气硬性胶凝材料

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气硬性胶凝材料

气硬性胶凝材料
石灰的生产,实际上就是将石灰石在高温下锻烧,使其分解成为 CaO和CO2,CO2以气体逸出。反应式如下:
CaCO3 900℃ CaO CO2 MgCO3 700℃ MgO CO2 实际生产中,锻烧温度通常为1000~1200℃。生产所得为生石灰, 主要成分CaO,是一种白色或灰色的块状物质,通常称作块灰。由于原 料中常含有碳酸镁(MgCO3),锻烧后生成MgO,
石灰是一种传统的气硬性胶凝材料。原料来源广、生产工艺简单、 成本低廉,并具有某些优异性能,至今仍为建筑工程广泛使用。
2.2.1 石灰的生产
石灰最主要的原材料是石灰石、白云石和白要,主要成分是碳酸钙 ,其次是少量的碳酸镁。原材料的品种和产地不同,对石灰性质影响较 大,一般要求原材料中黏土杂质含量小于8%。
2.2.2 石灰的熟化与硬化
一、石灰的熟化
石灰的熟化,又称消解,是生石灰(CaO)与水反应生成熟石灰
[(Ca(OH)2)]的过程,反应方程如下:
CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9kJ
石灰的熟化反应速度快,锻烧良好的CaO与水接触时几秒钟内即反
应完毕,并释放大量的热,熟化时体积膨胀,体积增大1.5~2.0倍。
(2)碳化过程:Ca(OH)2与空气中的CO2和水作用,生成不溶解于水 的CaCO3晶体,析出的水分又逐渐被蒸发,这过程称作碳化,反应式如 下:
Ca(OH )2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1)H 2O
碳化过程形成的CaCO3:晶体使硬化石灰浆体结构致密、强度提高 。但由于空气中CO2的浓度很低,又只在表面进行,故碳化过程极为缓 慢。空气中湿度过小或过大均不利于石灰的碳化硬化。
(3)施工现场使用的生石灰最好立即熟化,存放于储灰池内进行陈 伏。

3.1 气硬性胶凝材料

3.1 气硬性胶凝材料
3.1 气硬性胶凝材料
胶凝材料(cements,binding materials) 胶凝材料
胶凝材料概念:在土木工程材料中, 胶凝材料概念:在土木工程材料中,凡是经过 一系列的物理、化学作用, 一系列的物理、化学作用,能将散粒状或块状 材料粘结成整体的材料,统称为胶凝材料。 材料粘结成整体的材料,统称为胶凝材料。
作为石膏制品时, 作为石膏制品时,因为石膏凝 结速度很快,需要进行调节, 结速度很快,需要进行调节, 此时可以加入促凝剂和缓凝剂。 此时可以加入促凝剂和缓凝剂。
四、品种
(1)建筑石膏(calcined gypsum) (2)高强石膏(high strength gypsum/plaster) (3)硬石膏:无水石膏(anhydrite,anhydrous gypsum)
(2)凝结硬化慢、强度低:碳酸钙和氢氧化钙结晶体 凝结硬化慢、强度低: 凝结硬化慢 (3)耐水性差:氢氧化钙结晶易溶于水 耐水性差: 耐水性差 (4)体积收缩大:蒸发大量的游离水 体积收缩大: 体积收缩大 (5)吸湿性强 )
四、应用
(一)建筑业
1.石灰乳涂料
将热化好的消石灰加入水稀释,直接用于室内墙壁和天棚的 将热化好的消石灰加入水稀释, 涂料。 涂料。 ——加入各种耐碱颜料,可变成彩色涂料。 加入各种耐碱颜料,可变成彩色涂料。 加入各种耐碱颜料 ——加入少量磨细的矿渣或粉煤灰 ,提高其耐水性。 加入少量磨细的矿渣或粉煤灰 提高其耐水性。 ——加入明矾,氯化钙,聚乙烯醇等减少涂层粉化。 加入明矾,氯化钙,聚乙烯醇等减少涂层粉化。 加入明矾
– 建筑石膏的应用
(1)纸面石膏板:两面用坚韧的纸做护面 纸面石膏板: 纸面石膏板 (2)纤维石膏板:含纤维材料 纤维石膏板: 纤维石膏板 (3)装饰石膏板:造型美观,品种多样 装饰石膏板: 装饰石膏板 造型美观, (4)空心石膏条板:空心 空心石膏条板: 空心石膏条板 (5)石膏蜂窝板、石膏矿棉复合板、防潮石膏板 石膏蜂窝板、 石膏蜂窝板 石膏矿棉复合板、 等

气硬性胶凝材料ppt课件

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提高耐久性。
结晶和碳化两个过程同时进行,但极为缓慢。碳
化过程长时间只限于表面,结晶过程主要在内部
发生。
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原因 空气中CO2含量稀薄,使碳化反应进展缓慢, 同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳, 阻止了CO2的渗入,同时又使内部的水分无 法析出,影响硬化过程的进行。
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四、石灰的技术要求
有效成分含量
• 土木工程对胶凝材料有哪些性能要求? • 怎样正确选择和使用胶凝材料?
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第一节 建筑石灰

锤 百 炼 出 深 山
烈 火 焚 烧 若 等 闲
粉 身 碎 骨 浑 不 怕
只 留 清 白 在 人

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一、石灰的生产
煅烧石灰石 或白垩,内
含CaCO3
温度过低时 温度在900℃左右时
温度过高时
碳酸钙没有完全 分解,降低了生 石灰的产量

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四、建筑石膏的应用
(1)制成石膏抹灰材料 (2)各种墙体材料如纸面石膏板、石膏空 心砌块、石膏空心条板 (3)各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕 塑制品。 使用时应注意问题:在运输及储存时应防止 受潮,一般储存三个月后强度降低30%左右
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学会分析、思考和回答问题!
1. 石膏硬化体的表观密度小,孔隙率大,为什么?
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,并且在空 气中保持和发展其强度;
关键:干燥状态下,其硬化体才有较好 的性能! 水硬性胶凝材料不仅能在空气中,而且能更好 地在水中硬化,保持并发展其强度。
关键:干燥或潮湿状态下,其硬化体均 有很好的性能!
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学习要求—三问?
• 胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素 是什么?
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第4章 气硬性胶凝材料

第4章 气硬性胶凝材料

分析:石膏制 品能否用于室 外? (孔隙率大、 不耐水)
主要特性: 1、孔隙率大 2、硬化快 3、硬化后体积膨胀 4、耐水性、抗冻性差 5、防火 6、保温性好Fra bibliotek建筑材料
第四章 气硬性胶凝材料 §4-3 水 玻 璃(了解) 一、化学组成:硅酸钠的水溶液(Na2O· O2) nSi 俗称泡花碱 二、硬化特点:水玻璃在空气中吸收CO2,析出Si O2凝胶, 凝胶逐渐干燥而硬化。硬化过程缓慢。
建筑材料
三、石灰的硬化: 第四章 气硬性胶凝材料 §4-1 石 灰
Ca(OH)2 + CO2 + nH2O
CaCO3 +(n+1) H2O 空气中进行: 干燥过程
过程:碳化:表面生成致密碳酸钙薄膜 结晶:内部氢氧化钙结晶
石灰石是气硬性胶凝材料,不能用于潮湿、与水接触的建筑物 石灰能否单独使用?为什么?如果不能,怎么办?
四、技术性质: 1.良好的保水性。 2.凝结硬化慢、强度低。 3.吸湿性强。
4.体积收缩大。
5.耐水性差。 6.化学稳定性差。 五、石灰的应用: 砌筑、抹面、粉白、 基础、道路、地面:三合土、四合土 六、石灰的保管:防火、防潮、一个月
建筑材料
第四章 气硬性胶凝材料 §4-2 建 筑 石 膏
天然无水石膏、硬石膏---- CaSO4 生石膏、软石膏----CaSO4 .2H2O 熟石膏、建筑石膏---- CaSO4 .1/2H2O 主要技术性质:1、白色 2、密度:2.6—2.7 3、分为三级
建筑材料
第四章 气硬性胶凝材料 §4-1 石 灰 二、 石灰的熟化: CaO + H2O Ca(OH)2 +64.8KJ 注意: 1、 熟化反应是放热反应 2、 熟化反应过程体积膨胀1~2.5倍。 新拌制的 石灰能否 马上使用?

第三章 气硬性胶凝材料

第三章  气硬性胶凝材料
3 气硬性胶凝材料
一、胶凝材料的定义 胶凝材料是能通过自身的物理化学作用, 从可塑性浆体变成坚硬的固体,并能把散粒 材料(砂、石子)或块状材料(砖、石块) 粘结成为整体的材料。
二 胶凝材料的分类 胶凝材料按化学成分可分为:无机胶凝材料 和有机胶凝材料。 无机胶凝材料按其硬化条件的不同分为:气 硬性和水硬性。
白云石是碳酸盐矿物,分别有铁白云石和锰白云石。它的晶体结构像方解石,常 呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。有的白云石在阴极射线照射下发橘红色光 。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷 、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料 和高炉炼铁的熔剂;生产钙镁磷肥和制取硫酸镁;以及生产玻璃和陶瓷的配料。 理论化学成分:CaO 30.4%,MgO 21.7%
水硬性胶凝材料是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,如各种水泥。 水硬性胶凝材料既适用于地上,也可用于地 下或水中环境。
3.1 石灰
建筑石灰常简称为石灰,是人类最早使用的 一种建筑材料。 石灰是具有不同化学成分和物理形态的生石 灰、消石灰、水硬性石灰的统称。
气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化,也只能在空气中保持 或继续发展其强度的胶凝材料,如石膏、石灰、水玻璃和菱 苦土等。这类材料只适用于地上或干燥环境,不宜用于潮湿 环境,更不可用于水中。
菱苦土,又名苛性苦土、苦土粉,它的主要成分是氧化镁。以天然菱镁矿
为原料,在800~850℃温度下煅烧而成,是一种细粉状的气硬性胶结材 料。颜色有纯白,或灰白,或近淡黄色,新鲜材料有闪烁玻璃光泽。
2 二水石膏胶体微粒 4 交错的晶体
建筑石膏凝结硬化

第三章 气硬性胶凝材料---石灰

第三章 气硬性胶凝材料---石灰

定的强度。
例1: 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后, 墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还 发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原 因。

答:
石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,
引发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬 化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的 结果。
二、石灰熟化与硬化
1、石灰熟化
CaO H 2O Ca(OH ) 2

(1) 熟化反应的特点: 一是水化热大,水化速率快;
二是水化过程中固相体积增大1.5倍至2倍。


(2)石灰熟化方式
(1)淋灰法——就是在生石灰中均匀加入 70%左
右的水,便可得到颗粒细小、分散的熟石灰粉。

(2)化灰法——在生石灰中加入适量的水,约为
成的生石灰称为磨细生石灰粉或建筑生石灰粉。

燃烧反应完成物:
正火石灰
欠火石灰
其使用时,产浆量低,质量差,降低石灰的利用率。
过火石灰
★ 使硬化的砂浆产生“崩裂或鼓泡”现象,严重影响 工程质量。 ★生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中进行两周以上 的“陈伏”。“陈伏”期间,石灰浆表面应保有一层水 分,与空气隔绝,以免碳化。
其他方面的应用(生石灰)
(5)配制无熟料水泥----将具有一定活性的混合材料, 按适当比例与生石灰配合,经共同磨细,可得到水硬 性的胶凝材料,即为无熟料水泥。 优点:用磨细的生石灰配制,可不经预先消化和陈伏, 而直接应用。
(6)加固软土地基——块状生石灰可用来加固软土地 基(称为石灰桩)。
其他方面的应用
墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是
由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石 灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全 熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气 中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀。从而出现 上述现象。

3 气硬性胶凝材料

3 气硬性胶凝材料
第三章
气硬性胶凝材料
概述: 1. 胶凝材料的定义:经过一系列的物理和化学 变化,能够产生凝结硬化,将块状或粉状材 料胶结起来,形成为一个整体的材料 2、胶凝材料的分类:
气硬性胶凝 材料 无机胶凝 材料 水硬性胶凝 材料
只能在空气中凝结硬化, 空气中凝结硬化 只能在空气中凝结硬化,并 保持和发展强度的胶凝材料。 保持和发展强度的胶凝材料。 石灰、石膏、 (如:石灰、石膏、水玻璃 等) 既能在空气中凝结硬化,更 既能在空气中凝结硬化, 能在水中硬化, 能在水中硬化,并保持和发 展强度的胶凝材料。( 。(如 展强度的胶凝材料。(如: 水泥) 水泥)
五、工程中常用石灰品种 1、生石灰品种:块状生石灰、生石灰粉 2、熟石灰品种:熟(消)石灰粉、石灰膏、石灰乳 六、石灰的主要技术性质及质量标准: 不同的石灰品种,其技术性质及质量标准不同。有效 CaO+MgO的含量是所有石灰的主要技术性质。 石灰根据其技术性质及指标划分为三个质量等级:优 等品、一等品、合格品。
四、建筑石膏的主要技术性质及质量标准 1、表观密度小,强度较低; 2、凝结硬化快; 3、孔隙率大,热导率小; 4、凝结时体积产生微膨胀; 5、吸湿性强,耐水性差; 6、具有较好的防火性能。
技术性质 细度 强度 凝结时间 影响石膏的正常使 用 对石膏的影响 影响石膏有效活性 指标 0.2mm方孔筛筛余率 抗压强度、抗折强度 初凝时间、终凝时间
七、石灰的特点与主要应用 (一)石灰的特点 凝结硬化速度慢,强度低; 保水性好; 耐水性差; 生石灰具有较强的吸湿性; 凝结硬化后体积收缩大; 化学稳稳定性差。
(二)石灰的主要应用 • 配制砂浆,用于砌筑和抹灰; • 作为其他建筑材料的生产原料(如:灰砂砖、 碳化板) • 配制成灰土或三合土,经夯实可作为建筑和 道路的基础垫层

气硬性胶凝材料

气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料案例分析
【案例1】:某工程室内抹面采用了石灰水泥混合砂浆,经干燥硬化后,墙面出现了表面开裂及局部脱落现象,请分析原因。
出现上述现象主要是由于存在过火石灰而石灰又未能充分熟化。在砌筑或抹面工程中,石灰必须充分熟化后,才能使用,若有未熟化的颗粒(即过火石灰存在),正常石灰硬化后过火石灰继续发生反应,产生体积膨胀,就会出现上述现象。
石膏是一种气硬性胶凝材料。它不能在水中硬化,也就是说石膏不适合在潮湿环境中使用。
【案例2】某工程在配制石灰砂浆时,使用了潮湿且长期暴露于空气中的生石灰粉,施工完毕后发现建筑的内墙所抹砂浆出现大面积脱落,请分析原因。
由于石灰在潮湿环境中吸收了水分,转变成消石灰,同时又和空气中的二氧化碳发生反应生成了碳酸钙,因此失去了胶凝性,从而部装饰,由于冬季剧场内暖气管爆裂,大量热水流过剧场,一段时间后发现石膏制品出现了局部变形,表面出现霉斑。请分析原因。
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气硬性胶凝材料
一、填空题
1.胶凝材料按照化学成分分为(有机胶凝材料)和(无机胶凝材料)两类。

无机胶凝材料按照硬化条件不同分为(气硬性胶凝材料)和(水硬性胶凝材料)两类。

2. 建筑石膏的化学成分是(β-2CaSO4.H2O),高强石膏的化学成分
为(α-2CaSO4.H2O),生石膏的化学成分为(CaSO4.2H2O)。

3. 建筑石膏按( 细度 )、( 强度 )、(凝结时间)分为(优等
品)、(一等品)和(合格品)三个质量等级。

4. 生石灰按照煅烧程度不同可分为(欠火石灰)、(过火石灰)和
(正火石灰);按照MgO含量不同分为(钙质石灰)和(镁质石灰)。

5. 石灰浆体的硬化过程,包含了(干燥)、(结晶)和(碳化)三
个交错进行的过程。

6.石灰按成品加工方法不同分为(块状生石灰)、(生石灰粉)、(消石灰粉)、(石灰膏)、(石灰浆)五种。

7.水玻璃的特性是(粘结力强)、(耐酸性好)和(耐热性高)。

二、判断题(对的划√,不对的划×)
1 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

(×)
2石灰的干燥收缩值大,这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。

(√)
3 石灰是气硬性胶凝材料,所以由熟石灰配制的灰土和三合土均不能用于受潮的工程中。

(√)
5建筑石膏制品可以长期在温度较高的环境中使用。

(×)
三、单选题
1.为了保持石灰的质量,应使石灰储存在( B )。

A. 潮湿的空气中
B. 干燥的环境中
C. 水中
D. 蒸汽的环境中
2石膏制品具有较好的 ( C )。

A. 耐水性
B. 抗冻性
C. 加工性 D . 导热性
3石灰硬化过程实际上是过程( C )。

A. 结晶
B. 碳化
C. 结晶与碳化
4石灰在硬化过程中,体积产生( C )。

A. 微小收缩
B. 不收缩也不膨胀
C. 膨胀
D. 较大收缩
四、多选题
1.石膏类板材具有的特点(B C E )。

A. 质量轻
B. 隔热、吸声性能好
C. 防火加工性能好
D. 耐水性好
E.强度高
2.石膏、石膏制品宜用于下列工程(A D E)。

A. 顶棚饰面材料 B. 内、外墙粉刷 (遇水溶解) C. 冷库内贴墙面 D. 非承重隔墙板材 E剧场穿孔贴面板
五、简述题
1.简述气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别。

答:气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,并保持、发展强度;
水硬性胶凝材料既能在空气中硬化,又能更好地在水中硬化,保持并发展其强度。

2. 建筑石膏与高强石膏的性能有何不同?
答:建筑石膏晶体较细,调制成一定稠度的浆体时,需水量较大,因而强度较低; 高强石膏晶粒粗大,比表面积小,需水量少,硬化后密实度大,强度高。

3.建筑石膏的特性如何?用途如何?
答:建筑石膏的特性:表观密度小、强度较低;凝结硬化快;孔隙率大、热导率小;凝固时体积微膨胀;吸湿性强、耐水性差;防火性好。

建筑石膏主要用于室内抹灰及粉刷,制作石膏板等。

4. 生石灰在熟化时为什么需要陈伏两周以上?为什么在陈伏时需在
熟石灰表面保留一层水?
答:因为生石灰中含有一定量的过火石灰,过火石灰的结构致密,熟化极慢,当这种未充分熟化的石灰抹灰后,会吸收空气中的水分继续熟化,体积膨胀,致使墙面隆起、开裂,严重影响施工质量,为了消除这种危害,因此需要陈伏两周以上。

陈伏时表面保留一层水可防止石灰碳化。

5. 水玻璃的用途如何?
答:用途主要有:涂刷或浸渍材料;加固地基;修补裂缝、堵漏;配制耐酸砂浆和耐酸混凝
土;配制耐热砂浆和耐热混凝土等。

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