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1、第3章 无机胶凝材料,胶凝材料,1、胶凝材料：指经过一系列物理、化学作用，能将散粒或块体材料粘结在一起的材料。,概 述,2、分类,第一节 气硬性胶凝材料第二节 硅酸盐水泥第三节 掺混合材料的硅酸盐水泥第四节 其他水泥,主要内容,主要内容一、石膏二、石灰三、水玻璃,第一节 气硬性胶凝材料,一、石膏,1、石膏的生产2、建筑石膏的凝结硬化3、建筑石膏的技术性质4、建筑石膏的应用,第一节 气硬性胶凝材料,一、石膏的生产,石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。,常用产品：建筑石膏、高强石膏、无水石膏、高温煅烧石膏等。,原材料：天然二水石膏（CaSO42H2O)、化工石膏,一、石膏的生产,天 然二水石
2、膏,6575C,高强石膏-半水石膏,建筑石膏-半水石膏,107170C,400750C,8001000C,1600C,开始脱水,死烧石膏,高温锻烧石膏(地板石膏),全部分解为石灰,压蒸锅,0.13MPa124 C,一、石膏的生产,高强石膏：为-半水石膏，晶粒粗，调制一定稠度浆体需水量小，硬化后强度高。,建筑石膏：为-半水石膏，晶粒细，调制一定稠度浆体需水量大，硬化后强度较低。,二、建筑石膏的硬化,1、凝结过程：建筑石膏是半水石膏，其溶解于水后，很快成为饱和溶液。溶液中的半水石膏与水化合，按下式进行：CaSO4H2O+1H2O=CaSO42H2O,2、硬化过程：浆体变稠，凝聚为晶体，晶体逐渐长大
3、、共生和相互交替，使浆体逐渐产生强度，并不断增长，直到完全干燥。晶体间的摩擦力和粘结力不再增加，强度增长停止。,三、建筑石膏的技术性质,1、凝结硬化快。初凝3分钟，终凝30分钟2、表观密度小，强度较低(强度等级分3.0、2.0、1.6三级，见GB776-2008标准)。3、孔隙率大，导热系数小，吸声性强，吸湿 性大，可调节室内温湿度。4、凝结过程中体积略有膨胀。5、具有良好的抗火性能。6、耐水性、抗冻性差，不宜用于潮湿部位。,四、建筑石膏的应用,1、制成石膏抹灰材料2、制作各种墙体材料。如纸面石膏板、石膏空心砌块、石膏空心条板3、用于装饰。如石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品。4、注意事项：在运输
4、及储存时应防止受潮，一般储存三个月后强度降低30%左右。,高强石膏的应用,（1）强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板（2）掺入防水剂，可用于湿度较高的环境。（3）做粘结剂，须加入聚乙烯醇水溶液。其特点是无收缩。,二、石灰(lime),1、石灰的生产：石灰石经高温煅烧得到块体生石灰。CaCO3 900 CaO+CO2,分类：钙质石灰：氧化镁含量5%镁质石灰：氧化镁含量5%。镁质石灰熟化慢，但硬化后强度较高。,由于炉温不均匀，生石灰中会含有一些欠火或过火石灰，它会影响使用性能。,2、生石灰的熟化,熟化：工程上使用生石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消石灰氢氧化钙，此过程称为石灰的“熟化”又称
5、“消化”。CaO+H2O Ca(OH)2+64.9 103 J,特点：放热；体积膨胀,2、生石灰的熟化,熟化方法 熟化成石灰膏：将生石灰在化灰池内加水消解成石灰浆，然后将石灰浆过滤在储灰坑中沉淀，其间石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝以免碳化，此乃“陈伏”。此过程应保持两周以上，以消除过火石灰的危害。熟化成消石灰粉：加少量水，使生石灰崩裂，熟化成颗粒状的消石灰粉。,3、石灰的硬化,石灰浆体在空气中硬化，是由两个过程同时完成的：结晶作用游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。碳化作用氢氧化钙与空气中二氧化碳化合成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发，体积收缩。Ca(OH)2+CO2+n H2O=
6、CaCO3+(n+1)H2O,特点：体积收缩；放水,4、石灰的技术性质,性质：良好的可塑性。硬化慢、强度低。凝结硬化过程体积收缩。耐水性差，易吸水。,技术标准：建筑生石灰(JC/T479-92)、建筑生石灰粉(JC/T480-92)、建筑消石灰粉(JC/T481-92),5、石灰的应用,制作石灰乳和石灰砂浆。石灰乳主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度；石灰砂浆：用于抹面、砌筑制作石灰土（灰土）和三合土制作硅酸盐制品制作碳化石灰板、加固地基等。,三、水玻璃,水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属与二氧化硅所组成。最常用的是硅酸钠(Na2OnSiO2)与硅酸钾(K2On
7、SiO2)水玻璃。,1、生产：湿法：将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅（23大气压）内用蒸汽加热，并加搅拌，使直接反应而成液体水玻璃。干法：将石英砂与碳酸钠磨细拌匀，在熔炉内于13001400温度下熔化生成固体水玻璃，然后在水中加热而成液体水玻璃。,三、水玻璃,水玻璃的模数n：n为氧化硅和氧化钠分子数的比值。一般在1.53.5之间。n值反映了固体水玻璃在水中溶解的难易程度。n=1时，能溶解于常温的水中；n1时，只能在热水中溶解；n3时，在4个大气压以上的蒸汽中才能溶解。n愈大，愈难溶于水，其粘结力越强。,三、水玻璃,2、水玻璃的硬化 Na2OnSiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2mH
8、2O 硬化过程很慢，常用加热与加入促硬剂硅氟酸钠(Na2SiF6)的办法来促使硬化。Na2OnSiO2+Na2SiF6+mH2O=6NaF+(2n+1)SiO2mH2O,三、水玻璃,3、性质：具有良好的粘结能力；不燃烧，耐热、耐高温、防火性好；耐酸性能好；耐碱性和耐水性差,三、水玻璃,4、应用：制作涂料，涂刷在建筑表面提高抗风化能力；配制防水剂、快凝防水剂；配制防腐砂浆，修补砖墙裂缝；配制耐热混凝土和耐热砂浆；用于土壤加固。,三、水玻璃,思 考 题,1.何谓气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料？2.石灰熟化方法有哪些？其过程有何特点？3.石灰与石膏的凝结硬化过程有何不同?当用于墙面抹灰时，建筑石膏比石灰有哪些优点？为何宜用于室内而不宜用于室外？4.水玻璃的模数对其性能有何影响？5.水玻璃的主要性能是什么？6.何谓石灰的“陈伏”，为什么石灰在使用前必须进行陈伏？陈伏时应注意什么？,本节完，谢谢使用！,
