《cailiao气硬性胶凝材.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《cailiao气硬性胶凝材.ppt（41页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、2 气硬性胶凝材料,Construction Materials,内容提要：本章介绍建筑工程中常用的石膏、石灰、菱苦土和水玻璃四种无机胶凝材料的原料、生产、硬化原理、技术性质及其在工程中的应用。其中石膏、石灰、水玻璃的技术性质、影响因素、工程应用是学习的重点。胶凝材料cementing material,胶凝材料,定义是指在一定的条件下，经过一系列的物理化学作用后，能将散粒状（如砂、石子）或块状（砖、砌块）材料粘结成为具有一定强度的整体的材料。分类：气硬性石膏、石灰 无机胶凝材料 菱苦土、水玻璃 水硬性各种水泥 有机胶凝材料沥青、树脂、橡胶,2.1 石 灰,、石灰的制备原料：石灰岩（CaCO3
2、）反应式：生石灰 过火石灰 欠火石灰,生石灰的熟化,反应式：依加水的多少，消化后的状态有：块状生石灰 消石灰粉 石灰膏 石灰浆生石灰粉直接粉磨,石灰的陈伏,定义石灰膏在储灰池中隔离空气下保存“两周”以上的工艺过程。目的消除过火石灰的危害过火石灰过烧、表面形成一层釉质，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，最终造成墙面的隆起、开裂。,石灰的硬化,硬化：塑性体固体，产生胶结力机理：干燥硬化砌体吸水、空气蒸发 结晶硬化Ca(OH)2晶体的析出 碳化硬化碳化生成CaCO3,石灰的品种,依据石灰中氧化镁的含量：钙质石灰 MgO%5%镁质石灰 MgO%5%依据成品加
3、工方法：块状生石灰 消石灰粉 石灰膏 石灰乳 磨细生石灰粉,建筑生石灰粉的技术指标(JC/T480-92),2.1.3 石灰的技术性质,可塑性好混合砂浆硬化慢、强度低主要为失水硬化耐水性差不宜用于潮湿、水侵环境收缩大、抗折强度低加砂、丝麻、纸筋,2.1.4 石灰用途,拌制灰土或三合土配制水泥石灰砂浆、石灰砂浆石灰膏罩白制作碳化石灰板制造加气混凝土砌块、粉煤灰砌块等配制无熟料水泥：矿渣石灰磨细见P13表2.5,2.2 石 膏,古老的胶凝材料；具有质轻、强度较高、绝热、防火、质地细腻美观优良的装饰材料；易于加工、成品多样各类石膏线；资源丰富、分布广、储量大；理想的高效节能材料重点发展的新型材料。,
4、2.2.1 石膏的制备,原材料：天然二水石膏CaSO4.2H2O（生石膏）天然无水石膏CaSO4仅用于生产无水石膏水泥 化工石膏磷石膏、氟石膏（化工副产品）工艺：原材料不同温度、压力煅烧磨细成品,石膏制备工艺示意图,各类石膏的特点,建筑石膏熟石膏，晶体较细，需水量较大（80100），因而强度较低。高强石膏晶粒粗大，需水量小（3545），强度高。高级室内抹灰、石膏线、石膏板等可溶性石膏需水量大，凝结很快，强度低，不宜直接使用。不溶性硬石膏难溶于水，生产无水石膏水泥。高温煅烧石膏常温不存在。,二、建筑石膏的凝结硬化,凝结硬化过程：流体塑性体固体反应式：,C=8.16g/L,C=2.05g/L,硬化
5、机理,半水石膏的溶解溶液过饱和二水石膏晶体的析出；浆体水分的蒸发和晶体的生成浆体变稠失去塑性石膏凝结；晶体连生、搭接，形成结晶结构网逐渐产生强度。溶解析晶晶体结构网强度水结晶水、蒸发,2.2.2 建筑石膏的等级与技术性质,等级（GB9776-88)按强度、细度、凝结时间分：,建筑石膏的技术性质,表观密度小、抗折强度低加筋、覆面；凝结硬化快630min；加缓凝剂孔隙率大、导热率小、质轻、吸声性好；体积微膨胀制品密实、表面光滑细腻；防火性好高温结晶水脱出；吸湿性强、耐水性差防水剂、铝箔覆面改性。,2.2.4 建筑石膏的用途,石膏砂浆及粉刷石膏高级室内抹灰；制备各种石膏板；各类装饰石膏线、花型；无水
6、石膏水泥；水泥缓凝剂；涂料的填充料陶瓷模具材料、外科医疗固定材料制作雕塑艺术品等。,石膏板,石膏板有纸面石膏板 无纸石膏板（即纤维石膏板）石膏空心条板纸面石膏板 普通（防火）石膏板 高级防火石膏板 防水石膏板等,建筑石膏板的特点：,石膏板具有质轻、强度高、防火、防蛀、隔热、吸声、加工性能好（可刨），尺寸稳定、施工效率高等特点。以龙骨（轻钢龙骨、木龙骨）为骨架，形成的各种形式的非承重墙体和承重墙体的饰面层，具有装饰新颖，增加使用面积，改善建筑物功能，提高抗震性能等优点。,石膏顶棚,石膏顶棚,石膏隔墙,防火纸面石膏板,是指这种板材在发生着火时，在一定长的时间内保持结构完整（在建筑结里），从而起到阻
7、隔火焰蔓延的作用。该板在生产过程中加入玻璃纤维和其它添加剂，能够有效地在遇火时起到增强板材完整性的作用。,防水石膏板,该板是在石膏芯材里加入一定量的防水剂，或在表面覆盖铝箔、牛皮纸等使石膏本身具有一定的防水性能。这种石板在根据美国ASTM标准作防水试验时，其吸水率为5，即能够用于湿度较大的区域，如卫生间、沐浴室和厨房等这是一种比较好的具有更广泛用途的板材。但此板不可直接长时间进水浸泡。,石膏浮雕装饰制品,石膏浮雕装饰制品是以石膏为基料和玻璃纤维及添加剂加工制成各种平板、小方板、墙身板、饰线、灯圈、浮雕、花角、圆柱、方柱与数百种装饰件，用于室内装饰。特点:加工性能好，能钉、锯、刨，可修补。完整性
8、好，不变形，不开裂，无缝隙。耐久性强，防蛀不腐，防火防潮，质轻吸音，容易安装。,石膏浮雕壁画,石膏浮雕壁画有两种加工方法，一种是做石膏板，在板上放刀雕刻；而另一种方法是用泥做形，然后翻制成品。一般大型石膏壁画都是采用后者。石膏板浮雕：此种方法与木浮雕相同，只是材料上的不同，石膏板更容易制作，又不会出现开裂与木纹纤维方向的问题，所以是一种性能较好的浮雕材料。,2.3 水玻璃Water Glass,俗称泡花碱石英砂苛性钠（Na2CO3）品种:硅酸钠水玻璃（Na2O.nSiO2）硅酸钾水玻璃（K2O.nSiO2）硅酸锂水玻璃（Li2O.nSiO2）通式：R2O.nSiO2 n-水玻璃模数,水玻璃的硬
9、化,碳化硬化水玻璃吸水空气中的二氧化碳，形成无定形的硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化。晶体（SiO2）胶体(nSiO2.mH2O)晶体(nSiO2),2.3.2 水玻璃的应用,涂刷或浸渍材料外墙的抗风化剂加固基础化学加固法（水玻璃氯化钙）亦称硅化加固法（consolidation by silication）配防水砂浆堵漏、补裂缝配耐酸砂浆耐酸工程配耐热砂浆高炉基础 注意：不能长期浸水、不耐碱,2.4 镁质胶凝材料,、制备：菱苦土MgCO3反应式：状态:白色或浅黄色粉末，密度3.13.4g/cm3,、菱苦土的硬化,不用水调制，因：MgO+H2O=Mg(OH)2 产物结构疏松、强度低采用MgCl2.6
10、H2O水溶液调制：产物 xMgO.yMgCl2.zH2O复盐,、菱苦土的应用,菱苦土木屑板、木丝板、刨花板 配比：木屑颜料填料菱苦土菱苦土地面：防爆、防静电、不起尘军工、纺织、电子车间菱苦土制品：门窗、楼梯扶手、包装箱,例3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。解 石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰
11、。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。,例3-3 建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？解建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：（1）石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；（2）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。,（3）硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温
12、作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。（4）建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差,所以不适用于室外使用.,例3-4 水玻璃的化学组成是什么？水玻璃的模数、密度（浓度）对水玻璃的性能有什么影响？解通常使用的水玻璃都是Na2OnSiO2的水溶液，即液体水玻璃。一般而言，水玻璃的模数n越大时，水玻璃的粘度越大。硬化速度越快、干缩越大，硬化后的粘结强度、抗压强度等越高
13、、耐水性越好、抗渗性及耐酸性越好。其主要原因是硬化时析出的硅酸凝胶SiO2mH2O较多。,本章作业,一、是非题(正确的在题后括号内打“”，错误的打“”)1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，水硬性胶凝材料只能在水中硬化。()2、建筑石膏最突出的技术性质是凝硬化快，且在硬化时体积略有膨胀。()3、石灰“陈伏”是为了降低熟化时的放热量。()4、石灰硬化时收缩值大，一般不宜单独使用。()5、菱苦土凝结硬化慢，可加入Na 2Si后促硬。()6、水玻璃的模数n值越大，则其在水中的溶解度越大。(),二、选择题(选择正确的答案填在括号内)1、石灰硬化的理想环境条件是在()中进行。a、水b、潮湿环境c、空气2、石灰硬化过程中，体积发生()。a、微小收缩b、膨胀 c、较大收缩3、水玻璃中常掺用的促硬剂是()。a、NaFb、Na 2S0 4c、Na 2S iF6,简答题1.既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土和三合土可用于建筑物的基础或道路的垫层？2.为什么“陈伏”在池中的石灰浆，只能熟化而不能硬化？3.生产水泥为什么要加入适量的石膏？4.气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料有何区别？,
