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第三章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
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。
胶凝材料的分类
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
判断题:
气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化,而水硬性胶凝材料只能 在水中凝结硬化。
既能在空气中
凝结硬化,又能
在水中凝结硬化
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体,只能在空气中凝结硬化,而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。
水硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体,不仅能在干燥空气中凝结硬化,而且能更好地在水中硬化,保持或发展其强度。通称为“水泥”。
§3-1 石 灰
石灰吟
(于谦:明政治家、军事家)
一、石灰的生产
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。
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
900℃
700℃
生石灰
温度在900℃左右时
温度过高时
温度过低时
正火石灰
欠火石灰
过火石灰
因煅烧温度过高或者时间过长,孔隙率减
小,表观密度增大,结构致密,表面常被
熔融的黏土杂质形成的玻璃物质包裹,因
此过火石灰的熟化十分缓慢,导致已硬化
的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象
碳酸钙没有完全
分解,降低了石
灰的利用率
如何解决它的危害?
没有危害!
煅烧石灰石
或白垩
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
生石灰的熟化
熟化的过程 生石灰+水 熟石灰
熟化过程的特点
放出大量的热;体积膨胀1.5~3.5倍。
MgO + H2O == Mg(OH)2
CaO + H2O == Ca(OH)2 + 64.83kj
熟化方法
根据熟化时加水量的不同,石灰的方式分为两种。
1.熟化为石灰膏:
将生石灰放入化灰
池中,加大量的水,
熟化成石灰乳
石灰膏要在水中放置两周以上再使用,
以消除过火石灰的危害,
此过程即为“陈伏”。
2.熟化为熟石灰粉:
将生石灰块分层淋适量的水,使石灰充分熟化,又不会过湿成团,此时得到的产品就是熟石灰粉。
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
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%
三、石灰的技术性质
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。具体指标见教材。
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 。
四、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。
四、石灰的储存
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15d以上,以防止过火石灰对建筑物产生的危害。
§2-2 石 膏
一、石膏胶凝材料的生产
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:
二水石膏
CaSO4·2H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4 Ⅲ
CaSO4 Ⅱ
CaSO4 Ⅰ
800℃
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、建筑石膏的凝结硬化
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
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