第十章固体废物制备建筑范例.pptx

第十章 固体废物 制备建筑材料 固体废物处理与处置 典型固体废物制备建筑材料方法 2 建筑材料 1 第十章 固体废物制备建筑材料 10.1 建筑材料 10.1.1 无机建筑材料 10.1.2 水泥 10.1.3 建筑玻璃 10.1.4 混凝土 10.1.5 建筑陶瓷 10.1.1 无机建筑材料 ⒈ 建筑石膏 表10.1 石膏的矿物成分和结晶水含量 等级 矿物成分/% 结晶水含量/% 主要用途 A型 B型 CaSO4·2H2O CaSO4·2H2O+ CaSO4 1 ≥95 ≥19.88 医用、食用、艺术品 模型 2 ≥85 ≥17.79 建筑制品 3 ≥75 ≥15.78 ≥75 ≥13.35 水泥缓凝组分 农用含硫肥料 4 ≥65 ≥13.68 ≥65 ≥11.96 5 ≥55 ≥11.51 ≥55 ≥10.56 10.1.1 无机建筑材料 ⒉ 建筑石灰 ①生石灰粉 ②消石灰粉 ③石灰膏 ⒊ 水玻璃 水玻璃是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐，俗称泡花碱。 10.1.2 水泥 ⒈ 硅酸盐水泥原料的化学成分和熟化过程 ⑴硅酸盐水泥原料的化学成分 表10.2 硅酸盐水泥原料的化学组成 化学成分 常用缩写 大致含量/% CaO C 62～67 SiO2 S 20～24 Al2O3 A 4～7 Fe2O3 F 2.5～6 10.1.2 水泥 (2)硅酸盐水泥的熟化过程 ①蒸发自由水 ②脱除结晶水 ③碳酸盐分解 10.1.2 水泥 ④ 固相反应 （ⅰ）约800℃时，CaO·Al2O3(CA)、CaO·Fe2O3(CF)、2CaO·SiO2(C2S)开始生成； （ⅱ）800～900℃时，逐渐形成12CaO·7Al2O3（C12A7），2CaO·Fe2O3(C2F)； ? 10.1.2 水泥 （ⅲ）900～1100℃时，2CaO·Al2O3·SiO2(C2AS)形成又分解，开始形成3CaO·Al2O3(C3A)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)，所有CaCO3均分解，游离CaO达到最大值； （ⅳ）1100～1200℃时大量形成C3A和C4AF，C2S含量达到最大值。 ⑤ 熟料的烧结反应 10.1.2 水泥 ⒉ 硅酸盐水泥 ⑴硅酸盐水泥熟料的矿物组成 表10.3 硅酸盐水泥熟料的主要矿物 主要熟料矿物名称 （化学式） 简写 含量/ % 性能与作用 硅酸三钙（3CaO·SiO2） C3S 36～60 硅酸盐水泥熟料的最主要的矿物，水化反应速度较快，水化热较高，对水泥早期和后期强度起主要作用 硅酸二钙（2CaO·SiO2） C2S 15～37 硅酸盐水泥的主要成分，水化速度慢，水化热很低，对水泥后期强度起主要作用 铝酸三钙（3CaO·Al2O3） C 7～15 水化速度最快，水化热最高，对早期强度和凝结时间影响较大，耐化学腐蚀性较差 铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3） C4AF 10～18 含量较少，水化速度较快，水化热较大，对水泥弯曲强度起重要作用 10.1.2 水泥 水泥的主要熟料矿物的性质比较为： 水化速度 C3A＞C3S＞C4AF＞C2S 水化热 C3A＞C3S＞C4AF＞C2S 强度 C3S＞C2S＞C4AF＞C3A 耐化学侵蚀 C4AF＞C2S＞C3S＞C3A 干缩性 C3A＞C3S＞C2S＞C4AF 10.1.2 水泥 (2)硅酸盐水泥的水化 水泥浆溶液中的主要离子有 硅酸钙 Ca2+、OH－； 铝酸钙 Ca2+、 ； 硫酸钙 Ca2+、 ； 碱的硫酸盐 K+、Na+、 。 10.1.2 水泥 硅酸盐水泥的水化过程，可概括为如下步骤。 ①钙钒石形成期 ②C3S水化期 ③结构形成期和发展期 ④硅酸盐水泥水化产物 10.1.2 水泥 表10.4 硅酸盐水泥的主要水化产物 水化产物名称 化学组成 常用缩写 所占比例/% 水化硅酸钙 xCaO·2SiO2·yH2O C-S-H 70 氢氧化钙 Ca(OH)2 CH 20 三硫型水化硫铝酸钙(钙钒石) 3CaO·Al2O3 ·3CaSO4·32H2O C·S(—)·H32(或AFt) 7 单硫型水化硫铝酸钙(单硫盐) 3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O C·CS(—)·H12(或AFm) 三硫型水化铁铝酸钙 3CaO [Al2O3·Fe2O3 ] ·3CaSO4·32H2O C3(A,F)·S(—)·H32 单硫型水化硫铁铝酸钙 3CaO [Al2O3·Fe2O3 ] ·CaSO4·12H2O C3(A,F) ·CS(—)·H32 10.1.2 水泥 (3)硅酸盐水泥的凝结硬化 硅酸盐水泥的凝结硬化过程分为四个阶段。在