土木工程材料 4 第三章 气硬性胶凝材料.ppt

第三章 气硬性胶凝材料 湿法是将石英砂与氢氧化钠溶液放入蒸压锅中通入0.2～0.3 MPa(2～3个大气压)的高压蒸汽，在搅拌中直接生成液态水玻璃。 其反应为： 2NaOH十nSiO2 Na2O·nSiO2+H2 O 第三章 气硬性胶凝材料 2、水璃模数（n) 水玻璃 Na2O·nSiO2中的n为所含氧化硅(SiO2)与氧化钠(Na2O)的摩尔比，称为水玻璃模数。 工程上用水玻璃的n值一般为2.5～3.0。n值越大，说明SiO2 的含量越多，水玻璃的粘度越大，粘结力越强，但对水的溶解度降低。同一模数的水玻璃，稠者密度大，粘结力强。但n值过大或水玻璃过稠均不便于施工。当水玻璃过稀或过稠时，可采用加热浓缩或加水稀释的方法来调整，使之粘度适宜。如果加入一些尿素，可不改变稠度，而提高粘结力。 第三章 气硬性胶凝材料 二、 水玻璃的凝结硬化 水玻璃为气硬性胶凝材料，在空气中与二氧化硅凝胶，因凝胶脱水而逐渐硬化。其化学反应如下： Na2O·nSiO2+CO2+mH2 O Na2CO3 +n SiO2.·mH2 O nSiO2 . mH2O为无定形的二氧化硅凝胶 因脱水硬化的速度很慢，往往需要几个月才能完成，不适合工程需要。 所以在使用水玻璃时，需掺入一种硬化剂氟硅酸钠，其掺入量为水玻璃质量的12%～15%，可以加速二氧化硅凝胶析出，从而可以加快其硬化速度。 第三章 气硬性胶凝材料 三、水玻璃的特性和应用 水玻璃具有良好的黏结性能，且耐热性好，耐酸性强，但耐碱性和耐水性较差，用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗处理，可以提高其耐水性。 水玻璃在工程中常用于： 1、配制耐酸砂浆和耐酸混凝土 2、配制耐热砂浆和耐热混凝土 3、作防酸、防风化的涂料 4、加固土壤地基 5、修补砌体缝隙 6、加入几种矾料配制的水玻璃和速凝防水剂，可制作防水堵漏砂浆。 7、作膨胀蛭石、膨胀珍珠岩制品的粘结剂，制成保温、吸声装饰板材 。 本章小节 建筑工程中主要应用的气硬性胶凝材料有石灰、石膏和水玻璃。本章重点介绍了石灰的原料、化学成分及生产方式和种类，及烧制和原料对石灰品质的影响,石灰的熟化、硬化、技术要求及应用等；建筑石膏的化学成分及生产方式,主要性质技术要求应用,其他石膏制品的品种和应用。水玻璃的特性与主要的应用等。 第三章 气硬性胶凝材料 土木工程材料 2011.5 第三章 气硬性胶凝材料 第三章 气硬性胶凝材料 课题引入：在我国，室内装修、装饰、建筑物的基础工程等，都广泛应用石灰、石膏等。例如：墙体的砌筑、室内墙体抹灰或粉刷等。若干燥硬化后出现了墙皮开裂及局部脱落现象，也就影响了工程质量，这些都是因为使用材料不当，而造成的事故现象。因此，我们必须掌握气硬性胶凝材料的使用和鉴别，对它们的共性和各自的特性全面理解。所以本章详细介绍了石灰、石膏、水玻璃三种气硬性胶凝材料的生产、成分、特性和应用。（如图3-1为石膏板造型的天花板） 图3-1 石膏板造型的天花板 第三章 气硬性胶凝材料 第三章 气硬性胶凝材料 石灰 石膏 水玻璃 本章主要内容 第三章 气硬性胶凝材料 一、概述 第一节 石 灰 胶凝材料 在土建工程中，能把散粒材料(如砂、石子) 或块状材料(如砖、石、砌块)胶结成为整体的材 料，统称为胶凝材料。 分 类 有机胶凝材料 无机胶凝材料 化学 成分 气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料 硬化 特点 只能在空气中硬化 不仅能在空气中硬 化，且在水中硬化更好 （一）生产 定义：它是以碳酸钙为主要成分的石灰岩为原料，在低于烧结温度下煅烧而成。 CaCO3 CaO+CO2 ↑ （石灰石） （生石灰） （二）主要成分：氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO) 900～1100?C 第三章 气硬性胶凝材料 二、石灰的生产、成分和分类 第三章 气硬性胶凝材料 （三）分类 ： MgO 含量 镁质石灰（MgO＞5%） 钙质石灰（MgO≤5%） 煅烧 程度 欠火石灰 过火石灰 正火石灰 三、石灰的消解(熟化) 定义：生石灰与水化合生成氢氧化钙，此化学反应过程称为消解，工程上称为熟化，所产生的氢氧化钙称为消石灰或称熟石灰。 其化学反应： CaO+H2O Ca(OH)2+64.9 kJ 反应特点：放热反应、可逆反应、膨胀反应 第三章 气硬性胶凝材料