胶凝材料专题知识专业知识讲座.ppt

第一节气硬性无机胶凝材料

一、石灰

石灰是在建筑中使用较早的一种矿物胶凝材料。

原料:石灰岩，主要成分为碳酸（CaCO3），其次为碳酸镁（MgCO3）。石灰岩经煅烧后生成生石灰，系轻质的块状物质，颜色白至灰或黄绿色。视氧化镁含量的多少，可把石灰分为钙质石灰和镁质右灰。

（一）石灰的生产

CaCO3CaO+CO2↑

煅烧温度应高于900℃，一般常在1000~1200℃，当煅烧温度达到700℃时，石灰岩中的次要成分碳酸镁开始分解为氧化镁，反应式如下：

MgCO3MgO+CO2↑;1.欠火石灰:产生的原因是石灰岩块的尺寸过大或窑中温度不够均匀，本身尚未分解；

2.过火石灰:由于煅烧温度过高，煅烧时间过长或原料中的二氧化硅和三氧化二铝等杂质发生熔结而造成的。

过火石灰熟化十分缓慢，其细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓泡”现象，影响工程质量。处理方法：让含有过火石灰的石灰在石灰窖中“陈伏”一段时间，让其充分熟化。;（二）石灰的熟化

生石灰（块灰）加水熟化为熟石灰Ca(OH)2,这个过程称为石灰的熟化或消解，工地称为“淋灰”。生石灰与水作用是放热反应。

生石灰在熟化过程中，体积膨胀，质纯且煅烧良好的生石灰体积增大3~3.5倍，含杂质且煅烧不良的生石灰体积增大1.5~2倍。

石灰熟化作用的快慢有很大的差异。块小多孔的块灰容易与水接触，故熟化较快；钙石灰比镁石灰熟化快；过火或欠火石灰熟化慢；杂质含量增多，熟化速度减慢。;石灰按其熟化速度可分为：

（1）快熟石灰：熟化速度在10min内。

（2）中熟石灰：熟化速度在10~30min。

（3）慢熟石灰：熟化速度在30min以上。

工地上熟化石灰是在化灰池内进行。待生石灰加水粉化后，搅拌成浆，通过6mm筛网过滤（除渣），流入淋灰坑内呈膏状材料。为保证石灰完全熟化，石灰膏必须在坑中保存两星期以上，这个过程称为“陈伏”。否则未熟化的颗粒，将混入砂浆中，有碍工程质量。有条件时也可用机械淋制石灰膏。;（三）石灰的硬化

石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个过程同时进行完成的。

（1）结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙??渐从饱和溶液中结晶。

（2）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发。

碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。而且，碳化作用在长时间内只限于表面，石灰浆硬化后，是由碳酸钙和氢氧化钙两种不同的晶体组成。;随着干燥硬化和碳化硬化的不断进行，Ca(OH)2晶体和CaCO3固体逐渐增加，阻止了水分的蒸发和CO2的进入，从而速度是逐渐减慢的，致使纯石灰浆，在较长时间内经常处于湿润状态，不易硬化，强度，硬度不高，收缩得很慢，所以纯石灰浆不能单独使用，必须掺填充材料，如掺入砂子配成石灰浆使用。

掺入砂子减少收缩，更主要的是砂掺入能在石灰浆内形成连通的毛细孔道使内部水分蒸发并进一步碳化，以加速硬化。为了避免收缩裂缝，常加纤维材料，制成石灰麻刀灰，石灰纸筋灰等。;（四）石灰的特点

1、保水性好

2、硬化速度缓慢，强度低

3、硬化时体积收缩大

4、耐水性差

（五）石灰的应用

1、制作石灰乳涂料和砂浆

2、制作灰土和三合土

3、制作硅酸盐制品（蒸压灰砂砖）

4、加固含水的软土地基

（六）石灰的保存和运输

要做到防潮、防水;二、石膏

（一）石膏的原料与生产

1、原料：天然二水石膏、化工石膏等

2、生产（基于外部条件之差异，相应的品种也有差别）

（二）石膏的水化与硬化

1、水化：

CaSO4·1/2H2O+1.5H2O——CaSO4·2H2O

2、硬化：随着水化的进行，浆体逐渐失去可塑性，颗粒间的凝聚力和摩擦力加大，并开始产生结构强度，直至水分完全失去，强度才停止发展;（三）石膏的特性

（1）孔隙率大；（2）凝结硬化快；（3）硬化后体积微膨胀；（4）耐水性、抗冻性差；（5）耐火性好；（6）密度小、导热性差

（四）建筑石膏的应用

1、?作民用建筑的各种内墙隔板、吊顶板等

2、?室内装饰

3、?制作建筑雕塑

4、?生产水泥、硅酸盐建筑制品;三、水玻璃

（一）水玻璃的组成和生产

水玻璃，又名泡化碱，可溶于水，由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的硅酸盐材料。建筑上常用钠水玻璃（Na2O·nSiO2）。

水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱。将原料磨细，按比例配合，在玻璃熔炉内加热至1300~1400℃，熔融而生成硅酸钠，冷却后即成固态水玻璃。

固态水玻璃在0.3~0.8MPa的蒸压锅内加水加热，溶解为无色、淡黄或青灰色透明或半透明粘稠液体，即成为液态水玻璃。;（二）水玻璃的硬化

水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析