3无机胶凝土木工程2014说课.ppt

第3章 无机胶凝材料 南华大学杨建明教授 第3章 无机胶凝材料 胶凝材料发展 ①公元前3000年，古埃及人，煅烧石膏；古希腊人，石灰石煅烧石灰。 ②公元前146年，罗马，石灰＋砂子，混合成砂浆。石灰－火山灰－砂子　罗马砂浆。 ③18世纪，英国，含粘土石灰石制成罗马水泥；1824年英国发明波特兰水泥。 第3章 无机胶凝材料 ④我国5000年前，含二氧化硅较高的石灰石，磨成“白面灰”，公元前7世纪周朝石灰，公元前5世纪南北朝，石灰＋粘土＋细砂，三合土；秦汉，掺糯米汁石灰砌砖以及石灰－桐油、石灰－血料。 第3章 无机胶凝材料 土木工程中常常需要将散粒材料（如砂和石子）或块状材料（如砖和石英）粘结成为整体，具有这种粘结作用的材料，统称为无机胶结材料或无机胶凝材料。 胶凝材料，确切地说是指经过自身的物理化学作用后，能够由液态或固态变成坚硬固体的物质。 第3章 无机胶凝材料 　　　　 有机胶凝材料 胶凝材料 无机胶凝材料　气硬性胶凝材料 　　　　　　　　　　　 水硬性胶凝材料 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续提高其强度，如石灰、石膏、水玻璃。 水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，保持并继续提高其强度，如各种水泥。 3.1 石灰 块状生石灰　CaO 生石灰粉　CaO 消石灰、熟石灰　Ca(OH)2 石灰浆　Ca(OH)2+H2O 3.1 石灰 一、石灰的生产工艺概述 原料：石灰石、白云石、白垩 生产过程： 　　　　　　　 生石灰，3.2g/cm3，表观密度约800kg/m3~1000kg/m3 欠火石灰 过火石灰 3.1 石灰 二、石灰的消化和硬化 1、石灰消化　 水化特点：1）水化热大，水化速度快；2）水化过程中固相体积增大1.5~2倍。 3.1 石灰 “过烧”：对活泼性大的石灰，如加水过慢，水量不够，则已消化的石灰颗粒生成Ca(OH)2，包围于未消化颗粒周围，使内部石灰不易消化。 “过冷”：对于活泼性差的石灰，如加水过快，则发热量少，水温过低，增加了未消化颗粒。 3.1 石灰 2、石灰的硬化 1）干燥硬化　 2）碳化　 3.1 石灰 三、石灰及其制品技术性质 1、石灰的特性 1）可塑性和保水性好 2）硬化缓慢，硬化后强度低。石灰砂浆28d抗压强度只有0.2MPa~0.5MPa 3）硬化后体积收缩大 4）耐水性差 3.1 石灰 2、石灰技术要求 《建筑生石灰》JCT 479-2013、、《建筑消石灰》JC/T481-2013 钙质石灰 主要由氧化钙或氢氧化钙组成，而不添加任何水硬性的或火山质的材料。 镁质石灰 主要由氧化钙和氧化镁（MgO》5%）或氢氧化钙和氢氧化镁组成，而不添加任何水硬性的或火山灰质的材料。 1）生石灰技术标准，表3.1、表3.2 2）消石灰技术标准，表3.3、表3.4 3.1建筑生石灰技术指标 3.1建筑生石灰技术指标 3.3建筑消石灰的技术指标 3.4建筑消石灰的技术指标 3.1 石灰 四、石灰的应用 1、配制砂浆 良好可塑性和粘结性 2、拌制三合土和灰土 三合土：石灰粉:粘土:砂＝1:2:3 3、制作石灰乳涂料 3.1 石灰 4、生产硅酸盐制品 石灰和硅质材料（如粉煤灰、石英砂、炉渣） 如蒸压灰砂砖 5、磨制生石灰粉 6、加固软土地基 7、制造静态破碎剂和膨胀剂 过火石灰粉＋5%~7%水硬性胶凝材料 3.2 硅酸盐水泥 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 此外道路水泥、高铝水泥、膨胀水泥、快硬水泥 3.2 硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 硅酸盐水泥（GB175-2007）：凡由硅酸盐水泥熟料，0~5%石灰石或粒化高炉矿渣，适当石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥　代号P.I 在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料称II型硅酸盐水泥　代号P.II 凡由硅酸盐水泥熟料、6%~20%混合材料、适当石膏磨细制成水硬性胶凝材料称普通硅酸盐水泥，P.O。其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准5.2.5的窑灰代替。 3.2 硅酸盐水泥 （一）硅酸盐水泥生产工艺概述 1、生产原料： 石灰质原料 石灰石、白垩、石灰质凝灰岩 CaO 　　 粘土质原料 粘土、粘土质页岩、黄土 SiO2、Al2O3、Fe2O3 铁矿粉 补充Fe2O3不足　 3.2 硅酸盐水泥 2、硅酸盐水泥生产工艺概述 （1）生料的配制和磨细　干法和湿法 （2）将生料煅烧，形成