第4章气硬性胶凝材料（课件）- 《建筑材料》同步教学（西安电子科技·2017）

第4章 气硬性胶凝材料 第4章 气硬性胶凝材料 4.1　石灰 4.2　石膏 4.3　水玻璃 第4章 气硬性胶凝材料 4.1　石　灰 4.1.1　石灰的原料及生产 　　石灰是建筑工程中应用最早的气硬性胶凝材料，以碳酸钙为主要成分的天然岩石均可用来煅烧石灰，主要化学变化为 　　氧化钙和氧化镁是生石灰的主要成分。根据氧化镁含量的多少，将生石灰分为钙质石灰（MgO含量<5%）和镁质石灰（MgO含量≥5%）。 第4章 气硬性胶凝材料 表4－1　建筑生石灰的技术指标 第4章 气硬性胶凝材料 生石灰的质量与煅烧温度和煅烧时间有直接关系：当煅烧温度过低或煅烧时间不足时，生石灰中残留有未分解的石灰岩残渣，即欠火石灰；当煅烧温度过高时，由于石灰岩中的易熔成分熔融，所形成的生石灰结构致密，并被熔物包裹，即过火石灰。 　　欠火石灰无胶凝性能，从而降低了石灰的质量和利用率；过火石灰则难于水化，给工程应用带来不便。 　　原料纯净，煅烧正常的生石灰是白色或灰白色块状体，质轻色匀，呈松软多孔结构。生石灰的密度约为3.2g/cm3，表观密度为（800～1000）kg/m3。 第4章 气硬性胶凝材料 4.1.2　生石灰的熟化和硬化 　　块状生石灰使用前，通常加水熟化成石灰膏或消石灰粉，其化学反应为 CaO+H2O→Ca(OH)2+64.9KJ 　　该反应迅速，其主要特点是：体积膨胀达(1～2.5)倍，生石灰品质越好膨胀越厉害；水化放热量很高，为建筑石膏水化放热量的10倍，水泥水化放热量的9倍。 第4章 气硬性胶凝材料 　　在建筑工地上，石灰多在化灰池中熟化成石灰膏。欠火石灰是含碳酸钙的硬块,不能熟化成为渣子。过火石灰则因其熟化缓慢，当用于建筑抹灰以后，可能继续熟化而产生膨胀，使平整的抹灰面表面鼓包、开裂或局部脱落。为消除过火石灰的危害，必须将生石灰在化灰池内放置2周以上（称陈伏），使其充分熟化后方可使用。 　　石灰在空气中逐渐硬化，是由两个同时进行的过程来完成的： 　　（1）结晶过程。石灰浆体中水分蒸发或被砌体吸收，氢氧化钙逐渐从过饱和溶液中析出，形成结晶。 第4章 气硬性胶凝材料 　　（2）碳化过程。氢氧化钙与空气中二氧化碳和水化合，生成不溶于水的碳酸钙结晶，释放出水分： Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O 由于空气中二氧化碳浓度很低，碳化过程十分缓慢，因此同时进行的碳化与结晶过程，以结晶作用为主，使得石灰浆逐渐凝结而硬化。 　　生石灰与少量的水作用会形成消石灰粉（熟石灰），使用时加水调剂成石灰浆。国家建材行业标准《建筑消石灰粉》（JC/T481—92）将消石灰粉按其种类划分为优等品、一等品和合格品三个质量等级。 第4章 气硬性胶凝材料 4.1.3　石灰的技术性质 　　石灰作为胶凝材料，其技术性质如下： 　　(1)塑性好。生石灰熟化成石灰浆时，能形成颗粒极细的微粒（约1μm），该颗粒在浆体中可吸附水膜，使浆体可塑性明显改善。故在砌砖结构的水泥砂浆中，常掺入一定量的石灰膏。 　　(2)硬化慢，强度低。硬化慢主要是碳化过程缓慢所致。1∶3的石灰砂浆28天强度约(0.2～0.5)MPa，所以石灰不能用作结构材料。 第4章 气硬性胶凝材料 　　(3)体积收缩小。石灰浆体硬化过程中，由于蒸发大量水分而导致体积明显收缩，一般不能单独使用，必须掺入适量的骨料或加筋材料（如麻刀、纸筋）。 　　（4）耐水性差。未硬化的石灰浆处于潮湿环境中，由于水分不能很好地蒸发而难于硬化；已硬化的石灰浆长期受潮或受水浸泡，由于Ca(OH)2晶体溶解而导致强度下降甚至溃散。 第4章 气硬性胶凝材料 4.1.4　石灰的应用 　　(1)石灰与黏土可配成灰土，再加入砂或碎砖、炉渣可配成三合土，经夯实，具有一定强度和耐水性，可用于建筑物的基础、垫层以及路基等。 　　（2）配制水泥石灰砂浆和石灰砂浆。用熟化好的石灰膏和水泥、砂配制成的混合砂浆是目前用量最大、用途最广的砂浆品种；用石灰膏和砂或麻刀、纸筋配制成的石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰则广泛用作内墙和顶棚的抹灰材料。 第4章 气硬性胶凝材料 　　（3）生产碳化石灰板。将磨细的生石灰、纤维状填料（如玻璃纤维）或轻质骨料按比例混合搅拌成型，再通入CO2进行人工碳化从而制成碳化石灰板。该制品表观密度小，导热系数低，主要用作非承重的隔墙板、天花板等。 　　（4）加固含水的软土地基。生石灰可用来加固含水的软土地基，如石灰桩是在桩孔内灌入生石灰块，利用生石灰吸水熟化时体积膨胀的性能产生膨胀压力，从而使地基加固。 第4章 气硬性胶凝材料 4.2　石　膏 4.2.1　石膏的原料及生产 　　石膏及其制品在建筑工程中应用广泛，生产建筑石膏的主要原料是天然石膏岩（二水石膏CaS