2.1 气硬性胶凝材料（课件）- 《建筑材料（第二版）》同步教学（西安电子科大·2016）

第２章　胶 凝 材 料 2.1 气硬性胶凝材料 2.2 水硬性胶凝材料 2.3 胶凝材料的技术指标检测 本章小结 第２章　胶 凝 材 料 　　　　　2.1 气硬性胶凝材料 2.1.1 石灰 　　石灰是在建筑中使用较早的一种矿物胶凝材料。石灰的原料是石灰岩，主要成分为碳酸钙(CaCO3)，其次为碳酸镁(MgCO3)。石灰岩经煅烧后生成生石灰，系轻质的块状物质，颜色白至灰或黄绿色。视氧化镁含量的多少，可把石灰分为钙质石灰和镁质石灰，见表2-1。 　　建筑用石灰有生石灰(块灰)、生石灰粉、熟石灰粉(又称消解石灰粉、水化石灰)和石灰膏等几种形态。 第２章　胶 凝 材 料 第２章　胶 凝 材 料 　　1. 石灰的生产 　　石灰的生产原理是将石灰岩受热分解为生石灰与二氧化碳，其反应式如下： 　　煅烧温度应高于900℃，一般常为1000℃～1200℃。当煅烧温度达到700℃时，石灰岩中的次要成分碳酸镁开始分解为氧化镁，反应式如下： 第２章　胶 凝 材 料 　　石灰岩在窑内煅烧常会产生不熟化的欠火石灰和熟化过度的过火石灰。欠火石灰产生的原因是石灰岩块的尺寸过大或窑中温度不够均匀，本身尚未分解；过火石灰是由于煅烧温度过高，煅烧时间过长或原料中的SiO2和Al2O3等杂质发生熔结而造成的。过火石灰熟化十分缓慢，其细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓泡”现象，影响工程质量。 　　根据《建筑生石灰》(JC/T 479—92)的规定，将钙质生石灰和镁质生石灰各划分为优等品、一等品和合格品三个等级，各等级的技术性能指标见表2-2。 第２章　胶 凝 材 料 5 第２章　胶 凝 材 料 　　2．石灰的熟化 　　生石灰(块灰)加水熟化为熟石灰Ca(OH)2，这个过程称为石灰的熟化或消解，工地称为“淋灰”。生石灰与水作用是放热反应，可用下式表示： 　　生石灰在熟化过程中，体积膨胀，质纯且煅烧良好的生石灰体积增大(3～3.5)倍，含杂质且煅烧不良的生石灰体积增大(1.5～2)倍。 　　石灰熟化作用的快慢有很大的差异。块小多孔的块灰容易与水接触，故熟化较快；钙石灰比镁石灰熟化快；过火或欠火石灰熟化慢；杂质含量增多，熟化速度减慢。 第２章　胶 凝 材 料 　　石灰按其熟化速度可分为： 　　(1) 快熟石灰：熟化速度在10 min内。 　　(2) 中熟石灰：熟化速度在(10～30) min。 　　(3) 慢熟石灰：熟化速度在30 min以上。 　　工地上熟化石灰是在化灰池内进行的。熟化方法视石灰熟化速度而定。待生石灰加水粉化后，搅拌成浆，通过6 mm筛网过滤(除渣)，流入淋灰坑内呈膏状材料。为保证石灰完全熟化，石灰膏必须在坑中保存两星期以上，这个过程称为“陈伏”。否则未熟化的颗粒将混入砂浆中，有碍工程质量。有条件时也可用机构淋制石灰膏。 第２章　胶 凝 材 料 　　熟化石灰粉的品质与有效物质和水分的相对含量及细度有关，熟石灰粉颗粒愈细，有效成分愈多，其品质愈好。熟石灰粉按《建筑消解石灰粉》(JC/T 481—92)标准规定也可分为优等品、一等品和合格品三个等级(见表2-3)。 第２章　胶 凝 材 料 第２章　胶 凝 材 料 　　3. 石灰的硬化 　　石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个过程同时进行的： 　　(1) 结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 　　(2) 碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发，其反应式 　　碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。而且，碳化作用在长时间内只限于表面，氢氧化钙生成碳酸钙则主要在内部发生。所以，石灰浆硬化后，是由碳酸钙和氢氧化钙两种不同的晶体组成的。 第２章　胶 凝 材 料 　　一般纯石灰浆在较长时间内经常处于湿润状态，不易硬化，强度、硬度不高，收缩得很慢，同时表面的石灰一旦碳化以后，所生成的碳酸钙的坚硬外壳，又阻碍了二氧化碳的进一步透入，而且内部水分不易析出，结晶作用无法较快进行，所以纯石灰浆不能单独使用，必须掺填充材料，如掺入砂子配成石灰浆使用。掺入砂子减少收缩，更主要的是砂掺入后能在石灰浆内形成连通的毛细孔道，使内部水分蒸发并进一步碳化，以加速硬化。为了避免产生收缩裂缝，常加纤维材料，制成石灰麻刀灰、石灰纸筋灰等。 第２章　胶 凝 材 料 　　4. 石灰的应用与保管 　　石灰的用途很广，可制造各种无熟料水泥及碳化制品、硅酸盐制品等。在建筑工程中，以石灰为原料可制成石灰砂浆、石灰水泥砂浆及石灰麻刀、石灰纸筋等材料，用于砌筑与抹面工程及作墙面涂料(刷白)。利用熟石灰粉与黏性土、砂、碎砖、粉煤灰、碎石等材料可制成灰土、碎砖三