无机胶凝材料讲解.ppt

第2章 无机胶凝材料 一、概述 土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将散粒或块状材料黏结成整体的材料，统称为胶凝材料(Binding materials)。 按化学组成分类：无机胶凝材料(Inorganic cement)，有机胶凝材料(Organic cement)。 无机胶凝材料按硬化条件：气硬性胶凝材料(Nonhydraulic cement)，水硬性胶凝材料(Hydraulic cement) 。 第2章 无机胶凝材料 二、气硬性胶凝材料 1.石灰(Lime) （1） 石灰的生产 生成石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。 石灰石等原材料在适当温度下煅烧，碳酸钙分解，释放出CO2，得到以CaO为主要成分的生石灰(Quick lime)。即： CaCO3→ CaO＋ CO2↑(900 -1000℃ 第2章 无机胶凝材料 生石灰是一种白色或灰色块状物质，若将块状生石灰磨细，则可得到生石灰粉 。 因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，所以经煅烧生成的生石灰中，也相应含MgO的成分。 钙质石灰(MgO含量≤5%)(Calcium lime)，镁质石灰(MgO含量5%)(High-magnesium lime)。 若煅烧温度过低，煅烧时间不充分，则CaCO3不能完全分解，将生成欠火石灰 (Under-burnt lime)。 若煅烧温度过高，煅烧时间过长，将生成颜色较深、密度较大的过火石灰 (Over-burnt limit) 。 第2章 无机胶凝材料 （2）石灰的熟化(Hadration) 熟化是指生石灰（CaO）与水作用消解为熟石灰或消石灰（其主要成分为Ca(OH)2）的过程，这个过程又称为石灰的消化。即 CaO＋ H2O→Ca(OH)2＋64.9×103J 石灰熟化为放热反应，熟化时体积增大1.0-2.5倍。煅烧良好且CaO含量高的生石灰熟化较快，放热量和体积增大也较多。 第2章 无机胶凝材料 工地上，石灰熟化的方法通常有两种，即石灰浆法和消石灰粉法。 ①石灰浆法 将块状生石灰在化灰池中用过量的水（约为生石灰体积的3～4倍）熟化成石灰浆，然后通过筛网进入储灰坑。 熟化时要加入大量水，并不断搅拌散热，控制温度不致过高。 第2章 无机胶凝材料 为了使石灰熟化得更加充分，尽量消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中存放两星期以上，这个过程称为石灰的陈伏。 陈伏期间，石灰浆表面应保持有一层水，使之与空气隔绝，避免Ca(OH)2碳化。 石灰浆在储灰坑中沉淀后，除去上层水分，即得到石灰膏。 第2章 无机胶凝材料 ②消石灰粉法 将生石灰加适量的水熟化成消石灰粉。 消石灰粉也需放置一段时间，使其进一步熟化后使用。 消石灰粉可用于拌制灰土及三合土，因其熟化不一定充分，一般不宜用于拌制砂浆及灰浆。 第2章 无机胶凝材料 （3）石灰的硬化(Hardening) ① 结晶过程(Crystallization)：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 ② 碳化过程(Carbonation)：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化作用，生成碳酸钙晶体，释放水分并蒸发。即 Ca(OH)2+CO2+ nH2O→CaCO3+（n+1）H2O 第2章 无机胶凝材料 （4）石灰的技术性质 ① 保水性和可塑性好 ② 硬化速度慢 ③ 硬化后强度低 ④ 耐水性差 ⑤ 硬化时体积收缩大 第2章 无机胶凝材料 （5）石灰的技术标准 第2章 无机胶凝材料 第2章 无机胶凝材料 第2章 无机胶凝材料 （6）石灰的应用 ① 制作石灰乳涂料 ② 配制砂浆 ③ 拌制石灰土和三合土 ④ 生成硅酸盐制品 （7）石灰的运输与贮存 石灰在储存和运输过程中，要防止受潮，防止碳化，并注意周围不要堆放易燃物，防止熟化时放热酿成火灾。 第2章 无机胶凝材料 2.石膏(Gypsum) 石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。