Chapter 2_Non-Hydraulic Cementitious Materials.ppt

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1、土木工程材料CivilEngineeringMaterialsSchoolofCivilEngineering&ArchitectureNanchangUniversity王信刚（WANGXin-gang）第二章气硬性胶凝材料Chapter2Non-HydraulicCementitiousMaterials主要内容胶凝材料CementitiousMaterialsorBinder石灰Lime石膏Gypsum小节与思考Summary&ExercisesCementitiousMaterials胶凝材料的概念Definition物理化学变化－可塑浆体－坚硬石状体－将散体材料胶结成为一个整体Bi

2、nderisavarietyofmaterialstoglueindividualfillerparticlestogethertoformconcrete胶凝材料的分类Classification有机胶凝材料：Epoxy，Asphalt无机胶凝材料：气硬性－Lime&Gypsum水硬性－CementCementitiousMaterials气硬性胶凝材料Non-Hydraulic只能在空气中凝结(Setting)、硬化(Hardening)，并保持其强度水硬性胶凝材料Hydraulic不仅能在空气中凝结、硬化，而且能在水中发展其强度区别凝结硬化所处的环境、强度的保持和发展、生产工艺过程主要

3、内容胶凝材料CementitiousMaterialsorBinder石灰Lime石膏Gypsum小节与思考Summary&Exercises石灰(Lime)石灰的制造Manufacture石灰的水化、硬化Hydration&Hardening石灰的应用Application石灰的分类（Classification）按使用性质分类1）气硬性石灰Non-HydraulicLime由CaCO3含量较高,粘土含量＜8%的石灰石煅烧而成,我国目前使用的石灰大多数属于此类2）水硬性石灰HydraulicLime用粘土含量≥8%的石灰石（如泥灰质石灰石等）煅烧而成。其成品中除CaO外，还有一定数量的C2S

4、（2CaO·SiO2）、C12A7（12CaO·7Al2O3）等，呈现出水硬性石灰的制造(Manufacture)原材料RawMaterial以CaCO3为主要成分的天然岩石（粘土含量＜8%石灰石）煅烧CalciningCaCO3＝CaO＋CO2文学性的高度概括（七言绝句）－于谦的《石灰吟》于谦－《石灰吟》石灰吟千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身全不怕，要留清白在人间。作者简介：于谦，(1398－1457)，字延益，浙江钱塘人，明代杰出的政治家、军事家、诗人。相传此诗为其17岁时所作，《石灰吟》可以说是作者生平和人格的真实写照（石灰石开采）（石灰石煅烧）（石灰石烧成石灰粉）（石灰颜色）石

5、灰的制造(Manufacture)煅烧工艺与性态Technique&Characteristic欠烧石灰：CaCO3未完全分解，是CaCO3和CaO的混合物，胶凝性差僵烧石灰：也称过火石灰，CaO晶格畸变，活性变差，与水发生化学反应较慢如何处理僵烧石灰陈伏：将生石灰与水置于一“水封”的池中陈化14天，称为陈伏目的：消除过火石灰的不利影响(a)中等煅烧的石灰(b)强烈煅烧的石灰(c)“僵烧”的石灰CaO晶体在已煅烧的方解石中的分布□－CaO晶体水化反应过程AutogenousProcessingCaO＋H2O＝Ca(OH)2＋64.9kJ（自发过程）水化特点1）水化热高：强烈的水化反应能力2）需

6、水量大：需加入７０％的水（理论需水量32％，放热导致蒸发水量约37％）3）体积膨胀：膨胀1.0~2.5倍（固相的绝对体积增加了97.92％，但石灰－水系统总体积减少了4.54％，发生了化学减缩）石灰的水化生石灰与熟石灰Calces&WhiteLime1）生石灰：CaO，白色块状，酥松状态，极易吸水2）熟石灰：Ca(OH)2，粉末状，白色，密度2.1g/cm3，松散状态下堆积密度400~500kg/m3石灰的水化石灰的硬化硬化过程HardeningProcessingCa(OH)2＋CO2＋H2O＝CaCO3＋2H2O结晶和碳化两个平行过程碳化的特点：体积收缩为什么说石灰是气硬性胶凝材料主要

7、水化产物的耐水性性质决定的SEMPhotographofCa(OH)2Crystal（a）层状Ca(OH)2（×3000）（b）正六边形的Ca(OH)2（×2000）SEMPhotographofCaCO3（a）CaCO3（×5000）（b）CaCO3（×10000）石灰的应用(Application)建筑工程(如何处理收缩问题)砌筑砂浆与抹灰砂浆，强调易铺性和胶结性灰土工程石灰土、三合土气硬性