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建筑材料课件第2章胶凝材料

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1、第二章气硬性无机胶凝材料,第一节建筑石膏第二节石灰第三节菱苦土第四节水玻璃,第二章气硬性无机胶凝材料,第二章气硬性无机胶凝材料,胶凝材料：凡是经过一系列物理、化学作用，能将块体材料与散粒材料粘结在一起的材料。,第二章气硬性无机胶凝材料,有机胶凝材料：,无机胶凝材料,胶凝材料,气硬性胶凝材料：,只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展其强度。如：石灰、石膏、水玻璃、菱苦土,水硬性胶凝材料：,不仅能在空气中而且能更好地在水中硬化保持并发展其强度。如：水泥,如：沥青、各种合成树脂,第一节石膏 (gypsum),一、石膏胶凝材料的生产二、建筑石膏三、高强石膏,一、石膏胶凝材料的生产,石膏胶凝材料是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料常用石膏胶凝材料：建筑石膏、高强度石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏等。原材料：天然二水石膏（CaSO4H2O)与无水石膏( CaSO4)，其中无水石膏只能生产无水石膏水泥。生产：主要工序破碎、加热与磨细。,一、石膏胶凝材料的生产,天然二水石膏,6575C,高强石膏 -半水石膏,建筑石膏 -半水石膏,107170C,50075

2、0C,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,1.3大气压 127 C,（一）建筑石膏的硬化,建筑石膏的硬化是分两步完成的。,1、凝结过程：建筑石膏是半水石膏，半水石膏溶解于水以后，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：浆体继续变稠，逐渐凝聚成为晶体，晶体逐渐长大，共生和相互交替，这个过程使浆体逐渐产生强度，并不断增长，直到完全干燥，晶体之间的摩擦力和粘结力不在增加，强度才停止发展。,（二）建筑石膏的技术性质与应用,1、建筑石膏技术性质（1）凝结硬化速度快，初凝6分，终凝30分。（2）与水泥相比硬化后强度较低，表观密度小。（3）由于石膏制品的孔隙率大，因而导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内温湿度。（4）石膏凝结过程中体积膨胀。（5）石膏制品的耐水性差抗冻性差，不宜用于潮湿部位。（6）具有良好的抗火性能。,（二）、建筑石膏的技术性质与应用,2、应用（1）制成石膏抹灰材料（2）各种墙体材料如纸面石膏板、石膏空心

3、砌块、石膏空心条板（3）各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕塑制品。 3、使用时应注意问题：在运输及储存时应防止受潮，一般储存三个月后强度降低30%左右。,三、高强石膏,1、高强石膏与建筑石膏相比较（1）建筑石膏是片状的、有裂隙的晶体，结晶很细，比表面积比高强石膏大的多，拌制石膏制品时需水量高达60%-70%，因而制品的空隙率大，强度低。（2）高强石膏结晶良好、坚实、粗大，因而比表面积小，调制成可塑性石膏浆体时需水量约为35%-45%，因此，高强石膏硬化后有较高的密实度与强度。,三、高强石膏,2、高强石膏之应用（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。,第二节石灰 (lime),石灰的生产： CaCO3 900 CaO + CO2 钙质石灰：氧化镁小于等于5% 镁质石灰：氧化镁大于5% 石灰还可以以下列方式得到： CaC2 + 2H2O C2H2+ Ca(OH)2,一、生石灰的熟化,1、熟化概念：工地上使用生石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消石灰氢氧化钙，这个过程称为“熟化”

4、又称“消化”。 CaO + H2O Ca(OH)2 + 64.9 103 J 2、熟化特点：（1）放热（2）体积膨胀 3、石灰熟化方法（1）“陈伏”：为了消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中“陈伏”两周以上，其间石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。（2）熟化成消石灰粉,二、石灰的硬化,石灰浆体在空气中的硬化，是由下面两个过程同时完成的：（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二氧化碳化合成碳酸钙结晶，释放出水分并被蒸发； Ca(OH)2 + CO2 + n H2O = CaCO3 + (n+1) H2O,三、石灰的技术性质,1、良好的可塑性。 2、硬化慢、强度低。 3、凝结硬化过程体积收缩。 4、耐水性差，易吸水。,三、石灰在建筑中的应用,1、石灰乳和石灰砂浆。（1）石灰乳主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度，（2）石灰砂浆 2、石灰土（灰土）和三合土 3、制作硅酸盐制品 4、碳化石灰板,第四节水玻璃,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(Na

5、2OSiO2)与硅酸钾(K2OSiO2)水玻璃。,第四节水玻璃,水玻璃的生产：（1）湿法：将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅（2-3大气压）内用蒸气加热，并加搅拌，使直接反应而成液体水玻璃。（2）干法：将石英砂与碳酸钠磨细拌匀，在熔炉内于1300-1400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。,第四节水玻璃,水玻璃的模数n：氧化硅和氧化钠分子比n称为水玻璃的模数，一般在1.5-3.5之间。水玻璃的模数n反映了固体水玻璃在水中溶解的难易程度。为1能溶解于常温的水中，加大则只能在热水中溶解；大于3时，要在4个大气压以上的蒸气中才能溶解。,第四节水玻璃,一、水玻璃的硬化 Na2OnSiO2 + CO2 + mH2O = Na2CO3 + nSiO2mH2O 上述过程进行很慢，常用加热与加入促硬剂硅氟酸钠(Na2SiF6)的办法促使硬化。 Na2OnSiO2 + Na2SiF6 + mH2O = 6NaF + (2n+1)SiO2mH2O,第四节水玻璃,二、水玻璃的性质 1、水玻璃具有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止水渗透的作用。 2、水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥的更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。 3、水玻璃具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸与有机酸的作用。,第四节水玻璃,三、水玻璃的应用 1、涂刷在建筑材料表面可提高抗风化能力。 2、配制防水剂。 3、配制水玻璃矿渣砂浆，修补砖墙裂缝。 4、用于土壤加固。,

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