补充C31_无机胶凝材料_石灰石膏水玻璃菱苦土.ppt
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1、第三章 无机胶凝材料,指经过自身的物理、化学作用后,能够由浆体变成固体,并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的材料。,胶凝材料,在建筑工程中,将散粒材料(如砂子、石子)或块状材料(如砖或石块)粘合为一个整体的材料,统称为胶凝材料。,胶凝材料,有机胶凝材料(树脂、沥青等),无机胶凝材料,水硬性(水泥),气硬性(石灰、石膏、水玻璃),二者有何区别?,胶凝材料的分类,P4,第一节 石灰,千锤万击出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不惜,要留清白在人间。,石灰吟,(明)于谦,P5,P6,石灰在中国古代建筑中的应用,汉书云:“秦为驰道于天下,东穷燕齐,南极吴楚,江湖之上,濒海之观毕至。
2、”,当石灰出现后,人们就普遍采用“石灰面”地坪和涂墙,使室内的阴暗潮湿状况得到了改善。秦咸阳宫殿遗址地面,是用猪血、石灰、料姜石拌合抹成,呈暗红色,表面光滑美观,具防潮装饰作用。修筑秦驰(直)道时,多是就地取材,利用当地的黄粘土加石灰夯筑而成。,P7,1.石灰的制备,CaCO3 9001100 CaO CO2,来源:用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料,经9001100煅烧而成。,石灰石,白云质石灰石,白云质石灰石,生石灰,P8,P9,煅烧石灰石或白垩,温度在900左右时,温度过高时,温度过低时,正火石灰,欠火石灰,过火石灰,因煅烧温度过高或者时间过长,孔隙率减小,表观密度增大,结
3、构致密,表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质包裹。水化作用十分缓慢,其中的细小颗粒可能在石灰浆硬化后才开始水化,产生体积膨胀,使已硬化的砂浆产生“崩裂、隆起”现象。,碳酸钙没有完全分解,降低了石灰的利用率,如何解决它的危害?,2.石灰的分类,根据煅烧的程度分:,P10,根据石灰中氧化镁的含量分:镁质石灰(MgO5%)钙质石灰(MgO5%)按成品的加工方法分:块状生石灰(CaO)磨细生石灰粉(CaO)消石灰粉(Ca(OH)2)石灰膏(Ca(OH)2、水),P11,3.石灰的水化(熟化/消化),水化的特点:水化速度快,放出大量的热,大约有64.9KJ;体积膨胀12.5倍,人工操作应注意防止烧伤、烫
4、伤。,CaO+H2O Ca(OH)2+64.9kJ/mol,消石灰形成过程的反应步骤CaO吸水;中间产物CaO2H2O;转化反应CaO2H2OCa(OH)2+H2O;凝聚、硬化。,消石灰,影响水化反应能力的因素,P12,熟化方法:根据熟化时加水量的不同,分为两种方式。,1).熟化为石灰膏,将生石灰放入化灰池中,加大量的水,熟化成石灰乳,储灰坑,2).熟化为熟石灰粉,将生石灰块分层淋适量的水,使石灰充分熟化,又不会过湿成团,此时得到的产品就是熟石灰粉。,P13,4.石灰的硬化,结晶过程,碳化过程,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。,由于水分蒸发,Ca(OH)2从饱
5、和溶液中逐渐结晶析出。(干燥硬化和结晶硬化),Ca(OH)2和空气中的CO2和水反应,形成不溶于水的碳酸钙晶体,析出的水分则逐渐被蒸发。,硬化的特点硬化速度极为缓慢.硬化时体积收缩,P14,思考:古代的石灰浆经检测强度甚高,有人说古代的石灰质量优于现在的石灰,此说法对否?,原因:石灰水化后逐渐凝结硬化,包括干燥结晶硬化过程和碳化过程;随着时间的推移,石灰的碳化反应较为深入和彻底,表现为强度甚高,P15,重读古诗,千锤万击出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨全不惜,要留清白在人间。,石灰石,含杂质的碳酸钙CaCO3,CaCO3CaO(生灰石)+CO2,CaO+H2O Ca(OH)2(熟石灰),Ca(
6、OH)2+CO2 CaCO3+H2O,石灰吟,(明)于谦,P16,5.石灰的特性,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CaOMgO的含量,可分为优等品、一等品和合格品三个等级。详见课本P55/表31、P56/2、3,P17,5.石灰的特性,P18,6.石灰的储存,生石灰储存时间不宜过长,一般不超过一个月。作到“随到随化”。不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。建筑石灰在使用前必须进行陈伏。,P19,7.石灰的应用,1.配制石灰乳和建筑砂浆A)石灰乳:将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释,成为石灰乳,是一种廉价的涂料,主要用于内墙和天棚刷白,增加室内美
7、观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰,可提高其耐水性,调入氯化钙或明矾,可减少涂层粉化现象。B)石灰砂浆:是将石灰浆、砂加水拌制而成,按其用途,分为砌筑砂浆和抹灰砂浆。,P20,2.配制三合土和灰土 如建筑物或道路基础中使用的石灰土(石灰:粘土=1:24),三合土(石灰:粘土:炉渣或砂=1:2:3),二灰土(石灰、粉煤灰或炉灰),二灰碎石(石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石)等。石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用,制成石灰土或石灰与工业废料的混合料,加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧化硅或氧化
8、铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,适于在潮湿环境中使用。,P21,3.生产硅酸盐制品 将粒化高炉矿渣、粉煤灰、煤矸石灰渣等工业废渣,按适当比例加入石灰作为碱性激发剂,经共同磨细可制得具有水硬性的胶凝材料。石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀,加水搅拌,经压振或压制,形成硅酸盐制品。为使其获早期强度,往往采用高温高压养护或蒸压,使石灰与硅铝质材料反应速度显著加快,使制品产生较高的早期强度。如灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块等。,P22,4.石灰碳化制品 例如:碳化石灰板 制作:就是将磨细的生石灰掺30%-40%的短玻璃纤维加水搅拌,震动成形,然后利用石灰窑的废气碳化(CO2浓度在3
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