第2章无机胶凝材料(建筑学)概要.ppt

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第2章无机胶凝材料(建筑学)概要

第二章 无机胶凝材料 1气硬性胶凝材料 2硅酸盐水泥 3掺混合材料的硅酸盐水泥 4其他水泥 本章知识点及重点难点 ⑴ 熟悉石膏、石灰等气硬性胶凝材料的硬化机理、性质及使用要点,掌握其主要用途; ⑵ 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; ⑶ 了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。 本章的难点是硅酸盐水泥的组成、技术要求。 重点是几种通用水泥的性能特点和选用原则。 水泥品种繁多,建议学习中以硅酸盐水泥为点,搞清楚此点后拓展至其它通用水泥,再拓展至其它特性水泥和专用水泥,采用点面结合、对比的学习方法。 土木工程材料中,凡是经过一系列物理、化学作用,能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料,统称为胶凝材料。 1 气硬性胶凝材料 1.1石膏 1.2石灰 1.3水玻璃 石膏应用的历史 9000年前,叙利亚和土耳其的小亚细亚就有古迹; 5000年前,埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏,然后破碎磨成粉末,再与水拌和制得用于金字塔建造中石块的粘结材料——灰浆; 古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊的雕塑。 十七世纪,法国巴黎的木质房的所有墙壁均用石膏灰浆(plaster)覆盖,以提高防火性能,因而,法国巴黎有“石膏的首都(capital of plaster)之称。 plaster of paris 天然二水石膏 这一过程中,浆体中的水分因水化和蒸发而逐渐减小,二水石膏胶体微粒数量不断增加,浆体的稠度逐渐增大,可塑性逐渐减小,表现为石膏的“凝结”;其后,浆体逐渐变稠,胶体微粒逐渐凝聚成为晶体,晶体逐渐长大、共生和相互交错,使浆体产生强度并不断增长,表现为石膏的“硬化”。石膏浆体的凝结和硬化,实际上是交叉进行的。 凝结硬化的物理化学过程 半水石膏颗粒 二水石膏晶体 建筑石膏的技术性质 建筑石膏:白色粉末,密度为2.60~2.75 g/cm3,堆积密度为800~1 000 kg/m3。包括天然建筑石膏、脱硫建筑石膏和磷建筑石膏。 建筑石膏有强度、细度、凝结时间等方面的技术要求,见下表(GB 9776-2008) :    ③具有一定保温、吸声性能以及调湿作用。由于石膏制品内部孔隙率大,因而导热系数小、具有保温性能;表面大量空隙对声音的传导和反射都不好;大量毛细孔隙对空气中水分具有较强的吸附能力,在干燥时又可释放水分,可调节湿度。 ④凝固时体积略膨胀,装饰性好;加工性好。石膏洁白、细腻,凝固时体积略有膨胀,膨胀率约为1%,所以制品饱满。 ⑤耐水性和耐冻性差。硬化后石膏吸湿性强,导致强度下降,若长期浸泡在水中还会因二水石膏晶体溶解而引起溃散破坏;若吸水后受冻,还会因孔隙中水分结冰膨胀而引起破坏。因此,石膏的耐水性、抗冻性都较差。 建筑石膏的应用   石膏在建筑中应用十分广泛。如石膏抹灰材料、各种墙体材料和装饰石膏板等。  ⑴ 粉刷石膏 粉刷石膏粘接力高、不裂、不起鼓、表面光洁、防火、保温,并且施工方便,可实现机械化施工,是一种高档抹灰材料,可用于办公室、住宅等的墙面、顶棚等。 ⑵ 建筑石膏制品 建筑石膏制品的种类很多。如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装饰石膏板、石膏角线、灯圈、罗马柱等,主要用于分室墙,内隔墙、吊顶及装饰。 纸面石膏板 纸面石膏板是以石膏为基材,掺入少量添加剂及增强纤维,并在板面、板背各粘结一层护面纸而成。 纸面石膏板最初在1890年由美国发明生产,1917年传入欧洲,由于其具有质轻、保温隔热、防火、隔音、施工方便、绿色环保等诸多优点,纸面石膏板在建筑中的应用得到迅速发展,产量不断增长。据统计,1997年美国纸面石膏板年产量已达19亿米2,约有80%墙体材料应用纸面石膏板,在美国100%的住宅建筑均采用纸面石膏板作为内部隔墙材料,消费量为8.1米2/人/年,而我国在2007年也仅为不到0.71米2/人/年,远远低于其它国家的消费水平。 石膏板之所以能得到迅速的推广应用,并在一百多年的进程中不被淘汰,与其优越的性能分不开,总的归纳为以下十点: 1. 生产能耗低,生产效率高:生产同等单位的纸面石膏板的能耗比水泥节省78%。且投资少生产能力大,便于大规模生产,国外已经有年生产量可达到4000万平方米以上的生产线。 2. 轻质:用纸面石膏板作隔墙,重量仅为同等厚度砖墙的1/15,砌块墙体的1/10,有利于结构抗震,并可有效减少基础及结构主体造价。 3. 保温隔热:由于石膏板的多孔结构,其导热系数为0.16W/(M.K),与灰砂砖砌块(1.1W(M.K))相比,其隔热性能具有显著的优势。 4. 防火性能好:由于石膏

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