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第五章 无机气硬性胶凝材料 胶凝材料的定义和分类 一、石灰的生产 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种→ ←二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 三、石灰的技术性质及应用 四、石灰的储存 一、石膏胶凝材料的生产 二、建筑石膏的凝结硬化 三、建筑石膏的等级 四、建筑石膏的技术性质及应用 一、水玻璃的硬化和性质 二、水玻璃的应用 * * * * §5.1石灰 §5.2石膏 §5.3水玻璃 Page 1 Page 2 胶凝材料的定义 经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整体的材料。 如沥青、聚合物等 胶凝材料 无机胶凝材料 有机胶凝材料 气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料 如：石灰、石膏、水玻璃等 通称为“水 泥” 胶凝材料的分类 一、石灰的生产 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 三、石灰的技术性质及应用 四、石灰的储存 §5.1石 灰 Page 3 Page 4 生产工艺——煅烧 石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。 CaCO3 == CaO + CO2 MgCO3== MgO + CO2 生石灰 原材料 生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产品。主要成分为CaCO3。 Page 5 生石灰的熟化 熟化的过程 生石灰+水 熟石灰 熟化的方式 淋 灰——熟石灰粉（消石灰粉） 化 灰—— 熟石灰膏 熟化过程的特点 放出大量的热；体积膨胀1.5～3.5倍。 熟化过程的注意事项 熟石灰在使用前必须陈伏两周以上——防止过火石灰的危害； 在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。 MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 64.83kj↑ Page 6 石灰的硬化 Ca(OH)2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提高强度。 Ca(OH)2空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。 石灰的品种 按石灰中的氧化镁含量的高低分 按成品的加工方法分 块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。 生石灰 钙质石灰 镁质石灰 MgO≤5% MgO＞5% Page 7 石灰的质量等级 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO＋MgO的含量，可分为优等品、一等品和合格品三个等级。 石灰的特性 1.可塑性好； 2.生石灰吸湿性强，保水性好； 3.凝结硬化慢、强度低 ； 4.硬化后体积收缩大，易开裂； 5.耐水性差 。 石灰的应用 配制石灰砂浆和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 生产硅酸盐制品； 生产无熟料水泥。 Page 8 生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”。 不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。 熟石灰在使用前必须陈伏两周以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。 一、石膏胶凝材料的生产 二、建筑石膏的凝结硬化 三、建筑石膏的等级 四、建筑石膏的技术性质及应用 §5.2石 膏 Page 9 Page 10 石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。 在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如下所示： 在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。 二水石膏 CaSO4·2H2O CaSO4·0.5H2O CaSO4·0.5H2O CaSO4 Ⅲ CaSO4 Ⅱ CaSO4 Ⅰ 107～170℃ 加热、脱水 125℃ 0.13MPa 蒸压锅 170～360℃ 加热、脱水 400～750℃ 800℃ β型 建筑石膏 α型 高强石膏 可溶性石膏 不溶性石膏 高温煅烧石膏 在常温下不存在 Page 11 建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下： CaSO4·0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4·2H2O 建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下： 建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程； 硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行，结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。 建筑石膏+水 浆 体 凝 结 硬 化 Page 12 建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表： 15.0 10.0 2.9 1.8 合格品 3.9 2.1 一等品 初凝不早于6min， 终凝不迟于30min 5.0 4.9 2.5 优等