道路建筑材料课件.ppt

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1、主讲：第二章石灰和水泥思考:什么是石灰?石灰在工程中有什么用途？工程用石灰怎么选择？工地现场石灰堆放工地现场石灰过筛内容提要及知识要点本章阐述了石灰的消化、硬化过程和质量检验评定指标；通过学习，要求学生能够：具有石灰消化与硬化、硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性方面的知识；具有石灰、技术性质的知识，并能进行检验；能根据工程情况合理选用石灰。第一节概述胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料胶凝材料：在建筑工程中，能以自身的物理化学作用将松散材料(如砂、石)胶结合成为具有一定强度的整体结构的材料，统称为胶凝材料。返回前页气硬性胶凝材料：如石灰、石膏、菱苦土的水玻璃等只能在空气中

2、硬化、保持或继续提高强度的胶凝材料。返回前页水硬性胶凝材料如各种水泥，则不仅能在空气中硬化、而且能更好的在水中硬化，且可在水中或适宜的环境中保持并继续提高速度。返回前页石灰根据化学成分的不同分为生石灰和熟石灰。石灰的主要化学成分是CaO，熟石灰的主要成分是Ca(OH)2。根据成品加工方法的不同，可分为块状生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰浆、石灰乳。石灰的生产工艺石灰是由富含碳酸钙的岩石(如石灰石、白云石、白垩等)为主，亦可应用含有氧化钙和部分氧化镁的岩石经过煅烧，逸出二氧化碳气体后得到的块状材料。煅烧过程中，碳酸钙的分解需要吸收热量，通常需加热至900℃以上，其化学反应可表示如下：CaCO

3、3——CaO+CO2↑（178kJ/mol）900℃178kJ/mol优质的石灰，色质洁白或带灰色，质量较轻，块状石灰堆积密度为800-1000kg/m。石灰在烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不匀等原因，使得石灰中含有未烧透的内核，这种石灰即称为“欠火石灰”。欠火石灰的未消化残渣含量高，有效氧化钙和氧化镁含量低，使用时缺乏粘结力。另一种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，块体密度大，消化缓慢。这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰用于建筑结构物中仍能继续消化，以致引起成型的结构物体体积膨胀，导致结构物表面产生鼓包

4、、隆起、起皮、剥落或产生裂缝等破坏现象，故危害极大。石灰的消化和硬化1.石灰的消化烧制成的生石灰，在使用时必须加水使其“消化”成为“消石灰”，这一过程亦称“熟化”，故消石灰亦称“熟石灰”．其化学反应为：CaO+H20—Ca(OH)2+64.9kJ/mol消石灰主要化学成分为氢氧化钙Ca(OH)2。上式理论需水量仅为石灰的32％，但是由于石灰消化是一个放热反应过程，实际加水量达70％以上。根据加水量的不同，可以得到不同形态的熟石灰，加水量恰好完成上述反应，可得到细粉状的熟石灰即消石灰粉；加入超过上述反应所需的水，可得石灰浆；加入更多的水稀释石灰浆可得到石灰乳。块状石灰从加水至产生热量达到最高

5、温度所需的时间称为消解速度。在石灰消化时，应注意加水速度。对消解速度快、活泼性大的石灰，如加水过慢，水量不够，则已消化的石灰颗粒生成Ca(OH)2包围于未消化颗粒周围，使内部石灰不易消化，这种现象称为“过烧”现象；相反，对于消解速度慢、活泼性差的石灰，如加水过快，则发热量少，水温过低，增加了未消化颗粒，这种现象称为“过冷”现象。石灰消化时，为了消除“过火石灰”的危害，可在消化后“陈伏”半月左右再使用。石灰浆在陈伏期间，在其表面应有一层水分，使之与空气隔绝，以防止碳化。2．石灰的硬化石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳酸化两部分。2.1石灰浆的干燥硬化(结晶作用)石灰浆体干燥过程，由于水分蒸发形成

6、网状孔隙，这时滞留在孔隙中的自由水由于表面张力的作用而产生毛细管压力，使石灰粒子更加密实，而获得“附加强度”。此外，由于水分的蒸发，引起Ca(OH)：。溶液过饱和而结晶析出，并产生“结晶强度”。但从溶液中析出Ca(OH)2数量极少，因此强度增长不显著。其反应为：Ca(OH)2+nH2O——Ca(OH)2·nH2O2.2硬化石灰浆的碳化(碳化作用)氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙晶体，为熟石灰的“碳化”，石灰浆体经碳化后获得的最终强度，称为“碳化强度”。其化学反应式为：Ca(OH)2+C02+nH20——CaCO3+(n+1)H2O该反应主要发生在与空气接触的表面，当浆体表面生成一层

7、CaCO3薄膜后，碳化进程减慢，同时内部的水分不易蒸发，所以石灰的硬化速度随时间增长逐渐减慢。结晶碳化石灰的技术要求和技术标准用于道路或桥梁工程的石灰，应符合下列技术要求：1.有效氧化钙和氧化镁含量（理论内容）2.生石灰产浆量和未消化残渣含量（理论内容）3.二氧化碳(CO2)含量（理论内容）4.消石灰游离水含量（理论内容）5.细度（理论内容）观看试验部分内容石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁。它们的含量是评价