山东建筑大学土木工程材料课件第2节 气硬性胶凝材料.ppt

胶凝材料的发展史 1、石灰-石膏时期 建筑石膏产品的标记顺序为：产品名称，抗折强度，标准号 在煅烧过程中，质量损失44%，体积损失10～15%，所以生石灰是一种多孔状、比表面积大，晶格畸变大的物质，水化活性非常大。 将煅烧成的块状生石灰经过不同的加工，还可得到石灰的另外三种产品： 1）、生石灰粉 2）、消石灰粉 3）、石灰膏 2.3.1 水玻璃的生产 镁质胶凝材料 菱苦土，又称镁质胶凝材料，是以天然菱镁矿（MgCO3）为主要原料，经700~850°C煅烧后再经磨细而得的以氧化镁（MgO）为主要成分的气硬性胶凝材料。 MgCO3 700~850°C MgO+CO2 菱苦土的应用 1.菱苦土能与植物纤维及矿物纤维很好的结合，因此可与刨花、木丝等复合成刨花板、木丝板等，作内、隔墙、天花板等用。 2.与木屑、颜料等配制成的板材，称为菱苦土地板，具有保温、防火、防爆及一定的弹性。 3.掺入一定的泡沫，可制成泡沫菱苦土，是一种多孔轻质的保温材料。 思考： 1.某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面,数月后,墙面上出现了 许多不规则的网状裂纹,同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹,试分析上述现象产生的原因. 2.既然石灰不耐水,为什么由它配制成的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位? 作 业 1.简述气硬性胶凝材料的特点及使用环境. 2.石膏制品有哪些特点?建筑石膏可用于哪些方面? 3.什么是欠火石灰和过火石灰?各有何特点?施工过程中如何防止其危害? 4.何谓陈伏,石灰在使用前为什么要进行陈伏? 解： 石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。 墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。 解： 石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。 再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。 石膏艺术制品 石膏艺术制品 2.2 石 灰 大型石灰窑 小石灰窑 生石灰 生石灰粉 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 因煅烧温度过高使粘土杂质 融化并包裹石灰，从而延缓 石灰的熟化，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，降低了生 石灰的产量 如何解决它的危害？ 2.2.1 石灰的生产 氧化钙含量高、表观密度小，孔隙率高。 煅烧石灰石、白云石、或白垩,内含CaCO3 水化过程中体积增大1～2.5 倍，迅速放出大量热 2.2.2 石灰的水化与硬化 1、生石灰的熟化 生石灰+水 熟石灰 工程上使用的石灰大都是熟石灰，有时需要使用 石灰膏，有时使用熟石灰粉。 熟化为石灰膏： 将生石灰放入水 中，注意水要过量 池中透明液体为氢氧 化钙饱和溶液，下部 沉淀即为熟石灰 生石灰要在水中放置两周以上，此过程 即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完 全和水反应，不会因含有过火石灰造成 熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。 将生石灰块淋水，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（消石灰粉）。 熟化为熟石灰粉（水要适量）： 生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。 由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。 包含结晶、碳化两个过程 2、石灰的硬化 结晶：石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸 发，使Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析出。 碳化： 结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在内部发