无机胶凝材料——气硬性（土木工程材料课件）

§3无机胶凝材料 用于将散粒材料(砂、石等)或块状材料(砖、石材等)粘结成为整体的材料。胶凝材料石灰、石膏、水玻璃水泥沥青、树脂 注意1、料块的尺寸均匀性欠火过火1、料块的尺寸均匀性2、窑内温度的均匀性§3.1建筑石灰水化反应速度较慢，2～15天内逐渐水化，V↑，导致已硬化石灰发生膨胀破坏 如何消除过火石灰的危害？陈伏将熟化后的石灰在消化池中储存2～3周以上，使过火石灰充分水化。表层应保持一层水或覆土，以隔绝空气，防止碳化。注意 (一)按成品加工方法:1、生石灰2、生石灰粉3、(二)按化学成分:1、钙质石灰MgO＜5%2、镁质石灰MgO≥5%二、组成与分类Ca(OH)2CaO CaO+H2O→Ca(OH)2+64.9kJV↑三、水化 2六方板状结晶强度大于Ca(OH)2四、硬化——结构 过少，碳化几乎停止；过多，孔隙充水，CO2渗透量少，碳化只在表面进行；孔壁完全湿润，但不充满水时，碳化作用较快。影响碳化速度的因素1、含水量CaCO3层达到一定厚度时，将阻止CO2和H2O的渗入，使碳化速度非常缓慢。2、CO2渗透速度实际上石灰的碳化过程十分缓慢。 特性1、可塑性好；2、硬化缓慢；3、硬化后强度低；4、硬化时体积收缩大；5、耐水性差。易开裂，如何抑制收缩？ 技术要求 (一)粉刷(抹灰)(二)拌制石灰砂浆或水泥混合砂浆(三)掺配灰土和三合土灰土：生石灰粉：粘土=1：2～4三合土：生石灰粉：粘土：砂=1：2：3活性SiO2、Al2O3与Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙、铝酸钙，f，耐水性，抗渗能力↑。常用于基础、路面或地面垫层；古建筑常用于砌筑墙体。应用 (四)加固含水软土地基(石灰桩)CaO+H2O→Ca(OH)2，V↑，产生压力，使地基得以加固。(五)生产硅酸盐制品生石灰+砂(粒化高炉矿渣、炉渣、粉煤灰)→成型→蒸养(压)→密实(多孔)制品，作墙体材料。(六)配制无熟料水泥(七)磨制生石灰粉 石膏矿(生石膏)CaSO4·2H2O化工石膏:含CaSO4·2H2O的工业副产品原材料生产应用§3.2建筑石膏 二、水化、凝结与硬化 三、特性1、凝结硬化快；2、孔隙率大、强度较低;理论需水量18.6%P高强＜P建筑∴f高强＞f建筑实际f高强=10~40MPa，f建筑=3~5MPa 3、耐水性差：吸湿性强,软化系数K=0.3~0.45，长期浸水,CSH2缓慢溶于水,引起溃散破坏.防水措施：加适量白水泥或有机防水剂。4、隔热、吸声性能良好：P大，λ小，λ=0.121~0.205W/m·K；5、防火性能良好：λ小,不易传热;含2H2O，遇火脱水，形成水蒸气幕,阻止火势蔓延。6、微膨胀：CSH0.5→CSH2,V↑0.05~0.15%，硬化体表面光滑饱满,干燥不开裂。 7、硬化体可加工性好8、装饰性好 技术要求等级及质量标准《建筑石膏》——按抗折、抗压强度及细度分：优等品、一等品、合格品。 四、应用(一)粉刷石膏：面层(M)、底层(D)、保温层(W)技术要求：JC/T517-93细度2.5mm、0.2mm筛余百分数不大于0%和40%；初凝时间应不小于1h，终凝时间应不大于8h；按强度分为优等品(A)、一等品(B)、合格品(C)。运输、储存时不得受潮、混入杂物，储存期为3个月。产品标记：粉刷石膏MA-JC/T517 (二)生产石膏制品1、纸面石膏板：普通、耐水、耐火 轻钢龙骨石膏板体系：(1)质轻，强度高：纸面石膏板8~11kg/m3，抗弯强度6~10MPa；墙体体系30~50kg/m2，同厚度红砖墙的1/5。(2)尺寸稳定；胀缩变形不大于0.1%。(3)抗震性好；(4)自动调湿性好；(5)装饰方便；(6)占地面积少；(7)便于管道、电线等的安装与铺设；(8)施工简便，进度快。 其它2、石膏空心条板3、纤维石膏板4、石膏砌块5、装饰石膏制品(1)普通装饰石膏板(2)嵌装式装饰石膏板(3)艺术装饰石膏制品双侧凹槽外观结构，接缝可采用同质材料灌注质轻：每平方米重47公斤，每块约重70公斤拼装成墙后，犹如一块轻质隔墙板一样门窗口可在拼装成墙后，按图纸要求任意切割高强：抗弯荷载标准要求≥800N，实测值为3280N §3.3.1水玻璃泡花碱——Na2O·nSiO2·mH2O、K2O·nSiO2·mH2O一、生产：湿法：SiO2+NaOH→Na2O·nSiO2·mH2O干法：nSiO2+Na2CO3→Na2O·nSiO2+CO2Na2O·nSiO2+mH2O→Na2O·nSiO2·mH2On：水玻璃模数，n=1.5~3.5；n=1，常温下溶解；1＜n≤3，热水下溶解；n＞3，0.4MPa以上的蒸气中才溶解；但n↑，胶体分↑，粘结力↑；n相同时，ρ↑，稠度↑，粘结力↑。 二、硬化Na2O·nSiO2·mH2O+CO2→Na2CO3+nSiO2·mH2O很慢，须加入促硬剂Na2SiF6加速硬化：2(Na2O·nSiO2·mH2O)+Na2SiF6→(1+2n)SiO2·mH2O+6NaFNote:1、掺量不宜过多或过少：过多，凝结过快，施工困难，渗透性大，强度低；过少，凝结过慢，未反应水玻璃易溶，耐水性差，强度低。2、有毒，施工时应注意防护。 三、特性1、良好胶结力；水玻璃混凝土15~40MPa。2、凝胶可堵塞毛细孔，防水渗漏；3、耐热；4、耐酸；HF除外5、耐碱、耐水性差；即使加入Na2SiF6亦不能完全固化，约30%未固化，故不耐水，Na2O·nSiO2·mH2O、nSiO2·mH2O均溶于碱，故不耐碱。 四、应用1、地基加固n=2.5~3.0的水玻璃与CaCl2交替灌入地基土壤：Na2O·nSiO2·mH2O+CaCl2→Ca(OH)2+2NaCl+nSiO2·(m-1)H2O，起胶结与填充作用。2、涂刷表面，填充、堵塞毛细孔，使密实性、耐水性、抗风化能力。但基底材料不能是石膏制品，因结晶后，致制品胀裂。 3、修补堵漏水玻璃能促进水泥凝结，可用以配制促凝剂，用于堵塞漏，抢修，称快凝防水剂。水玻璃+微量荧光粉→快燥精改变在水泥中的掺量，初凝可在1~30min间调节4、配制耐酸砼、砂浆；5、配制耐热砼、砂浆6、配制碱矿渣水泥