土木工程材料 教学课件 作者 程云虹 陈四利 主编 丛树民 副主编第2章 无机胶凝材料.ppt

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1、第二章无机胶凝材料土木工程材料中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将散粒或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。按化学组成分类：无机胶凝材料，有机胶凝材料。按硬化条件：气硬性胶凝材料，水硬性胶凝材料。2011-091一、气硬性胶凝材料1.石灰（1）石灰的生产生成石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。石灰石等原材料在适当温度下煅烧，碳酸钙分解，释放出CO2，得到以CaO为主要成分的生石灰。即CaCO3→CaO＋CO2↑(900-1000℃)生石灰是一种白色或灰色块状物质，若将块状生石灰磨细，则可得到生石灰粉。2011

2、-092因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，所以经煅烧生成的生石灰中，也相应含MgO的成分。钙质石灰(MgO含量≤5%)，镁质石灰(MgO含量>5%)。欠火石灰。过火石灰。2011-093（2）石灰的熟化熟化是指生石灰（CaO）与水作用消解为熟石灰或消石灰（其主要成分为Ca(OH)2）的过程，这个过程又称为石灰的消化。即CaO＋H2O→Ca(OH)2＋64.9×103J石灰熟化为放热反应，熟化时体积增大1-2.5倍。为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两星期以上。消石灰浆，消石灰粉。2011-094（3）石灰的硬化

3、①结晶过程：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。②碳化过程：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化作用，生成碳酸钙晶体，释放水分并蒸发。即Ca(OH)2+CO2+nH2O→CaCO3+（n+1）H2O2011-095（4）石灰的技术性质①保水性和可塑性好②硬化速度慢③硬化后强度低④耐水性差⑤硬化时体积收缩大2011-096（5）石灰的技术标准项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量/%（不少于）908580858075CO2含量/%（不大于）5796810未消化残渣含量（5mm圆孔筛余）/%

4、（不大于）5101551015产浆量/（L/kg）（不少于）2.82.32.02.82.32.0表2.1建筑生石灰技术指标2011-097表2.2建筑生石灰粉技术指标项目钙质生石灰粉镁质生石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量/%（不少于）858075807570CO2含量/%（不大于）791181012细度0.90mm筛筛余/%（不大于）0.20.51.50.20.51.50.125mm筛筛余/%（不大于）7.012.018.07.012.018.02011-098表2.3建筑消石灰粉技术指标项目钙质消

5、石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品CaO+MgO含量/%（不少于）706560656055656055游离水/%0.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～20.4～2体积安定性合格合格—合格合格—合格合格—细度0.90mm筛筛余/%（不大于）000.5000.5000.50.125mm筛筛余/%（不大于）310153101531015注：钙质消石灰粉——MgO含量<4%，镁质消石灰粉——MgO含量≥4%且<24%，白云石消石灰粉——MgO含

6、量≥24%且<30%。2011-099（6）石灰的应用①制作石灰乳涂料②配制砂浆③拌制石灰土和三合土④生成硅酸盐制品（7）石灰的运输与贮存石灰在储存和运输过程中，要防止受潮，防止碳化，并注意周围不要堆放易燃物，防止熟化时放热酿成火灾。2011-09102.石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。（1）石膏的生产生产石膏胶凝材料的原料主要是天然石膏和化工石膏。天然石膏有天然二水石膏（CaSO4·2H2O）和天然无水石膏（CaSO4），化工石膏是含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。20

7、11-0911生产石膏的主要工艺流程是破碎、加热与磨细。根据加热方式和煅烧温度不同，可生产出不同性质的石膏产品。加热至107-170℃时，生成半水石膏(CaSO4·0.5H2O)，其反应式为：CaSO4·2H2O→CaSO4·0.5H2O＋1.5H2Oβ型半水石膏称为建筑石膏。2011-0912将二水石膏置于0.13MPa、125℃过饱和蒸汽条件下的蒸压釜中蒸炼，得到的是α型半水石膏，称为高强石膏。当加热温度为170～200℃时，得到可溶性硬石膏。加热温度超过400℃时，得到不溶性硬石膏，或称死烧石膏。当温度超过800℃时，得

8、到煅烧石膏，或称过烧石膏。2011-0913（2）建筑石膏的水化、凝结和硬化建筑石膏加水拌和，与水发生如下水化反应：CaSO4·0.5H2O＋1.5H2O→CaSO4·2H2O随着水化反应的进行，浆体中的游离水分逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度逐渐增大，可塑性逐渐