建筑材料2-石灰.ppt

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1、建筑材料学气硬性胶凝材料胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后，由液态或半固态变成坚硬的固态状态，并能将散粒材料（如砂、石等）或块状材料（如砖、石块等）粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料。气硬性：石灰、石无机胶凝材料（按硬化条件）膏、水玻璃等。水硬性：水泥等。有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶（天然或合成高分子）胶凝材料气硬性胶凝材料胶凝材料的发展历史（1）粘土时期：距今六千多年的半坡原始公社遗址，其围墙就是用粘土建造的；古科威特城全用粘土建成，完好保持至今。而古希腊的建筑是用石块而不用任何胶结料堆砌而成。（2）石膏时期：古埃及人于公元前3600年建

2、造金字塔时，将雪花石膏煅烧成熟石膏，再用水、河砂制成石膏砂浆，用花岗岩砌筑成146米高的正方锥体。（3）石灰时期：由于石灰煅烧温度比石膏高很多，而燃料短缺，因此石灰的使用比石膏迟一些。希腊在上古时代就已使用石灰；古罗马人从古希腊学来使用石灰，砌墙的一些罗马砂浆保持至今。我国古人于公元前220年修建长城时，用石灰、砂、粘土配成三合土，洒水夯实筑成城墙。（4）石灰火山灰时期：古希腊人用圣多伦岛的火山凝灰岩（即圣多伦土）磨细后与石灰、砂混合，所得砂浆强度高、抗水性好。古罗马人用火山凝灰岩（质量最好的产于普佐里，因而被称为普佐兰那）加石灰制成砂浆，建造

3、了万神殿（墙厚20英尺，圆顶跨度142英尺）、水渠（总长359英里）、克罗逊斗兽场、庞贝城等著名建筑。在中世纪（十二~十四世纪），随着陶瓷生产的发展，人们开始将废陶瓷、碎砖瓦磨细后与石灰混合使用，并将这种人工火山灰质材料称为水泥。石灰与火山灰质材料混合使用的做法延续至今，即硅酸盐混凝土。（5）水硬性石灰时期：1756年，英国工程师约翰·斯米顿（JohnSmeaton）奉命在海上重建一个灯塔（EddystoneLighthouse），他研究了石灰火山灰质材料的性质，发现：凡是质量好的石灰，石灰石中均含有相当数量的粘土。这是第一次揭示了水硬性石灰的

4、性质。1796年，约瑟夫·派克（JosephPerker）用龟甲石（一种粘土质石灰石）烧成了罗马水泥。（6）波特兰水泥时期：1818年，法国人维卡（L.J.Vicat）在研究水硬性石灰中发现，用白垩与粘土加水湿磨后煅烧，能制成一种人工水硬性石灰。这可视作现代波特兰水泥制造的雏形。1824年10月21日，英国建筑工人约瑟夫·阿斯普丁（JosephAspdin）获得了生产波特兰水泥的专利。当时的波特兰水泥标号不足5MPa，而目前在50MPa左右。目前水泥有100多种。波特兰水泥的发明，开创了胶凝材料的新纪元，从此，天然石材在建筑上的黄金时代就一去不

5、复返了。2.水硬性胶凝材料指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料。适宜：既适宜于地上，也可用于地下和水中环境。1.气硬性胶凝材料指在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。适合：地上和干燥环境。第二章气硬性胶凝材料一、石灰的生产、化学成分与品种1.生产：石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云质石灰岩、白垩等为原料，在一定烧结温度下，煅烧所得的产物。其主要成分为氧化钙（CaO).CaCO3——CaO+CO2MgCO3——MgO+CO2第一节石灰（lime）煅烧煅烧过火石灰：灰黑色，表面出现

6、裂纹，有玻璃体的外壳。含SiO2、Al2O3杂质，块体容重大，熟化慢。欠火石灰：未分解的石灰石，废品，利用率很低，不能消化，降低石灰浆的产量。2.品种根据成品的加工方法的不同，有四种成品：（1）块状生石灰：由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物主要成分CaO（2）生石灰粉：由块状生石灰磨细而成。（3）消石灰粉：将生石灰用适量的水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca（OH）2。亦称为熟石灰。正火石灰：煅烧正常，质量轻，无裂缝，密度3.1-3.4g/cm3，表观密度800-1000kg/m3。当MgO含量≤5%时称为钙质石灰。当MgO含量＞5%时称

7、为镁质石灰。一、石灰的生产、化学成分与品种第一节石灰（4）石灰膏：将块状生石灰用过量水（约为生石灰体积的3—4倍）消化，或将消石灰粉和水拌合，所得的具一定稠度的膏状物。主要成分为Ca（OH）2和水。二、生石灰的水化又称熟化或消化。是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的过程。其水化反应式如下：一、石灰的生产、化学成分与品种第一节石灰特点：1.反应可逆。2.水化热大、水化速度快。3.水化过程体积增大。陈伏：为保证石灰完全熟化，石灰必须放入坑中以水覆盖保存两星期以上，这个过程称为“陈伏”。否则，未水化的石灰颗粒将混砂浆中，在砂浆应用之后熟化

8、，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现象，影响工程质量。二、生石灰的水化石灰的陈伏第一节石灰熟化为石灰膏：将生石灰放入化灰池中，加大量的