建筑材料附实验报告课件 教学课件 作者 蔡丽朋 主编第二章___气硬性胶凝材料.doc

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1、第二章气硬性胶凝材料内容提要本章主要讲述建筑工程中常用的气硬性胶凝材料石灰、石膏和水玻璃，本章的学习要求是：1．掌握气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。2．掌握石灰的生产、熟化硬化、技术标准、性质、应用及储运。3．掌握建筑石膏的生产、凝结硬化、性质、应用及储运。4．了解水玻璃的性能及应用。在建筑工程中将能够把散粒状材料（如砂、石等）和块状材料（如砖、砌块等）粘结成为一个整体的材料，统称为胶凝材料。胶凝材料按照化学成分不同分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。无机胶凝材料按其能否在水中凝结硬化、保持和发展强度，又分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，保持和发

2、展强度。水硬性胶凝材料既能在水中又能在空气中凝结硬化，保持和发展强度。气硬性胶凝材料耐水性差，一般只适用于地上或干燥环境，不适宜用于潮湿环境，更不可用于水中。水硬性胶凝材料耐水性好，既可用于空气中，也可用于地下或水中。第一节石灰石灰是一种传统的建筑材料。由于生产石灰的原材料广泛，生产工艺简单，成本低，使用方便，故石灰在建筑工程中一直得到广泛应用。一、石灰的生产生产石灰的原料主要是石灰石（又称石灰岩），也采用用含有碳酸钙成分的天然物质或化工副产品。石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO3），另外还有少量的碳酸镁（MgCO3）和黏土杂质。将石灰石在高温下煅烧，即得块状生石灰。生石灰主要成分是CaO，

3、另外还有少量MgO等杂质。CaCO3CaO+CO2↑30MgCO3MgO+CO2↑在正常温度下煅烧良好的块状石灰，质轻色白，呈疏松多孔结构，CaO含量高，密度为3.1～3.4g/cm3，堆积密度为800～100kg/m3。生产石灰时，由于煅烧时间或煅烧温度控制不均匀，常会出现欠火石灰或过火石灰。欠火石灰是由于煅烧温度过低或煅烧时间不足，石灰石中的CaCO3尚未完全分解，生产出的石灰CaO含量低，降低了石灰的利用率。过火石灰是由于煅烧温度过高或煅烧时间过长，石灰石中的杂质发生熔结，生产出的石灰颗粒粗大、结构致密，熟化速度十分缓慢，对石灰的利用极为不利。建筑石灰按照MgO含量不同，将生石灰分为钙

4、质石灰（MgO5%）和镁质石灰（MgO>5%）。镁质石灰熟化较慢，但硬化后强度较高。按照成品加工方法的不同，建筑工程中常用的石灰类型主要有：1.块状生石灰由原料煅烧而成的原产品，主要成分为CaO。2.生石灰粉块状生石灰经磨细而成的粉状产品，其主要成分也为CaO。3.消石灰粉将生石灰用适量的水消化而成的粉末，也称熟石灰粉，其主要成分为Ca(OH)2。4.石灰膏（浆）将生石灰加约为石灰体积3—4倍的水消化而成。石灰浆在储灰坑中沉淀，并除去上层水分后，称为石灰膏。如果水分加得更多，则呈白色悬浮液，称为石灰浆（或石灰乳）。石灰膏多用于配制石灰砂浆，石灰浆主要用于粉刷。二、石灰的熟化与硬化生石灰与水发

5、生反应生成熟石灰的过程，称为石灰的熟化（又称消解或消化）。熟化后的石灰称为熟石灰，其主要成分为Ca(OH)2。CaO+H2OCa(OH)2+64.8kJ生石灰熟化过程放出大量的热，且体积迅速膨胀1—2.5倍。煅烧良好、氧化钙含量高的生石灰熟化快、放热量多、体积增大多，因此产浆量高。30在建筑工程中，生石灰必须经充分熟化后方可使用。这是因为块状生石灰中常含有过火石灰，过火石灰熟化十分缓慢，如果没有充分熟化而直接使用，过火石灰就会吸收空气中的水分继续熟化，体积膨胀使构件表面凸起、开裂或局部脱落，严重影响施工质量。为了保证生石灰充分熟化，一般在工地上将块状生石灰放在化灰池内，加水经过两周以上时间的

6、消化，这个过程称为生石灰的熟化处理，亦称“陈伏”。在陈伏期间，石灰浆表面应保持有一层水覆盖，使其与空气隔绝，避免碳化。石灰浆体的硬化包含干燥、结晶和碳化三个交错进行的过程。在石灰浆体中由于多余水分的蒸发或被砌体吸收使Ca(OH)2的浓度增加，获得一定的强度。随着水分继续减少，Ca(OH)2逐渐从溶液中结晶出来，使强度继续增加。Ca(OH)2与潮湿空气中的CO2反应生成CaCO3（称为碳化），新生成的CaCO3晶体相互交叉连生或与Ca(OH)2共生，构成紧密交织的结晶网，使浆体的强度进一步提高。由于空气中的CO2浓度低，且CO2较难深入内部，故碳化过程十分缓慢。从石灰浆体的硬化过程可以看出，石

7、灰浆体硬化速度慢，硬化后强度低，耐水性差。三、石灰的技术标准根据建材标准《建筑生石灰》（JC/T479—92）、《建筑生石灰粉》（JC/T480—92）、《建筑消石灰粉》（JC/T481—92）的规定，将生石灰、生石灰粉、消石灰粉分为优等品、一等品和合格品三个等级。其相应技术指标见表2-1、表2-2、表2-3。表2-1建筑生石灰的技术指标（JC/T479—92）项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品