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1、2022/6/2,氣硬性無機膠凝材料,膠凝材料分類：根據(jù)其化學(xué)組成一般可分為有機膠凝材料和無機膠凝材料。無機膠凝材料又可分為水硬性膠凝材料和氣硬性膠凝材料。,水硬性膠凝材料：不僅能在空氣中凝結(jié)和硬化，而且能在水中繼續(xù)保持和增長強度。例如水泥。,膠凝材料定義：在建筑工程中，能將散粒狀材料（石子和砂子等）或塊狀材料（磚塊和砌塊等）粘結(jié)成整體的材料統(tǒng)稱為膠凝材料。,1,氣硬性膠凝材料：它能適用于地上，也能適用于潮濕環(huán)境和水中。例如：石灰、石膏、水玻璃等。,2022/6/2,石灰的原料：主要原料是以碳酸鈣為主要成分的石灰石、白云石和白堊，還含有少量的碳酸鎂。原材料的產(chǎn)地不同會對石灰的性質(zhì)產(chǎn)生影響。除天

2、然原料外，還可以利用化學(xué)工業(yè)副產(chǎn)品（如電石渣）。,2,白云石,方解石,石灰的生產(chǎn)工藝：,3,土窯,豎窯,立窯,回轉(zhuǎn)窯,2022/6/2,4,石灰石煅燒成生石灰的過程，實際上是碳酸鈣的分解過程。,氧化鈣又稱為生石灰，是一種白色或灰色的塊狀物質(zhì)。生石灰的質(zhì)量與氧化鈣（或氧化鎂）的含量有很大關(guān)系，還與煅燒溫度和煅燒時間有直接關(guān)系。,煅燒溫度過低或時間不足。特點：殘留有未燒透的內(nèi)核。顏色呈灰青色，產(chǎn)漿量低。,煅燒溫度為10001100。特點：白色微黃，結(jié)構(gòu)疏松，產(chǎn)漿量高。,2022/6/2,5,生石灰通過不同的加工可得到石灰的另外三種產(chǎn)品：,生石灰粉：將生石灰磨細而得到的生石灰粉，主要成分為氧化鈣（C

3、aO）；,消石灰粉：生石灰經(jīng)適量水消化、干燥而得到的粉末，主要成分為氫氧化鈣（Ca（OH）2），也稱為熟石灰。,工程中熟化的方法有兩種：,熟化（或稱為消化）是一種水化作用，是指生石灰（CaO）加水生成氫氧化鈣（Ca（OH）2）的過程。,6,生石灰熟化的特點：速度快，放熱量大；外觀體積可增大1-2.5倍。,淋灰法,陳伏：減輕或消除過火石灰的危害。,2）石灰膏（化灰法）：石灰在化灰池中熟化成石灰漿，通過篩網(wǎng)流入儲灰坑，石灰漿在儲灰坑中沉淀并除去上層水分后形成石灰膏。,1）制消石灰粉：淋灰法。,碳化：氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣晶體，釋放水分并被蒸發(fā)。,石灰漿在空氣中硬化包括結(jié)晶和碳化兩

4、個同時進行的過程：,7,結(jié)晶（干燥硬化）：游離水分蒸發(fā)或被砌體吸收； 以晶體形態(tài)析出； 漿體逐漸失去塑性；,Ca（OH）2+CO2+n H2O=CaCO3 +(n+1) H2O,碳化的實際上是二氧化碳與空氣中水分生成碳酸后與氫氧化鈣生成碳酸鈣的過程，所以不能在沒有水分的全干狀態(tài)下進行。,水分損失,碳化,氫氧化鈣,碳酸鈣,水分,孔隙,石灰性質(zhì),1）可塑性和保水性好：生石灰熟化后的石灰漿是球狀細顆粒高度分散的膠體，其表面吸附一層較厚的水膜，降低了顆粒之間的摩擦力，具有良好的可塑性，易攤鋪成均勻薄層。,8,3）硬化慢，強度低，耐水性差：空氣中二氧化碳稀薄，碳化過程緩慢，且生成的CaCO3和 Ca（O

5、H）2晶體量少且生成緩慢，硬化強度也不高。受潮后石灰溶解，強度更低，在水中還會潰散。因此，不宜在潮濕環(huán)境下使用，也不宜單獨用于建筑物基礎(chǔ)。,2）硬化時體積收縮大：石灰在硬化過程中，水分大量蒸發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部毛細管失水收縮，引起顯著體積變化，使硬化的石灰漿出現(xiàn)干縮裂紋。通常施工中參入砂、紙筋等以節(jié)約石灰和減少收縮。,石灰技術(shù)要求,根據(jù)我國建筑行業(yè)標準建筑生石灰（JC/T 4792013）的規(guī)定，鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰分根據(jù)化學(xué)成分的含量每類分為各個等級（見表2-1）。建筑生石灰的化學(xué)成分應(yīng)符合表2-2的要求，物理性質(zhì)應(yīng)符合表2-3的要求。,9,根據(jù)建筑消石灰粉（JC/T 4812013）的規(guī)定，按扣除游

6、離水和結(jié)合水后氧化鎂和氧化鈣的百分含量，將消石灰分為鈣質(zhì)消石灰和鎂質(zhì)消石灰（見表2-4）。建筑消石灰的化學(xué)成分應(yīng)符合表2-5的要求，物理性質(zhì)應(yīng)符合表2-6的要求。,注：JC/T479-2013代替了JC/T 479-92建筑生石灰和JC/T 480-92建筑生石灰粉，適用于建筑工程用的（氣硬性）生石灰和生石灰粉，不包括水硬性生石灰，其它用途的生石灰也可參考使用。,含義：,標記：生石灰的識別標志由產(chǎn)品 名稱、加工情況和產(chǎn)品依據(jù)標準 編號組成。生石灰塊在代號后加 Q，生石灰粉在代號后加QP。 示例：符合JC/T 4792013的鈣質(zhì)生石灰 粉90，標記為CL 90QP JC/T 4792013說明

7、：CL鈣質(zhì)石灰；90（CaO+MgO）百分含量；QP粉狀；JC/T 4792013產(chǎn)品依據(jù)標準；,標記：消石灰的識別標志由產(chǎn)品名稱和產(chǎn)品依據(jù)標準編號組成。示例：符合JC/T 4812013的鈣質(zhì)消石灰90標記為HCL 90 JC/T 4812013說明：HCL鈣質(zhì)消石灰； 90（CaO+MgO）百分含量； JC/T 4792013產(chǎn)品依據(jù)標準；,10,建筑生石灰的分類（JC/T 4792013） 表2-1,建筑生石灰的化學(xué)成分（%） 表2-2,建筑生石灰的物理成分（%） 表2-3,11,建筑消石灰的技術(shù)指標（JC/T 4802013） 表2-4,建筑消石灰的化學(xué)成分（%） （JC/T 4812

8、013）表2-5,建筑消石灰的物理性（JC/T 4812013） 表2-6,石灰的用途,12,消石灰粉或熟化好的石灰膏,（1）砂漿和石灰乳,注：1）調(diào)入少量水泥，?；郀t礦渣或粉 煤灰，可提高石灰乳耐水性。 2）調(diào)入氯化鈣或明礬，可減少涂層粉化現(xiàn)象。 3）加入紙筋、麻刀等 纖維物質(zhì)，可克服 抹面砂漿的收縮性。,石灰膏,石灰膏,（2）石灰土和三合土,消石灰粉,消石灰粉,注：1）石灰土和三合土在夯實或壓實后，可用作墻體、 建筑物基礎(chǔ)、路面和地面的墊層或簡易地面。 2）石灰含量高，強度和耐水性將降低。,水,砂,水泥,混合砂漿（砌筑、抹面）,水,砂,石灰砂漿（抹面）,水,石灰乳,石灰土,水,粘土,砂或

9、爐渣,粘土,水,三合土,石灰的用途,13,（3）硅酸鹽制品,石灰,磨細生石灰（或消石灰粉）和硅質(zhì)材料（如粉煤灰、?；郀t礦渣、煤矸石等）加水拌合，必要時加入少量石膏，經(jīng)成型、蒸養(yǎng)或蒸壓養(yǎng)護等工序而成的建筑材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽制品。,硅酸鹽制品按其密實程度分為密實（有集料）和多孔（加氣）兩類，前者可生產(chǎn)墻板、砌塊及砌墻磚（如灰砂磚），后者用于生產(chǎn)加氣混凝土制品（如砌塊）。,（4）碳化石灰板,為了減輕質(zhì)量并提高碳化效果，多制成空心板或多孔板。該板材能鋸、能釘，常用作建筑物的非承重內(nèi)隔墻、天花板等。,生石灰粉,二氧化碳人工碳化,12-24h,硅酸鹽制品,水,硅質(zhì)材料,天然砂,碳化石灰板,玻璃纖維或輕質(zhì)

10、骨料,水,2022/6/2,石膏的原料：生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料有天然二水石膏（又稱生石膏、軟石膏）、天然無水石膏，也可采用化工石膏（如磷石膏、氟石膏等）、脫硫石膏。,14,生石膏,脫硫石膏,建筑石膏的生產(chǎn)：,15,（1）建筑石膏：在常壓下溫度達到107170時，二水石膏脫水變成型半水石膏（即建筑 石膏，又稱熟石膏）。,（2）高強石膏（型半水石膏）：二水石膏在0.13MPa蒸汽壓和125條件下，制成晶體短粗、 需水量較小、強度較高的型半水石膏，也稱為高強石膏。,（3）加熱溫度當(dāng)高于400時，完全失去水分，形成水溶性硬石膏，也稱為死燒石膏（CaSO4）。,（4）當(dāng)溫度高于800時，部分石膏分解

11、出CaO，得到高溫煅燒石膏，水化硬化后具有 較高強度和抗水性。,建筑石膏的凝結(jié)硬化：,16,（1）水化：建筑石膏的水化是指建筑石膏加水拌合后與水反應(yīng)生成二水硫酸鈣的過程。,=,（2）建筑石膏的凝結(jié)硬化,1半水石膏；2二水石膏膠體微粒；3二水石膏晶體；4交錯的晶體,實際上，水化和凝結(jié)是相互交錯而又連續(xù)進行的。,建筑石膏凝結(jié)硬化過程中的顯著特點：,1）速度快,2）體積微膨脹。,3）硬化后孔隙率大，體積密度小，強度低。,4）加工性能好。 石膏制品可鋸、 可刨、可釘、可打眼。,6）耐水性和抗凍性差。,5）隔熱、吸聲性、防火性能良好。,建筑石膏的技術(shù)要求：,17,=,建筑石膏為白色粉末，密度為2.602

12、.75g/cm3，堆積密度為8001000kg/m3。技術(shù)要求主要有強度、細度和凝結(jié)時間。根據(jù)GB/T 9776-2008，按2h強度（抗折強度）分為3.0,2.0和1.6三個等級，見表2-8。,建筑石膏物理力學(xué)性能（GB/T 9776-2008） 表2-8,建筑石膏的用途：,18,=,1）室內(nèi)抹灰及粉刷。,2）石膏板。,3）建筑石膏制品。,建筑石膏在運輸和儲存中，注意防雨、防潮，儲存期一般不宜超過三個月，超過三個月，強度將會下降。,紙面石膏板,石膏砌塊,石膏雕塑,石膏吊頂,2022/6/2,水玻璃,水玻璃的生產(chǎn)及凝結(jié)硬化,水玻璃的性質(zhì)及應(yīng)用,水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加純堿（Na2O）

13、在1300-1400的高溫下煅燒成固體水玻璃，然后在熱水中溶解制得液體水玻璃產(chǎn)品,19,固體水玻璃,水淬水玻璃,水玻璃在空氣中吸收二氧化碳生成無定形硅膠，并逐漸脫水干燥硬化,20,因空氣中二氧化碳含量很低，凝結(jié)硬化過程緩慢，可加熱水玻璃或在其中加入硅酸氟鈉，加速硅酸凝膠的析出。硅酸凝膠的適用量為水玻璃質(zhì)量的1215。,水玻璃的性質(zhì)：,21,=,1）具有良好的粘結(jié)力。,2）耐酸性、耐熱性好。水玻璃可以抵抗除氫氟酸（HF）、 熱磷酸和高級脂肪酸以外的幾乎所有的有機酸和無 機酸。水玻璃的耐熱性主要取決于骨料的 耐熱度。,3）耐堿性、耐水性差。不宜在堿 性環(huán)境下使用。,水玻璃的應(yīng)用：,2）涂刷或浸漬材

14、料表面，提高其抗風(fēng)化能力。,1）加固土壤。,3）配置速凝防水劑。,4）配制水玻璃砂漿。,雙液注漿,耐酸膠泥,耐酸水泥,2022/6/2,菱苦土,菱苦土的制備和凝結(jié)硬化,菱苦土的技術(shù)要求及應(yīng)用,菱苦土的制備：菱苦土的主要成分是氧化鎂（MgO）,是一種白色或淺黃色粉末。生產(chǎn)菱苦土的主要原材料有天然菱鎂礦、蛇紋石和白云巖，也可以海水為原料提制菱苦土。菱苦土的主要生產(chǎn)工藝是煅燒，實際上是碳酸鎂的分解過程。,22,碳酸鎂的實際煅燒溫度為700850，當(dāng)溫度達到1300時，生成死燒MgO,幾乎喪失了凝膠性質(zhì)。,菱苦土的凝結(jié)硬化：菱苦土的凝結(jié)硬化機理與石灰很相似，但Mg（OH）2的過大相對飽和度會破壞硬化過

15、程中形成的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。因此，菱苦土不能用水調(diào)和。常加入氯化鎂，硫酸鎂等固化劑，提高其強度。,菱苦土的技術(shù)要求：,23,=,根據(jù)鎂質(zhì)膠凝材料用原料（JC/T 499-2000），將菱苦土分為優(yōu)等品（A），一等品（B）和合格品（C）。,菱苦土化學(xué)成分（JC/T 499-2000）,菱苦土物理性能（JC/T 499-2000）,菱苦土的應(yīng)用：,24,=,1）地面材料。將菱苦土、木屑、滑石粉和石英砂等混合制成的地面，具有隔熱、防火、 無噪聲及一定彈性等的特性。,2）制作平瓦、波瓦和背瓦。菱苦土中加入適量粉煤灰、沸石粉等改性材料，并經(jīng)過防 水處理，可制成平瓦、波瓦和背瓦。,3）板材。可制成刨花板、空心隔板等板材，用于墻的復(fù)合板、隔板等。,波瓦,刨花板,2022/6/2,謝謝聆聽！,Thanks for listening！,