第4章 无机胶凝材料的检测与应用（课件）- 《建筑材料》同步教学（中国水利水电出版社）

第4章 无机胶凝材料的 检测与应用 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，形成为一个具有一定强度整体的材料。 胶凝材料的分类 如沥青、聚合物等 胶凝材料 无机胶凝材料 有机胶凝材料 气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料 石灰、石膏、水玻璃 通称为“水 泥” 无机胶凝材料 气硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中凝结硬化，而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。 水硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在空气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，继续保持或增长其强度。如各种水泥。 §4－1 石 膏 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： 二水石膏 CaSO4·2H2O CaSO4·0.5H2O CaSO4·0.5H2O 107～170℃ 加热、脱水 125℃ 0.13MPa 蒸压锅 β型 建筑石膏 α型 高强石膏 一、石膏胶凝材料的生产 β- CaSO4·0.5H2O晶粒细小，此表面积大，需水量大，强度低。 α- CaSO4·0.5H2O晶粒粗大，此表面积小，需水量小，强度高。 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。 二、建筑石膏的凝结硬化 建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下： β- 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+水 浆体 凝 结 硬化 二、建筑石膏的凝结硬化 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。 三、建筑石膏的等级与技术性质 建筑石膏的质量等级 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： 技术指标名称 优等品 一等品 合格品 强度 抗折强度≥ 2.5 2.1 1.8 抗压强度≥ 4.9 3.9 2.9 细度（0.2mm方孔筛筛余）≤ 5.0 10.0 15.0 凝结时间 初凝不早于6min，终凝不迟于30min 四、建筑石膏的技术性质 空隙率高，表观密度小，强度较低； 凝结硬化快(一般在30min内可安全凝结)； 有较好的功能性(导热系数小，隔热保温好，吸光性强，具有一定调温调湿性)； 凝结时体积产生微膨胀； 吸湿性强，耐水性和抗冻性差； 具有较好的防火性能。 具有良好的装饰性。 五、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 §4－2 石 灰 一、石灰的生产 原材料 生产石灰的原材料包括以碳酸钙为主要成分的天然岩石和化工副产品。主要成分为CaCO3，其含量≮90%，粘土杂质≯8%。 生产工艺——煅烧 CaCO3 ===== CaO + CO2 MgCO3===== MgO + CO2 1000-1200℃ 750-850℃ 生石灰 一、石灰的生产 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。欠火石灰(温度过低或时间不足)，降低石灰利用率。过火石灰(温度过高，时间过长)保质石灰使用后产生膨胀引起崩裂或隆起现象。 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 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——生石灰粉（消石灰粉） 化 灰—— 熟石灰膏 MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 65KJ 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 熟化过程的特点 熟化速度快，放出大量的热；体积膨胀1.5～3.5倍；又是可逆的 熟化过程的注意事项 熟石灰在使用前必须陈伏14d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 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。 二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种 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。 生石灰 钙质石灰 镁质石灰 白云质石灰 MgO≤5% MgO为5%~20% MgO为20%~40% 三、石灰的技术性质 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。具体指标见教材。 石灰的特性 1.保水性和可塑性好； 2.凝结硬化慢、强度低 ； 3.硬化后体积收缩大，易开裂； 4.耐水性差。 四、石灰的应用 配制石灰砂浆和石灰乳； 配制三合土和灰土(石灰占灰土总重的10-30%，即一九、二八及三七灰土)； 制作碳化石灰板； 生产无熟料水泥和硅酸盐制品。 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。做到“随到随化”。(以防止碳化) 不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输，(受潮熟化放出大量热量)。 熟石灰在使用前必须陈伏14d以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。 $$