第3章 气硬性胶凝材料01（课件）《建筑材料》同步教学（清华大学版）

第3章 气硬性胶凝材料 胶凝材料（结合料） ——经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料。 气硬性胶凝材料 ——只在空气中硬化 （石灰、石膏） 无机胶凝材料 （以无机化合物为基本成分） 按凝结硬化 条件分类 水硬性胶凝材料 ——空气、水中皆可硬化 （水泥） 有机胶凝材料 （天然的或合成的有机 高分子化合物为基本成分） （沥青、树脂） 只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。 土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。 目录 第一节 石灰 第二节 石膏 第三节 水玻璃 第四节 菱苦土 第一节 石灰 石灰的生产 原料 ——以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白垩等 天然碳酸岩类岩石——（石灰石、白云石）经高温煅烧，其主要成分CaCO3分解为以CaO为主要成分的生石灰，其化学反应可表示如下： 生石灰（堆积密度为800~1000 kg/m3 )一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。 一.石灰的消化和硬化 1.石灰的熟化和“陈伏” 工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消（熟）石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”： 生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。 第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。 为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。 欠火石灰：温度过低/时间不够/石灰石不能充分烧透,存在硬心 过火石灰：温度过高/时间过长/颜色深（褐、黑） 注意 过火石灰可以使用，但应陈伏半个月 2. 石灰的硬化 石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的： (1)游离水分蒸发 （2）结晶作用 氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 （3）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，释出水分并被蒸发： 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。 二.建筑石灰的技术指标 建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见手册： JC/T479-1992 建筑生石灰（P48 表3-2）、 JC/T480-1992 建筑生石灰粉(P48 表3-3） JC/T481-1992 建筑消石灰粉(P48 表3-34） 钙质生石灰 MgO≤5%；钙质消石灰粉 MgO≤4% 镁质生石灰 MgO﹥5%；镁质消石灰粉 MgO﹥4% 石灰分类 1.按MgO含量分类 钙质石灰（MgO≤5％） 镁质石灰（MgO>5％） 特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。 2.石灰的存在形成 块状生石灰 ——煅烧直接获得 生石灰粉 ——块状生石灰磨细 消石灰粉 ——生石灰消解 石灰膏/乳 ——生石灰+过量水 CaO Ca(OH)2 项 目 钙质生石灰 镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 CaO+MgO含量/% ≮ 90 85 80 85 80 75 C02含量/% ≯ 5 7 9 6 8 10 未消化残渣含量 （5mm圆孔筛余）/% ≯ 5 10 15 5 10 15 产浆量/L·kg-1 ≮ 2.8 2.3 2.0 2.8 2.3 2.0 生石灰的技术标准 项 目 钙质生石灰 镁质生石灰 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 CaO+MgO含量/% ≮ 85 80 75 80 75 70 C02含量/% ≯ 7 9 11 8 10 12 细度 0.90mm筛筛余/%≯ 0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5 0.125mm筛筛余/%≯ 7.0 12.0 18.0 7.0 12.0 18.0 生石灰粉的技术标准 项 目 钙质消石灰粉 镁质消石灰粉 白云石消石灰粉