[材料科学]2 无机胶凝材料.ppt

2 胶凝材料 cementing material 定义－是指在一定的条件下，经过一系列的物理化学作用后，能将散粒状（如砂、石子）或块状（砖、砌块）材料粘结成为具有一定强度的整体的材料。 分类： 气硬性－石膏、石灰 无机胶凝材料 菱苦土、水玻璃 水硬性－各种水泥 有机胶凝材料－沥青、树脂、橡胶 气硬性胶凝材料 内容提要： 本章介绍建筑工程中常用的石膏、石灰、水玻璃和菱苦土四种无机胶凝材料的原料、生产、硬化原理、技术性质及其在工程中的应用。其中石膏、石灰、水玻璃的技术性质、影响因素、工程应用是学习的重点。 2.1 石 灰 2.1.1、石灰的制备 原料：石灰岩（CaCO3） 反应式： 生石灰 过火石灰 欠火石灰 生石灰的熟化 反应式： 依加水的多少，消化后的状态有： 块状生石灰—— 消石灰粉 石灰膏 石灰浆 生石灰粉－直接粉磨 石灰的陈伏 定义－石灰膏在储灰池中隔离空气下保存“两周”以上的工艺过程。 目的－消除过火石灰的危害 过火石灰－过烧、表面形成一层釉质，熟化极慢，当这种未充分熟化的石灰抹灰后，会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀，最终造成墙面的隆起、开裂。 石灰的硬化 硬化：塑性体－固体，产生胶结力 机理： 干燥硬化－砌体吸水、空气蒸发 结晶硬化－Ca(OH)2晶体的析出 碳化硬化－碳化生成CaCO3 石灰的品种 依据石灰中氧化镁的含量： 钙质石灰 MgO%≤5% 镁质石灰 MgO%5% 依据成品加工方法： 块状生石灰 消石灰粉 石灰膏 石灰乳 磨细生石灰粉 2.1.2建筑生石灰粉的技术指标(JC/T480-92) 2.1.3 石灰的技术性质 可塑性好－混合砂浆 硬化慢、强度低－主要为失水硬化 耐水性差－不宜用于潮湿、水侵环境 收缩大、抗折强度低－加砂、丝麻、纸筋 2.1.4 石灰用途 拌制灰土或三合土 配制水泥石灰砂浆、石灰砂浆 石灰膏罩白 制作碳化石灰板 制造加气混凝土砌块、粉煤灰砌块等 配制无熟料水泥：矿渣＋石灰－磨细 工程实例分析 （1）内外墙粉刷层爆裂 上海某新村四幢六层楼1989年9～11月进行内外墙粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂。至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范围上万平方米。爆裂源为微黄色粉粒或粉料。该内外墙粉刷用的“水灰”，系宝山某厂自办的“三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。 经了解，粉刷过程已发现有“水灰”中有一些粗颗粒。对爆裂采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含石英、长石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，还含有较多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。 工程实例分析 （2）石灰的选用 某工地急需配制石灰砂浆。当时有消石灰粉、生石灰粉及生石灰材料可供选用。因生石灰价格相对较便宜，便选用，并马上加水配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝，请分析原因。 2.2 石 膏 古老的胶凝材料； 具有质轻、强度较高、绝热、防火、质地细腻美观－优良的装饰材料； 易于加工、成品多样－各类石膏线； 资源丰富、分布广、储量大； 理想的高效节能材料－重点发展的新型材料。 2.2.1 石膏的制备 原材料： 天然二水石膏CaSO4.2H2O（生石膏） 天然无水石膏CaSO4－仅用于生产无水石膏水泥 化工石膏－磷石膏、氟石膏（化工副产品） 工艺： 原材料→不同温度、压力煅烧→ 磨细→成品 石膏制备工艺示意图 各类石膏的特点 建筑石膏——熟石膏，晶体较细，需水量较大（80～100％） ，因而强度较低。 高强石膏——晶粒粗大，需水量小（35～45％），强度高。高级室内抹灰、石膏线、石膏板等 可溶性石膏——需水量大，凝结很快，强度低，不宜直接使用。 不溶性硬石膏——难溶于水生产无水石膏水泥。 高温煅烧石膏——常温不存在。 二、建筑