第二章 气硬性胶凝材料
第二章-气硬性胶凝材料

二、建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏加水后,与水发生的化学反应如下:
CaSO4·0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4·2H2O
建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下:
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
建筑石膏凝结过程,是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程;
硬化过程则是二水石膏晶体之间,结晶结构网的形成过程。晶 体之间互相交叉连生,形成网状结构;随着反应的继续进行, 结晶结构网逐渐密实,从而使石膏晶体逐渐硬化。
石灰的品种
按石灰中的氧化镁含量的高低分
生石灰
钙质石灰 镁质石灰
MgO≤5% MgO>5%
按成品的加工方法分
块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉(熟石灰粉) 、石灰膏、 石灰乳等。
三、石灰的技术性质
石灰的质量等级
建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按 有效CaO+MgO的含量,可分为优等品、一等品和 合格品三个等级。具体指标见教材p49。
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体,只能在空气中凝结 硬化,而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石 膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。
水硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体,不仅能在干燥空 气中凝结硬化,而且能更好地在水中硬化,保持或 发展其强度。通称为“水泥”。
§2-1 石 灰
§2-1 石 灰
(
)、(
)、(
)、(
种。
)、 )五
8.建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉按照其主
要活性指标(
)的含量划分为(
)、
(
)和(
)三个质量等级。
答案:
7. (块状生石灰)、(生石灰粉)、(消石灰粉)、 (石灰膏)、(石灰浆)
02气硬性胶凝材料_土木工程材料

2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
石灰的应用
工程案例 某工地因工期紧,急需配置石灰砂浆。现建材市场有消石灰粉、
生石灰粉和生石灰三种可供选择。因生石灰价格相对便宜,工地 选择了生石灰作为原材料,买回后立刻加水进行配置石灰膏,再 配置成石灰砂浆。使用数日后,石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性 裂缝。试分析其原因。
钠水玻璃: Na2O•nSiO2 (常用) 钾水玻璃: K2O•nSiO2 水玻璃的模数:分子式中SiO2 与Na2O分子数比n。 水玻璃的模数越大,越难溶于水。
2 气硬性胶凝材料 – 2.3 水玻璃
水玻璃的硬化和性质
➢ 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳,形成无定
型硅酸凝胶,并逐渐干燥硬化,具体反应式如下:
将液态水玻璃和氯化钙溶液交 替注入土壤中,两者反应析出 硅酸胶体,能起胶结和填充孔 隙的作用,并可阻止水分的渗 透,提高土壤密度和强度。
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
➢ 石灰的品种 按成品的加工方法分 1. 生石灰:石灰石煅烧后的块状物 CaO 2. 生石灰粉:块状生石灰磨细后的粉末 CaO 3. 消石灰粉:生石灰消化并干燥后的粉末 Ca(OH)2 4. 石灰膏:生石灰充分消化后的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰的品种
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
➢初凝:开始失去塑性的时间。 ➢终凝:开始具有强度的时间。
2 气硬性胶凝材料 – 2.2 建筑石膏
➢建筑石膏凝结过程
建筑石膏的凝结与硬化
溶解
反应
结晶
半水石膏溶解
半水石膏与水反 应生成二水石膏
二水石膏溶解度较小,饱和析 出,游离水分逐渐减少,二水 石膏不断增加,浆体稠度增大
《气硬性胶凝材料》课件

适当增加压力可以提高胶凝材料的密 实度,从而提高其强度和耐久性。
表面处理技术
表面涂层处理
在气硬性胶凝材料表面涂覆一层保护涂层,以提高其耐腐蚀性和抗老化性能。
表面研磨与打蜡
通过表面研磨和打蜡处理,提高气硬性胶凝材料的外观质量和光滑度。
04
气硬性胶凝材料的市场趋 势与未来发展
市场现状
气硬性胶凝材料市场保持稳定增长,随着环保意识的提高和技术的不断进步,市场 需求持续扩大。
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气硬性胶凝材料
目 录
• 气硬性胶凝材料的定义与特性 • 气硬性胶凝材料的生产工艺 • 气硬性胶凝材料的性能优化 • 气硬性胶凝材料的市场趋势与未来发展 • 气硬性胶凝材料的环境影响与可持续发展
01
气硬性胶凝材料的定义与 特性
定义
气硬性胶凝材料是指通过空气中的二氧化碳或水硬性胶凝材 料是指通过与水反应来硬化的胶凝材料。与水硬性胶凝材料 不同,气硬性胶凝材料不能与水混合使用,只能在干燥的环 境中使用。
气硬性胶凝材料在硬化过程中不会释放出大量的热量,因此 不会对周围环境造成过大的影响。同时,由于其硬化过程比 较缓慢,所以硬化后可以获得较高的抗压强度和耐久性。
特性
硬化过程缓慢
气硬性胶凝材料的硬化过程比较缓慢,需要较长 时间才能达到完全硬化的状态。因此,在施工过 程中需要耐心等待,避免过早移动或加载。
应用领域
01 02
建筑行业
气硬性胶凝材料在建筑行业中广泛应用于砌筑、抹灰、地面铺设等工程 中。由于其硬化后具有较高的抗压强度和耐久性,能够保证建筑物的质 量和安全性。
工艺品制作
气硬性胶凝材料也可以用于制作各种工艺品和装饰品。由于其硬化后具 有细腻的表面质地和良好的光泽度,能够制作出精美的艺术品。
2气硬性胶凝材料

项
目
(CaO+MgO)含 量,%,不小
于
游离水,%
体积安定性
0.9mm筛
筛余,
%不大
细
于
度 0.125
mm筛筛
201余9/8,/27%
不大于
优等 品 70
0.4~ 2
合格
0
3
一等 品 65 0.4~ 2 合格
0
10
合格 品 60 0.4~ 2 -
0.5
15
优等 品 65
0.4~ 2
合格
0
3
一等 品 60 0.4~ 2 合格
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2.2 石膏
表2-5 建筑石膏的分类
类别 代号
天然建筑石膏 脱硫建筑石膏 磷建筑石膏
N
S
P
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2.2 石膏
表2-6 建筑石膏的技术要求
细度
凝结时间(min)
2h强度
(0.2mm方孔筛 等级 筛余)(%) 初凝 终凝
(MPa) 抗折 抗压
3.0
≥3.0 ≥6.0
氧化镁含量,%
≤4
4≤MgO<24
24≤MgO<30
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7
2.1 石灰
3.过火石灰的危害及防止: (1)危害:过火石灰熟化很慢,当石灰已经硬化后才 开始熟化,并产生体积膨胀,引起隆起鼓包和开裂。 (2)防止:
陈伏:石灰浆使用前放置2-3周。
过筛:用小于3mm×3mm的筛网去除。
三、磨细
块状生石灰 磨细
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生石灰粉(0.08mm的方孔筛筛余小于30%)
优点:硬化快,强度高 缺点:生产和使用成本高
高校高等职业教育《建筑工程材料与检测》教学课件 第2章 气硬性胶凝材料

2.1.2 石灰的熟化 一般情况下,在生石灰熟化过滤时即可筛除块状的欠火石灰,
而过火石灰则难以通过滤网除去,被存留在石灰膏中,使之可能成 为石灰工程的质量隐患。
为了消除过火石灰的危害,石灰膏在使用之前须进行“陈伏”。 陈伏是指石灰膏(或石灰乳)在储灰坑中放置2周以上时间,使过火 石灰逐渐熟化的过程。其间石灰膏表面应保持一层水分,目的是使 其与空气隔绝,以免与空气中的二氧化碳发生碳化反应。
未消化残渣含量(5mm圆孔 筛筛余量)(%),≤
5
10 15
5
10 15
CO2含量(%),≤
5
7
9
6
8
10
产浆量(L/kg),≥
2.8 2.3 2.0 2.8 2.3 2.0
Civil Engineering Materials
建筑生石灰粉的技术指标(JC/T 480-1992)
项目
钙质生石灰粉
镁质生石灰粉
Civil Engineering Materials
2.1.7 工程案例 2. 防治措施
(1)选用熟化充分的石灰配制抹面砂浆。抹面混合砂浆所用的 石灰膏熟化“陈伏”时间一般不少于30天,以消除过火石灰后期熟 化时的体积膨胀。
(2)淋制石灰膏时,选用孔径不大于3mm×3mm的滤网进行过 滤,并防止黏土等杂质混入化灰池和储灰池。
《建筑消石灰粉》( JC/T481-92)标 准规定:MgO≤4%的消石灰粉称为钙质 消石灰粉;4%≤MgO<24%的消石灰粉称 为镁质消石灰粉;24%≤MgO<30%的消 石灰粉称为白云石质消石灰粉。
Civil Engineering Materials
2.1.2 石灰的熟化 消石灰粉在使用前,一般也需要“陈伏”,如果将生石灰磨细
气硬性胶凝材料介绍(石灰、石膏、水玻璃)

七、石灰的应用
• 配制建筑砂浆和石灰乳 • 配制三合土(石灰+粘土+砂)、石灰土(石灰+粘
土)
• 作为其它建材制品的原料
如:硅酸盐制品、灰砂砖、碳化板等。
• 配制无熟料水泥
石灰+火山灰活性材料
• 软土地基加固(石灰桩) • 制造静态破碎剂和膨胀剂
第2章 气硬性胶凝材料
2.1 石 灰( lime)
石灰是使用最早的矿物胶凝材料之一。由于原料分 布广泛,生产工艺简单,成本低廉,所以在建筑上历来 应用很广。
石灰要点
•化学组成与品种 •制备工艺 •熟化与陈伏 •凝结与硬化 •技术要求 •特性 •应用
第2章 气硬性胶凝材料
一、石灰的化学组成与品种
生产石灰的原料:
CaCO3为主要成分的天然岩石。如:石灰石、白垩等。
• 过火石灰
煅烧温度过高或时间过长,部分块状石灰表层 会被煅烧成十分致密的釉状物。过火石灰颜色较深, 与水反应很慢,石灰硬化后再与水反应发生体积膨胀 而引起开裂 。
第2章 气硬性胶凝材料
3、石灰的陈伏
• 为了避免过火石灰吸水熟化产生膨胀,造成已硬化的砂
浆或制品隆起、开裂等质量事故,生石灰在使用前必须 进行彻底的熟化(水化)。
➢ 生石灰水化理论需水量32.1%,但为充分水化,实际加水 量为70~100%。
第2章 气硬性胶凝材料
2、欠火石灰和过火石灰
煅烧过程中,由于块度、受热状态及煅烧时间 的差异,不可避免地存在过火石灰和欠火石灰。
• 欠火石灰
煅烧温度不足或时间不足时,碳酸钙不能完全 分解,即生石灰中含有石灰石。欠火石灰不能完全熟 化,产浆量低。石灰利用率低。
硬化时大量水分蒸发,导致显著的体积收缩,使硬化石灰体产 生裂纹。石灰浆不宜单独使用,施工时常掺入一定量的骨料(砂子) 或纤维材料(麻刀、纸筋等)。
第二章.石灰和水泥

硅酸盐水泥的技术性质
(1)技术性质 ①化学性质:氧化镁含量、三氧化硫 含量、烧失量、不溶物 ②物理性质:细度、标准稠度用水量、 凝结时间、体积安定性、强度 (2)技术标准 见课本
2.2.2 硅酸盐水泥石的腐蚀与防治 (一)硅酸盐水泥石腐蚀的类型
软水腐蚀
盐类腐蚀
酸类腐蚀 强碱腐蚀
1、硫酸盐的腐蚀 1、碳酸腐蚀 亦称溶出性侵蚀,雨水、雪水、 4CaO•Al2O3 • 12H2O+3CaSO4+20H2O Ca(OH)2 +CO2 +H2O = CaCO3+2H2O 蒸馏水、工厂冷凝水及含重碳) 2 =3CaO • Al2O3 3 + 6NaOH 3CaO•Al2O• 3CaSO • 31H2O+Ca(OH) CaCO3 + CO2 + H2O4 == CaH(CO3 2 酸盐甚少的河水与湖水等都属 2 水泥杆菌 • Al2O3 + 3Ca(OH) = 3NaO 2、一般酸的腐蚀 于软水 2、镁盐的腐蚀 2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O MgSO + + CO 2H O Ca(OH)2Ca(OH)22 =3)22=2CaCO3O 2 2O 2NaOH+Ca(HCO Na2CO3 2 H H2SO44+Ca(OH)+=CaSO4•2H++2HO 2 溶析 = CaSO4 • 2H2O + Mg(OH)2 自动填实
2.1.4.1.石灰的应用
(2)石灰土(灰土)和三合土 石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用, 制成石灰土或石灰与工业废料的混合料,加适 量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环 境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活 性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水 化硅酸钙或水化铝酸钙,适于在潮湿环境中使 用。如建筑物或道路基础中使用的石灰土,三 合土,二灰土(石灰、粉煤灰或炉灰),二灰 碎石(石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石)等。
第二章 气硬性无机胶凝材料

第二章气硬性无机胶凝材料1.在以下胶凝材料中,属于气硬性胶凝材料的为哪一组?Ⅰ.石灰;Ⅱ.石膏;Ⅲ.水泥;Ⅳ.水玻璃(A)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(B)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(C)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ(D)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ[答案] D。
[说明]胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后,能够由浆体变成坚硬固体的物质,并能把散粒的或块状的材料胶结成为一个整体。
水泥属于水硬性无机胶凝材料;石灰、石膏、水玻璃和菱苦土等镁质胶凝材料属于气硬性无机胶凝材料。
各类沥青和各种天然、人造树脂属于有机胶凝材料。
2.调制石膏砂浆所用的熟石膏,是用生石膏在多高温度下煅烧而成的?(A) 150~170℃(B) 190~200℃(C) 400~500℃(D) 750~800℃[答案] A。
[说明]建筑石膏系以生石膏在107~170℃下煅烧至半水石膏而成。
3.调制石膏砂浆时,所采用的熟石膏是下列哪种石膏?(A)建筑石膏(B)地板石膏(C)高强度石膏(D)模型石膏[答案] A。
[说明]建筑石膏常用于配制石膏砂浆,制作建筑艺术配件、建筑装饰等石膏制品,也可做石膏粉刷之用;地板石膏主要用于石膏地面、石膏灰浆和石膏混凝土;高强度石膏供作人造大理石、石膏砖、人造石及粉刷涂料使用;而模型石膏则用作塑像、雕塑、人造石及粉刷等。
4.建筑石膏的使用性能何者不正确?(A)干燥时不开裂(B)耐水性强(C)机械加工方便(D)抗火性能好[答案] B。
[说明]建筑石膏的技术性质:表观密度小、导热性较低、吸声性较强、可钉可锯;硬化速度快、且硬化时不开裂;具有抗火性;具有较强的吸湿性;耐水性和抗冻性都较差。
5.建筑石膏主要技术性能的概念,哪条不正确?(A)白色,比重2.6~2.75(B)耐水性、抗冻性都较差(C)适用于室内装饰、隔热、保温、吸声和防火等(D)适用于65℃以上的环境[答案] D。
[说明]将二水石膏在常压及干燥条件下进行煅烧所得的半水石膏,为β型半水石膏,磨成细粉,即为建筑石膏,密度为2.5~2.8g/cm3。
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判断题
1、水硬性胶凝材料不但能在空气中硬化,而 且能在水中硬化,并保持和发展强度。
2、生石灰熟化会释放大量的CO2气体。 3、建筑石膏硬化后体积膨胀,因此可以单独
使用。
4、石膏浆体的水化、凝结和硬化实际上是碳 化作用。
5、过火石灰用于建筑结构物中,使用时缺乏 粘结力,但危害不大。
2、生石灰的主要化学成分是 ( ) ,熟石 灰的主要化学成分是( ) 。
3、规范对建筑石膏的技术要求有()、() 和()。
4、消石灰粉与粘土拌和后称为(),再加砂 或石屑、炉渣等即为()。
5、半水石膏的结晶体有()型和()型两种。 其中()型为普通石膏,()为高强石膏。
选择题
1、石灰陈伏是为了消除( ) 的危害。
6、在水泥砂浆中掺入石灰膏主要是为了节约 水泥。
7、石灰是气硬性胶凝材料,所以由熟石灰配 制的灰土或三合土均不能用于受潮的工程。
8、建筑石膏一般只用于室内抹灰,而不用于 室外。
9、高强石膏的强度高,是因为其调制浆体时 的需水量大。
填空题
1、建筑石膏的化学成分是 ( ) ,其硬化 特点是:一是凝结硬化速度( ) ,二是 体积产生 ( )。
12、水玻璃硬化后的主要特性是( )。
A.耐碱性强 B.耐水性强
C.耐酸性强 D.粘结力差
13、生产石灰的原料是( )。
A.CaCO3
B. Ca(OH)2
C. CaSO4.H2O D.CaO
简答题
1、何谓石灰陈伏?石灰使用之前为什么要陈 伏?
2、仓库存有三种白色胶凝材料,分别是生石 灰粉、建筑石膏或白色水泥,问有什么简 易方法可以辨认?
8、氧化镁含量为( )是划分钙质石灰和 镁质石灰的界限。
A.5%
B.10%
C.15%
D.20%
9、关于建筑石膏主要技术性能的概念,下列 哪条是不正确的? A.白色,相对密度为2.6~2.75; B.耐水性、抗冻性都较差; C.适用于室内装饰、隔热、保温、吸声和防 火等; D.宜用于65℃以上的环境。
10、有关建筑石膏的性质,下列哪一项的叙 述是不正确的?
A.加水后凝结硬化快,且凝结时像石灰一样, 出现明显的体积收缩;
B.加水硬化后有很强的吸湿性,耐水性与抗 冻性均较差;
C.制品具有较好的防火性能,但不宜长期靠 近65℃以上的高温部位; D.适用于室内装饰、绝热、保温、吸声等。
11、生石灰消解反应的特点是( )。 A.放出大量热且体积大大膨胀; B.吸收入大量热且体积大大膨胀; C.放出大量热且体积收缩; D.吸收入大量热且体积收缩。
A.正火石灰
B.欠火石灰
C.过火石灰
D.石灰膏
2、既能在空气中硬化,又能更好地在水中硬 化,保持并发展其强度的胶凝材料为 ( ) 胶凝材料。
A.有机
灰膏在硬化过程中体积要发生( ) 等变化。
A.膨胀
B.收缩
C.不变
D.产生收缩裂缝
4、生石灰熟化的特点是( )和( )。
A.体积收缩 B.吸热
C.体积膨胀 D.放热
5、建筑石膏硬化后体积( ),石灰硬化后 体积( )。 A.不变 B.收缩 C.膨胀 D.不一定
6、生石灰粉中存在过火石灰,( )使用。 A.可以直接 B.不能 C.不能直接 D.需陈伏后
7、生石灰熟化的特点是( )。
A.体积收缩 B.吸水
C.大量放热 D.放出大量气体