差石膏制品在碰到火災時，二水石膏將脫出結(jié)晶水，吸熱蒸發(fā)，并在制品表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱膜，有效地減少火焰對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的危害，具有較好的防火性能。但是石膏制品的耐熱性差，使用溫度低于65℃。（5）耐水性和抗凍性能差建造石膏硬化體吸濕性強，吸收的水分會削弱晶體粒子的粘結(jié)力，使強度顯著降低。吸水飽和的石膏制品受凍后，會因孔隙中的水結(jié)冰而開裂崩潰。4、應用：室內(nèi)抹灰、制作石膏制品等。第三節(jié)水泥水泥屬于水硬性膠凝材料。普通建造工程中常用的是通用水泥，包括硅酸鹽水泥（代號P·Ⅰ，P·Ⅱ）、普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥，代號P·O）、礦渣硅酸鹽水泥（簡稱礦渣水泥，代號P·S）、粉煤灰硅酸鹽水泥（簡稱粉煤灰水泥，代號P·F）、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥（簡稱火山灰水泥，代號P·P）和復合硅酸鹽水泥（簡稱復合水泥，代號P·C）六大種。硅酸鹽水泥由硅酸鹽水泥熟料，0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細而成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型，不摻加混合材料的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號為P·Ⅰ；摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或或?；郀t礦渣的稱為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P·Ⅱ。硅酸鹽水泥熟料礦物的組成及其水化產(chǎn)物硅酸鹽水泥熟料礦物組成及其主要特征見表3。調(diào)節(jié)各礦物的比例水泥的性能會發(fā)生變化，如提高硅酸三鈣的含量可制得高強水泥。表3硅酸鹽水泥熟料礦物組成與主要特征礦物名稱化學式代號含量（％）主要特征水化速度水化熱強度硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S37～60快大高硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S15～37慢小早期低后期高鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A7～15最快最大低鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10～18較快中中因為鋁酸三鈣凝結(jié)硬化速度很快，會使水泥漿體浮上瞬時凝結(jié)的現(xiàn)象，影響水泥的正常使用，摻入石膏可以達到延緩凝結(jié)的目的，即石膏起緩凝作用。硅酸鹽水泥的水化產(chǎn)物有水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠體，氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在徹低水化的水泥石中，水化硅酸鈣凝膠約占70％