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第五章 无机气硬性胶凝材料

第五章 无机气硬性胶凝材料. §5.1 石灰 §5.2 石膏 §5.3 水玻璃. Page 1. 如：石灰、石膏、水玻璃等. 气硬性胶凝材料. 无机胶凝材料. 水硬性胶凝材料. 通称为 “ 水 泥 ”. 胶凝材料. 如沥青、聚合物等. 有机胶凝材料. 胶凝材料的定义和分类. 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。. 胶凝材料的分类. Page 2. § 5.1 石 灰. 一、石灰的生产 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 三、石灰的技术性质及应用 四、石灰的储存.

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第五章 无机气硬性胶凝材料

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  1. 第五章 无机气硬性胶凝材料 • §5.1石灰 • §5.2石膏 • §5.3水玻璃 Page 1

  2. 如：石灰、石膏、水玻璃等 气硬性胶凝材料 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料 通称为“水 泥” 胶凝材料 如沥青、聚合物等 有机胶凝材料 胶凝材料的定义和分类 • 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。 • 胶凝材料的分类 Page 2

  3. §5.1石 灰 • 一、石灰的生产 • 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 • 三、石灰的技术性质及应用 • 四、石灰的储存 Page 3

  4. 生石灰 CaCO3 == CaO + CO2 MgCO3== MgO + CO2 一、石灰的生产 • 原材料 • 生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产品。主要成分为CaCO3。 • 生产工艺——煅烧 石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。 Page 4

  5. 生石灰的熟化 • 熟化的过程生石灰+水 熟石灰 • 熟化的方式 淋 灰——熟石灰粉（消石灰粉） 化 灰—— 熟石灰膏 • 熟化过程的特点 放出大量的热；体积膨胀1.5～3.5倍。 • 熟化过程的注意事项 • 熟石灰在使用前必须陈伏两周以上——防止过火石灰的危害； • 在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种→ MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 64.83kj↑ Page 5

  6. MgO≤5% 钙质石灰 生石灰 MgO＞5% 镁质石灰 ←二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 • 石灰的硬化 • Ca(OH)2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提高强度。 • Ca(OH)2空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。 • 石灰的品种 • 按石灰中的氧化镁含量的高低分 • 按成品的加工方法分 块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。 Page 6

  7. 三、石灰的技术性质及应用 • 石灰的应用 • 配制石灰砂浆和石灰乳； • 配制三合土和灰土； • 制作碳化石灰板； • 生产硅酸盐制品； • 生产无熟料水泥。 • 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。 • 石灰的特性 1.可塑性好； 2.生石灰吸湿性强，保水性好； 3.凝结硬化慢、强度低 ； 4.硬化后体积收缩大，易开裂； 5.耐水性差 。 Page 7

  8. 四、石灰的储存 • 生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”。 • 不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。 • 熟石灰在使用前必须陈伏两周以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。 Page 8

  9. §5.2石 膏 • 一、石膏胶凝材料的生产 • 二、建筑石膏的凝结硬化 • 三、建筑石膏的等级 • 四、建筑石膏的技术性质及应用 Page 9

  10. 107～170℃ β型 CaSO4·0.5H2O 建筑石膏 加热、脱水 125℃ 0.13MPa α型 CaSO4·0.5H2O 高强石膏 蒸压锅 二水石膏 CaSO4·2H2O 170～360℃ CaSO4 Ⅲ 可溶性石膏 加热、脱水 400～750℃ CaSO4 Ⅱ 不溶性石膏 800℃ CaSO4 Ⅰ 高温煅烧石膏 在常温下不存在 一、石膏胶凝材料的生产 • 石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。 • 在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如下所示： • 在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。 Page 10

  11. 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。 建筑石膏+水 浆 体 凝 结 硬 化 二、建筑石膏的凝结硬化 Page 11

  12. 三、建筑石膏的等级 • 建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表： Page 12

  13. 四、建筑石膏的技术性质及应用 • 建筑石膏的应用 • 室内抹灰与粉刷； • 生产建筑石膏制品； • 生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中。 • 建筑石膏的技术性质 • 表观密度小，强度较低； • 凝结硬化快； • 孔隙率大，热导率小； • 凝结时体积产生微膨胀； • 吸湿性强，耐水性差； • 具有较好的防火性能。 Page 13

  14. §5.3水玻璃 • 一、水玻璃的硬化和性质 • 二、水玻璃的应用 Page 14

  15. 一、水玻璃的硬化和性质 • 水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。 • 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： Na2O•nSiO2+ CO2+mH2O＝Na2CO3 + nSiO2•mH20 • 为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺入12%~15%的促硬剂氟硅酸钠。 • 水玻璃的性质 1.粘结力强 2.耐酸性好 3. 耐热性好 Page 15

  16. 二、水玻璃的应用 • 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； • 涂刷或浸渍材料。 Page 16

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