第2章 无机胶凝材料(气硬性).ppt

第三章 气硬性胶凝材料Inorganic Binding Materials 1. 胶凝材料Cementitious Material Cement 凡能经过一系列物理、化学作用, 在由可塑浆体变成坚硬石状体的过程中，能把散粒状或块状材料胶结成一个整体，且具有一定机械强度的材料，统称为胶凝材料 。 2. 胶凝材料的分类 胶凝材料 有机胶凝材料（如沥青，树脂） Organic cement 无机胶凝材料 Inorganic cement 气硬性胶凝材料（Non-Hydraulic cement) 只能在空气中硬化, 并保持或继续提高强度，如石膏、石灰。 水硬性胶凝材料（Hydraulic cement） 不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化, 保持并继续提高强度，如水泥。 Chapter 1 石灰（lime） 石灰是一种古老的建筑材料，原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，被广泛应用于建筑工程。 一、石灰的生产(一) 石灰原料与煅烧 实际煅烧温度为1000～1100oC。 局部温度过低或煅烧时间过短 → 产生欠火石灰。Deficient-burned lime 局部温度过高或煅烧时间过长 → 产生过火石灰。Over-burned lime 生产石灰的主要原料是石灰石，其主要成分是碳酸钙，其次是碳酸镁和少量的粘土质杂质，经煅烧后得到块状生石灰： Quick lime (二)欠火石灰、过火石灰和“陈伏” ● 欠火石灰：中心部分仍是碳酸钙，不能熟化，形成渣子。 ● 过火石灰：结构紧密，质硬，熟化很慢，当用于建筑上后，可能继续熟化产生体积膨胀，引起隆 起、鼓包或开裂。 ﹗石灰浆的陈伏slaking：为消除过火石灰的危害，石灰浆使用前需 “陈伏”，即石灰浆在储灰坑中静置两周以上，使未熟化的石灰充分熟化。 (二) 石灰产品 依据石灰中氧化镁的含量： 钙质石灰 MgO≤5%(calcium quick lime) 镁质石灰 Mgo5% (high-magnesium quick lime) 依据成品加工方法： 块状生石灰 磨细生石灰粉 消石灰粉(粉状） 石灰膏（浆状） 石灰乳（液体状） 二、石灰的熟化（消解)  hydration of lime 石灰熟化过程放出大量的热，体积膨胀3-4倍。 生石灰在使用前，要加水熟化成熟石灰（消石灰) 三、石灰的硬化 hardening of lime 石灰浆在空气中逐渐硬化，其的硬化包括两个同时进行的过程： ● 结晶 dry crystallization 水分蒸发引起氢氧化钙从过饱和溶液中结晶析出。 ● 碳化 carbonation 氢氧化钙吸收空气中CO2，生成碳酸钙，释放出水分并蒸发。 Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O 四、石灰的技术性质 ●良好的保水性－excellent ability to keep water 生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒高度分散的胶体，表面附有较厚的水膜，降低了颗粒之间的摩擦力，具有良好的可塑性。 ● 凝结硬化慢，硬化后强度低。(hardening processis slow and hardened strength is low) 生石灰消化时的理论需水量为生石灰质量的32.13％，而实际用水量很大,(可塑性及蒸发需要),多余的水分在硬化后蒸发,将留下大量的孔隙,使得硬化石灰体密实度减小,强度降低. ● 硬化时体积收缩大－导致制品开裂。 硬化时大量的游离水分蒸发,导致内部毛细管失水紧缩,收缩变形导致制品开裂（remarkable volumn shrinkage---shrinkage cracking）。 ● 耐水性差－不易用于潮湿环境。 由于石灰浆硬化慢，强度低，在石灰硬化体中，大部分是尚未碳化的Ca(OH)2。 Ca(OH)2易溶于水，使得石灰体遇水后产生溃散，故石灰不易用于潮湿环境。(the ability of water resistance is low) 石灰的技术指标 五、石灰的应用 ●制作石灰乳涂料——用于内墙和天棚刷白。 （将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入水搅拌稀释） ●配制砂浆 ——砌筑材料 ● 拌制灰土和三合土——具备一定的强度和耐水性，用于水渠、建筑物基础或地面垫层。 （消石灰粉与粘土拌和称为灰土。若再加入砂（碎石、炉渣等）即成三合土） 五、石灰的应用 ● 生产硅酸盐制品——