无机胶凝材料石灰石膏.ppt

第三章 无机胶凝材料 学习目标 掌握石灰、石膏及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点，熟悉其主要用途； 熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点，相应的检测方法及选用原则； 了解特性和专用水泥的主要性能及使用特点。 几个概念 胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。胶凝材料包括有机胶凝材料与无机胶凝材料。 无机胶凝材料按硬化条件不同可分为气硬性和水硬性两类。 水硬性胶凝材料：拌和水后既可在空气中硬化亦可于水中硬化，并保持及发展强度。 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，并保持和继续发展强度者称为。 3.1 石灰 3.2.1 生产与分类 分解反映 CaCO3 → CaO＋CO2 工艺 岩石—破碎—煅烧—粉磨(消解) 3.2.2 石灰的水化与硬化 3.2.3 石灰的性质与技术要求 3.2.4 石灰的应用 配制建筑砂浆和石灰乳 配制无熟料水泥 石灰＋火山灰活性材料 配制三合土 石灰＋粘土＋砂＋水 作为其它建材制品的原料 如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。 软土地基加固 问 题？ 1. 过火石灰有什么危害？应如何消除？ 答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。 2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？ 答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。 3.2 石膏 石膏的组成与结构 石膏的矿物组成： CaSO4·xH2O 生产工艺与产品的组成 建筑石膏的水化硬化 凝结硬化过程中的水化反应： CaSO4· 0.5H2O ＋1.5H2O ? CaSO4·2H2O＋Q 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应 凝结硬化机理——“溶解－沉淀理论” 溶解 沉淀 硬化 凝结硬化的物理化学过程 半水石膏颗粒 二水石膏晶体 石膏的性质与技术要求 性质 密度、堆积密度 凝结硬化快（缓凝剂） 体积微膨胀； 硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；隔热、吸声性良好；具有一定的调温调湿性； 防火性能良好； 耐水性和抗冻性差； 加工性能好。 石膏的性质与技术要求 技术要求 石膏的应用 3.3 水玻璃 水玻璃俗称泡花碱，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。建筑常用的为硅酸钠(Na2O·nSiO2)水溶液，又称钠水玻璃。要求高时也使用硅酸钾(K2O·nSiO2)的水溶液，又称钾水玻璃。液体水玻璃是一种具有胶体特征，又具有溶液特征的胶体溶液。 水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，并逐渐干燥脱水成为氧化硅而硬化。由于空气中二氧化碳的浓度较低，为加速水玻璃的硬化，常加入氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。 水玻璃硬化过程 水玻璃溶液 硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体 水玻璃在建筑上应用（P38） 配制耐酸混凝土与砂浆 配制耐热混凝土与砂浆 配制快凝防水剂 加固地基基础 …… 3.4 菱苦土 菱苦土，又称镁质胶凝材料或氯氧镁水泥，其主要成分为MgO。菱苦土硬化后的主要产物为xMgO·yMgCl2·zH2O，其吸湿性大，耐水性差。遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛霜，且强度大大降低。因此菱苦土制品不宜用于潮湿环境。 使用玻璃纤维增强的菱苦土制品具有很高的抗折强度和抗冲击能力，其主要产品为玻璃纤维增强菱苦土波瓦。 纸面石膏板的生产工艺流程 纸面石膏板生产线 R＋ SiO4-4 R＋ R＋ SiO4-4 R＋ R＋ R＋ R＋ R＋ H4SiO4 H4SiO4 H4SiO4 H4SiO4 R＋ CO3＋ SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 R2CO3 酸 化 脱水交联 * * 900～1100℃ 制备工艺与产品 石灰石 1000～1100?C 磨细 生石 灰粉 生石灰 水喷淋 熟石 灰粉 (水)化灰池 石灰浆 浓缩 石灰膏 陈伏 煅烧温度较低，时间较短时， ?欠火石灰 煅烧温度较高，时间较长时， ?过火石灰 减轻或消除过火石灰的危害 －－水化 水化反应 水化特点 －速度快、发热量大 －体积增大 －反应可逆 －－硬化 结晶作用 生石灰或熟石灰＋水成为Ca(OH)2浆体； 浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶； 晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网—硬化。