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1、四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 材料教研室,第二章 氣硬性膠凝材料,膠凝材料的定義和分類,膠凝材料的定義 經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來(lái)，形成為一個(gè)整體的材料。 膠凝材料的分類,如瀝青、聚合物等,膠凝材料,無(wú)機(jī)膠凝材料,有機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料,水硬性膠凝材料,如：石灰、石膏、水玻璃等,無(wú)機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。 水硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在干燥空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度。通稱

2、為“水泥”。,21 石 灰,一、石灰的生產(chǎn),原材料 生產(chǎn)石灰的原材料包括天然石灰石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3。 生產(chǎn)工藝煅燒 石灰生產(chǎn)過(guò)程，是石灰石煅燒過(guò)程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過(guò)火石灰。,CaCO3 == CaO + CO2,MgCO3== MgO + CO2,900,700,,生石灰,二、石灰的熟化硬化過(guò)程、石灰的品種,生石灰的熟化 熟化的過(guò)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 熟化過(guò)程的特點(diǎn) 放出大量的熱；體積膨脹1.53.5倍。 熟化過(guò)程的注意事項(xiàng) 熟石灰在使用前必須陳伏15d以上防止過(guò)火石灰的

3、危害； 在化灰池表面保留一層水防止石灰碳化。,,MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 64.83kj,二、石灰的熟化硬化過(guò)程、石灰的品種,石灰的硬化 Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。 Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。 石灰的品種 按石灰中的氧化鎂含量的高低分 按成品的加工方法分 塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。,生石灰,鈣質(zhì)石灰,鎂質(zhì)石灰,,MgO5%,,MgO5%,三、石灰的技術(shù)性質(zhì),石灰的質(zhì)量等級(jí) 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消

4、石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見(jiàn)教材。 石灰的特性 1.可塑性好； 2.生石灰吸濕性強(qiáng)，保水性好； 3.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 ； 4.硬化后體積收縮大，易開(kāi)裂； 5.耐水性差 。,四、石灰的應(yīng)用,配制石灰砂漿和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 生產(chǎn)硅酸鹽制品； 生產(chǎn)無(wú)熟料水泥。,四、石灰的儲(chǔ)存,生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)一個(gè)月。作到“隨到隨化”。 不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸。 熟石灰在使用前必須陳伏15d以上，以防止過(guò)火石灰對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害。,22 石 膏,一、石膏膠凝材料的生產(chǎn),石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常

5、是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過(guò)煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。 在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過(guò)程如下所示：,二水石膏 CaSO42H2O,CaSO40.5H2O,CaSO40.5H2O,CaSO4 ,CaSO4 ,CaSO4 ,,800,在建筑工程中常用建筑石膏；高強(qiáng)石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。,二、建筑石膏的凝結(jié)硬化,建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： CaSO40.5H2O + 1.5 H2O = CaSO42H2O 建筑石膏的凝結(jié)硬化過(guò)程可以表示如下： 建筑石膏凝結(jié)過(guò)程，是一個(gè)溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過(guò)程； 硬化過(guò)程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過(guò)

6、程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實(shí)，從而使石膏晶體逐漸硬化。,建筑石膏+水,三、建筑石膏的等級(jí)與技術(shù)性質(zhì),建筑石膏的質(zhì)量等級(jí) 建筑石膏按其細(xì)度、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見(jiàn)下表：,四、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì),表觀密度小，強(qiáng)度較低； 凝結(jié)硬化快； 孔隙率大，熱導(dǎo)率??； 凝結(jié)時(shí)體積產(chǎn)生微膨脹； 吸濕性強(qiáng)，耐水性差； 具有較好的防火性能。,五、建筑石膏的應(yīng)用,室內(nèi)抹灰與粉刷 生產(chǎn)建筑石膏制品 生產(chǎn)水泥時(shí)作為緩凝劑加入水泥中,23 水玻璃,一、水玻璃的硬化和性質(zhì),水玻璃又稱泡花堿，是由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成。

7、是一種能夠溶解于水的硅酸鹽材料。 水玻璃的硬化 液體水玻璃吸收空氣中的二氧化碳，形成無(wú)定型硅酸凝膠，并逐漸干燥硬化，具體反應(yīng)式如下： Na2OnSiO2+ CO2+mH2ONa2CO3 + nSiO2mH20 為了加速水玻璃的硬化，可加熱或摻入12%15%的促硬劑氟硅酸鈉。 水玻璃的性質(zhì) 1.粘結(jié)力強(qiáng) 2.耐酸性好 3. 耐熱性好,二、水玻璃的應(yīng)用,涂刷或浸漬材料； 加固地基； 修補(bǔ)裂縫、堵漏； 配制耐酸砂漿和耐酸混凝土； 配制耐熱砂漿和耐熱混凝土。,24 鎂質(zhì)膠凝材料,鎂質(zhì)膠凝材料菱苦土,菱苦土的生產(chǎn) 鎂質(zhì)膠凝材料是將菱鎂礦或白云石經(jīng)煅燒、磨細(xì)而制成。煅燒的菱

8、苦土為白色或淺黃色粉末?？列园自剖癁榘咨勰?。 菱苦土的水化硬化 一般與MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，強(qiáng)度高。但吸濕性強(qiáng)，耐水性差。形成的水化產(chǎn)物主要為氯氧化鎂和氫氧化鎂。 菱苦土的應(yīng)用 生產(chǎn)木屑地板、木絲板、刨花板等。 菱苦土板材用于機(jī)械包裝材料，可以節(jié)約大量木材。 只能用于干燥狀態(tài)下，而不能受潮、遇水或酸性介質(zhì)侵蝕的部位。,本章小結(jié),膠凝材料的定義和分類； 石灰、石膏、鎂質(zhì)膠凝材料、水玻璃都是氣硬性膠凝材料，在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用是很常見(jiàn)的建筑材料。 （1）石灰品種很多，各種石灰產(chǎn)品都統(tǒng)稱石灰。石灰的強(qiáng)度很低，主要來(lái)源于Ca（OH）2的結(jié)晶和碳化。利用石灰的特性可將其用于拌制砂漿、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅酸鹽制品等。 （2）石膏的品種很多，不同品種的石膏，其生產(chǎn)條件不同，且性能及應(yīng)用各異。建筑石膏是建筑工程中應(yīng)用最多的一種石膏產(chǎn)品，建筑石膏凝結(jié)硬化速度很快，其技術(shù)性質(zhì)要求主要表現(xiàn)在強(qiáng)度、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間三方面，利用它的特性可用于建筑室內(nèi)抹灰及粉刷、并大量用于制作石膏制品。 （3）簡(jiǎn)單了解鎂質(zhì)膠凝材料和水玻璃的特點(diǎn)與用途。,