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1、第三章,无机胶凝材料,学习目标,掌握石灰、石膏及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点，熟悉其主要用途；熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则；了解特性和专用水泥的主要性能及使用特点。,几个概念,胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。胶凝材料包括有机胶凝材料与无机胶凝材料。无机胶凝材料按硬化条件不同可分为气硬性和水硬性两类。水硬性胶凝材料：拌和水后既可在空气中硬化亦可于水中硬化，并保持及发展强度。气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，并保持和继续发展强度者称为
2、。,3.1 石灰,3.2.1 生产与分类 分解反映CaCO3 CaOCO2 工艺岩石破碎煅烧粉磨(消解),9001100,制备工艺与产品,石灰石,10001100C,磨细,生石灰粉,生石灰,水喷淋,熟石灰粉,(水)化灰池,石灰浆,浓缩,石灰膏,陈伏,煅烧温度较低，时间较短时，欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰,减轻或消除过火石灰的危害,3.2.2 石灰的水化与硬化,水化 水化反应 水化特点速度快、发热量大体积增大反应可逆,硬化结晶作用生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体；浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网硬化。碳化作用Ca(OH)2与空气中
3、的CO2气体反应，在表面形成CaCO3膜层生成的CaCO3膜层较致密，阻碍了空气中CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢,3.2.3 石灰的性质与技术要求,石灰的性质：可塑性好；硬化较慢、强度低；硬化时体积收缩大；耐水性差；吸湿性强。,石灰的技术要求：品种 钙质；镁质 建筑生石灰；建筑生石灰粉；建筑消石灰粉技术指标 CaOMgO含量；CO2含量；未消化筛余；产浆量（生石灰）细度（生石灰粉）等级 优等、一等、合格,3.2.4 石灰的应用,配制建筑砂浆和石灰乳配制无熟料水泥石灰火山灰活性材料配制三合土石灰粘土砂水作为其它建材制品的原料如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。软土地基加固,
4、问 题？,1.过火石灰有什么危害？应如何消除？答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。,3.2 石膏,石膏的组成与结构,石膏的矿物组成：CaSO4xH2O,X为结晶水H2O,x0，硬石膏(无水石膏),x0.5，熟石膏(半水石膏),x2，生石膏(二水石膏),石膏胶凝材料(Gypsum binde
5、r)的组成：CaSO4 0.5H2O或CaSO4。,x0.5，熟石膏(半水石膏),半水石膏晶体形貌,石膏是晶体结构,天然石膏矿纤维状晶体,生产工艺与产品的组成,CaSO42H2O,120180C干燥空气,125180C水蒸气,-CaSO40.5H2O,-CaSO40.5H2O,-CaSO4()可溶,-CaSO4()可溶,200360C,200360C,400800C,400800C,CaSO4()不溶,8001180C,CaSO4()不溶CaO,非密闭煅烧工艺及其产品组成,密闭蒸炼工艺及其产品组成,石膏生产流程图,熟石膏,高强石膏,原料入口,产 品,废气排放,我国石膏矿分布非常广泛,建筑石膏的
6、水化硬化,凝结硬化过程中的水化反应：CaSO4 0.5H2O 1.5H2O CaSO42H2OQ 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应凝结硬化机理“溶解沉淀理论”溶解 沉淀 硬化,半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液,半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。,二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网,凝结硬化的物理化学过程,石膏浆体,半水石膏颗粒 二水石膏晶体,石膏胶体,石膏硬化体,水,孔隙,水化初期：二水石膏晶体较少,随着水化反应进行二水石
7、膏晶体量,石膏硬化体中晶体堆积体,石膏的性质与技术要求,性质密度、堆积密度凝结硬化快（缓凝剂）体积微膨胀；硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；隔热、吸声性良好；具有一定的调温调湿性；防火性能良好；耐水性和抗冻性差；加工性能好。,石膏的性质与技术要求,技术要求,石膏的应用,艺术品,墙板天花板,粉刷墙壁,外墙面雕饰,纸面石膏板的生产工艺流程,纸面石膏板生产线,3.3 水玻璃,水玻璃俗称泡花碱，是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。建筑常用的为硅酸钠(Na2OnSiO2)水溶液，又称钠水玻璃。要求高时也使用硅酸钾(K2OnSiO2)的水溶液，又称钾水玻璃。液体水玻璃是
8、一种具有胶体特征，又具有溶液特征的胶体溶液。水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，并逐渐干燥脱水成为氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳的浓度较低，为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。,水玻璃硬化过程,水玻璃溶液 硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体,R,SiO4-4,R,R,SiO4-4,R,R,R,R,R,H4SiO4,H4SiO4,H4SiO4,H4SiO4,R,CO3,SiO2,SiO2,SiO2,SiO2,R2CO3,酸 化,脱水交联,水玻璃在建筑上应用（P38）配制耐酸混凝土与砂浆 配制耐热混凝土与砂浆 配制快凝防水剂 加固地基基础,3.4 菱苦土,菱苦土，又称镁质胶凝材料或氯氧镁水泥，其主要成分为MgO。菱苦土硬化后的主要产物为xMgOyMgCl2zH2O，其吸湿性大，耐水性差。遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛霜，且强度大大降低。因此菱苦土制品不宜用于潮湿环境。使用玻璃纤维增强的菱苦土制品具有很高的抗折强度和抗冲击能力，其主要产品为玻璃纤维增强菱苦土波瓦。,本资料来源,更多资料请访问精品资料网(),
