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建筑材料 第三章 气硬性胶凝材料 胶凝材料的定义 胶凝材料: 经过自身的物理化学作用后,由液态或半固态变成坚硬的固态状态,并能将散粒材料(如砂、石子等)或块状材料(如砖、石块等)粘结成为整体,并使其具有一定的强度的材料,统称为胶凝材料。 胶凝材料的分类 第一节 石灰 根据成品的加工方法的不同,有四种成品: 1、块状生石灰:由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物主要成分CaO。 2、生石灰粉:由块状生石灰磨细而成。 3、消石灰粉:将生石灰用适量的水经消化和干燥而成的粉末,主要成分为Ca(OH)2,亦称为熟石灰。 4、石灰膏:将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3—4倍)消化,或将消石灰粉和水拌合,所得的具一定稠度的膏状物,主要成分为 Ca(OH)2和水。 一、石灰的原料: 1、石灰是以碳酸钙为主要成分的天然岩石,如石灰石、白云石等为原料,在一定烧结温度下,煅烧所得的产物。其主要成分为氧化钙CaO。 2、利用化学工业副产品:电石制取乙炔时用的电石渣,其主要成分是消石灰Ca(OH)2 。 欠火石灰: 未分解的石灰石,废品,利用率很低,不能消化,降低石灰浆的产量。 正火石灰: 煅烧正常,质量轻,无裂缝,密度3.1-3.4g/cm3。 当MgO含量≤5%时称为钙质石灰。 当MgO含量> 5%时称为镁质石灰。 过火石灰: 灰黑色,表面出现裂纹,有玻璃体的外壳。含SiO2、Al2O3杂质,块体容重大,熟化慢。 欠火石灰(温度过低或时间不足) 使用时产浆量较低,质量较差,降低石灰利用率。 过火石灰(温度过高,时间过长) 石灰使用后产生膨胀引起崩裂或隆起现象。 三、石灰的熟化(消化) 指生石灰与水发生水化反应,生成Ca(OH)2的过程。 其水化反应式如下: 生石灰熟化时放出大量热,体积增大1~2.5倍。 石灰熟化过程的特点: 1、反应可逆。 2、水化热大、水化速度快。 3、水化过程体积增大。 陈伏: 当石灰中含有过火生石灰时,它将在石灰浆体硬化以后才发生水化作用,于是会产生膨胀而引起崩裂或隆起现象,影响工程质量。 为消除此现象,将熟化的石灰浆在储灰池中储存2周以上,即所谓陈伏,使过火石灰块熟化。 陈伏期间,石灰膏表面有一 层水,以隔绝空气,防止与 CO2 作用产生碳化。 四、石灰的硬化 石灰浆体的硬化包含了结晶和碳化两个过程。 1.结晶作用 游离水分蒸发,Ca(OH)2逐渐从饱和溶液中结晶析出,形成结晶结构网,使强度继续增加。 2.碳化作用 Ca(OH)2与空气中的CO2化合成CaCO3 结晶,析出水分逐渐被蒸发。CaCO3 晶体使硬化浆体结构致密,强度进一步提高。由于空气中CO2含量很低,故自然状态下碳化速度较慢。 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。 五、石灰的技术性质 1、可塑性好和保水性好; 2、硬化缓慢;硬化后强度低 ,一般只有0.2~0.5MPa,不 宜用于重要建筑物的基础; 4、硬化时体积收缩大 ,易引起体积收缩而产生开裂; 5、耐水性差,不宜在潮湿的环境中使用。 六、石灰的应用 例如:制成硅酸盐制品——灰砂砖、粉煤灰砖等 制成碳化石灰板——适合作非承重的内阁墙板、天花板 制成石灰乳——用作内墙及天棚粉刷的涂料 拌制石灰砂浆——用于内墙或顶棚抹面 (石灰砂浆:石灰膏+砂+水) (混合砂浆:石灰砂浆+水泥) 七、石灰的储存 1、生石灰储存时间不宜过长,一般不超过一个月。做到“随到随化”。(以防止碳化) 2、不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。(受潮熟化放出大量热量)。 3、熟石灰在使用前必须陈伏14d以上,以防止过火石灰对建筑物产生的危害。 第二节 建筑石膏 建筑中使用最多的石膏胶凝材料有建筑石膏、高强石膏、硬石膏、水泥石膏等制品。 优点:质量轻,易加工,耐火,隔音,绝热,可作吊顶和非承重内墙。 一、建筑石膏的生产: 将原料(二水石膏)在不同压力和温度下煅烧、脱水,再经磨细而成的。在不同的煅烧条件下,所得产品的结构、性质、用途也各不相同。 1、建筑石膏的生产 建筑石膏是以β型半水石膏为主要成分,不加任何外加剂的白色粉状胶结料。由二水硫酸钙CaSO4.2H2O经低温煅烧、脱水、磨细而成。 二、建筑石膏的水化与凝结硬化
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