3-氣硬性膠凝材料解析

第三章氣硬性膠凝材料本章教學(xué)目標(biāo)了解：水玻璃、菱苦土的組成性質(zhì)與應(yīng)用駕馭：膠凝材料的定義、分類；建筑石膏、石灰技術(shù)要求、性質(zhì)熟悉：石膏的、石灰的熟化、硬化和應(yīng)用膠凝材料：指經(jīng)過自身的物理化學(xué)作用后，能夠由漿體變成固體，并在變更過程中把一些散粒材料或塊狀材料膠結(jié)成具有確定強(qiáng)度的整體。定義與分類將在第四章進(jìn)行講解膠凝材料有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）無機(jī)膠凝材料水硬性膠凝材料（水泥）氣硬性膠凝材料（石灰、石膏）本章的重點(diǎn)二者有何區(qū)分有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）二者有何區(qū)分將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）氣硬性膠凝材料（石灰、石膏）二者有何區(qū)分將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）水硬性膠凝材料（水泥）氣硬性膠凝材料（石灰、石膏）二者有何區(qū)分將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）無機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）無機(jī)膠凝材料將在第四章進(jìn)行講解有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青等）無機(jī)膠凝材料定義與分類水硬性膠凝材料不僅可以在凝合硬化，還可以得到更好的凝合硬化。氣硬性膠凝材料在凝合硬化。只能空氣中空氣中在水中氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料的區(qū)分第一節(jié)石灰其次節(jié)石膏第三節(jié)水玻璃本章內(nèi)容第四節(jié)菱苦土石灰是建筑上運(yùn)用時間較長，應(yīng)用較廣泛的一種氣硬性膠凝材料。由于其原料來源廣、生產(chǎn)工藝簡潔、成本低等優(yōu)點(diǎn)，至今仍在廣泛運(yùn)用。第一節(jié)石灰（一）石灰的生產(chǎn)煅燒石灰石或白堊,內(nèi)含CaCO3溫度在900℃左右時溫度過高時溫度過低時正火石灰欠火石灰過火石灰因煅燒溫度過高使粘土雜質(zhì)溶化并包袱石灰，從而延緩石灰的熟化，導(dǎo)致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象碳酸鈣沒有完全分解，降低了生石灰的產(chǎn)量如何解決它的危害？一、石灰的生產(chǎn)和品種灰石灰生產(chǎn)原料石灰的生產(chǎn)豎窯原始生產(chǎn)工藝1、生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過大或窯中溫度不勻整等緣由，生石灰中殘留有未燒透的的內(nèi)核，這種石灰稱為“欠火石灰”。粘牢固力差2、是由于燒制的溫度過高或時間過長，使得石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，這種石灰稱為“過火石灰”。過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)溶化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才起先熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，引起隆起鼓包和開裂。危害極大（二）石灰的品種石灰?guī)r生石灰塊（塊灰）熟石灰粉生石灰粉石灰膏石灰乳煅燒加適量水熟化磨細(xì)加過量水進(jìn)行陳伏加水稀釋多用來拌制灰土和三合土運(yùn)用時可以不進(jìn)行陳伏用來拌制砌筑砂漿或抹面砂漿粉刷墻壁

1.常用建筑石灰的品種鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5％）（特點(diǎn)：熟化較快，硬化后強(qiáng)度比鎂質(zhì)石灰稍低。）鎂質(zhì)生石灰（MgO>5％）（特點(diǎn)：熟化較慢，但硬化強(qiáng)度高。）2.按MgO含量分類鈣質(zhì)消石灰粉（MgO≤4％）鎂質(zhì)消石灰粉（4％＜MgO＜24％）白云石消石灰粉（24％≤MgO＜30％）（一）石灰的熟化二、石灰的熟化和硬化工程上運(yùn)用的石灰大都是熟石灰，有時須要運(yùn)用石灰膏，有時運(yùn)用熟石灰粉。石灰熟化是指生石灰（氧化鈣）與水發(fā)生水化反應(yīng)生成熟石灰(氫氧化鈣）的過程。這一過程叫做石灰的消解或消化。水化過程中體積增大1-2.5倍，快速放出大量熱生石灰+水熟石灰熟化為石灰膏：將生石灰放入水中，留意水要過量池中透亮液體為氫氧化鈣飽和溶液，下部沉淀即為熟石灰生石灰要在水中放置兩周以上，此過程即為“陳伏”。在這段時間里生石灰會完全和水反應(yīng)，不會因含有過火石灰造成熟化推遲而導(dǎo)致墻面鼓泡的現(xiàn)象。將生石灰塊淋水，使石灰充分熟化，又不會過濕成團(tuán)，此時得到的產(chǎn)品就是熟石灰粉。熟化為熟石灰粉：1.結(jié)晶硬化水分蒸發(fā)，氫氧化鈣過飽和析晶——結(jié)晶強(qiáng)度產(chǎn)生2種強(qiáng)度水分蒸發(fā)，產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，壓密石灰粒子——附加強(qiáng)度2.碳化硬化Ca（OH）2＋CO2＋nH2OCaCO3+（n+1）H2O

碳化強(qiáng)度（二）石灰的硬化三、石灰的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求（一）石灰的技術(shù)性質(zhì)5.耐水性差2.凝合硬化慢、強(qiáng)度低3.吸濕性強(qiáng)4.干燥收縮大1.保水性、可塑性好6.化學(xué)穩(wěn)定性差石灰硬化收縮產(chǎn)生的裂縫石灰砂漿墻面因受潮而脫落四、石灰的性質(zhì)和應(yīng)用（二）石灰的應(yīng)用

室內(nèi)粉刷拌制建筑砂漿配制石灰土和三合土生產(chǎn)硅酸鹽混凝土及制品加固地基灰土樁三合土用作鋪筑步道磚的墊層三合土樁思索題在某馬路某施工中運(yùn)用石灰、粉煤灰綜合穩(wěn)定碎石（二灰碎石）。第一天鋪路500m并且碾壓完畢，密實(shí)度與平整度都能夠滿足要求，但是其次天發(fā)覺已攤銷完的基層發(fā)生了巨大變更：鼓起了一個個的包，并且不停的冒蒸氣。某工程內(nèi)墻面抹完水泥混合砂漿24h后，刷兩遍乳膠漆。不久發(fā)覺乳膠漆表面不平且有起皮脫落現(xiàn)象。五、石灰的貯存與運(yùn)輸在干燥的條件下運(yùn)輸和貯存，且不宜久存。具體而言，生石灰長時間存放必需密閉防水，防潮；消石灰貯存時應(yīng)包裝密封，以隔絕空氣，防止碳化。一、石膏的原料及生產(chǎn)（一）石膏的原料自然無水石膏自然二水石膏化工石膏其次節(jié)石膏（二）石膏的生產(chǎn)1.建筑石膏2.高強(qiáng)石膏α型半水石膏β型半水石膏二、建筑石膏的凝合與硬化1.石膏的水化2.石膏的凝合硬化三、建筑石膏的性質(zhì)硬化后體積微膨脹性。硬化后孔隙率大，因此其強(qiáng)度較低、表觀密度小、吸聲性較強(qiáng)、吸濕性較強(qiáng)。耐水性與抗凍性較差。（孔隙率大）凝合硬化快。防火性好，但耐火性差。具有確定的調(diào)濕作用裝飾性好，可加工性好四、建筑石膏的應(yīng)用（二）石膏板（一）室內(nèi)抹灰及粉刷紙面石膏板裝飾石膏板吸聲用穿孔石膏板石膏藝術(shù)制品

粉刷石膏高強(qiáng)粉刷石膏四、建筑石膏的應(yīng)用紙面石膏板紙面石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用裝飾石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用裝飾石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用裝飾石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用吸聲用穿孔石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用吸聲用穿孔石膏板四、建筑石膏的應(yīng)用石膏藝術(shù)制品

四、建筑石膏的應(yīng)用石膏藝術(shù)制品

四、建筑石膏的應(yīng)用水玻璃是一種堿金屬硅酸鹽。最常用的是硅酸鈉水玻璃(Na2O·nSiO2)，還有硅酸鉀水玻璃(K2O·nSiO2)。第三節(jié)水玻璃（泡花堿）一、水玻璃的生產(chǎn)二、水玻璃的硬化三、水玻璃的模數(shù)四、水玻璃的性質(zhì)五、水玻璃的應(yīng)用1.原料：磨細(xì)石英砂與碳酸鈉第三節(jié)水玻璃（泡花堿）一、水玻璃的生產(chǎn)所制成的為固體水玻璃。固體水玻璃裝進(jìn)蒸壓釜內(nèi)，通入水蒸汽加熱使其溶解，可制成液體水玻璃。1.過程二、水玻璃的硬化無定形硅膠，漸漸干燥而硬化。2.特點(diǎn)硬化速度很慢。為加速其硬化，常加入促硬劑—氟硅酸鈉Na2SiF6(水玻璃用量的12～15%)。第三節(jié)水玻璃（泡花堿）二、水玻璃的硬化第三節(jié)水玻璃（泡花堿）Na2O·nSiO2式中的n為水玻璃的模數(shù)。n值大，水玻璃的粘度大、難溶于水，但粘結(jié)力強(qiáng)、易硬化，收縮也大。建筑工程中常用水玻璃的模數(shù)為2.5～2.8。三、水玻璃的模數(shù)第三節(jié)水玻璃（泡花堿）1.粘結(jié)強(qiáng)度高硅酸凝膠具有較強(qiáng)的粘結(jié)力，且有堵塞毛細(xì)孔隙防止?jié)B透的作用。2.耐熱性好硅酸凝膠在高溫下更加干燥，強(qiáng)度不會降低，反會提高。3.耐酸性好但氫氟酸、過熱(300℃以上)磷酸、高級脂肪酸、油酸除外。4.耐堿性、耐水性差1）水玻璃即使加了促硬劑也不能完全分解，未分解的水玻璃易溶于堿和水；2）水玻璃硬化后的產(chǎn)物中Na2CO3及NaF易溶于水，從而形成孔隙；3）硅膠呈弱酸性，不耐堿。第三節(jié)水玻璃（泡花堿）四、水玻璃的性質(zhì)1.加入二種或多種礬配制快凝防水劑；2.配制耐熱砂漿、耐熱混凝土或耐酸砂漿、耐酸混凝土；3.涂刷建筑材料表面,可提高材料的抗?jié)B和抗風(fēng)化實(shí)力；4.加固地基,提高地基的承載力和不透水性。第三節(jié)水玻璃（泡花堿）五、水玻璃的作用一、組成菱苦土又稱鎂質(zhì)膠凝材料或氯氧鎂水泥，主要成分是氧化鎂（MgO），是一種白色或淺黃色粉末，密度為3.-3.4g/cm3、積累密度800-900kg/m3

第四節(jié)菱苦土二、菱苦土的硬化凝合硬化很慢，強(qiáng)度低。在運(yùn)用過程中，常用氯化鎂（鹵水）的水溶液拌合，用量為55%-60%，初凝時間可縮短到30-60min，1天的強(qiáng)度可達(dá)最高強(qiáng)度的60%-80%，7天達(dá)最高強(qiáng)度（40-70MPa）。硬化后的體積密度為1000-1100kg/m3，屬于輕質(zhì)高強(qiáng)材料。三、菱苦土的性質(zhì)及應(yīng)用1.吸濕性大、耐水性差，不易用于常常潮濕的環(huán)境2.堿性低，對各種纖維和植物腐蝕較弱，制作菱苦土木屑地板3.玻璃纖維增加菱苦土制品（玻璃纖維增加菱苦土波瓦）4.配竹筋的菱苦土制品可作為設(shè)備的包裝材料例2-1依據(jù)石灰漿體的凝合硬化過程，試分析硬化石灰漿體有哪些特性？解石灰漿體在空氣中凝合硬化過程，是由下面兩個同時進(jìn)行的過程來完成的：（１）結(jié)晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣漸漸從飽和溶液中結(jié)晶。（２）碳化作用：氫化氧鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)：由于氫氧化鈣結(jié)晶速度慢且結(jié)晶量少，空氣中二氧化碳淡薄，碳化速度慢。而且表面碳化后，形成緊密外殼，不利于二氧化碳的滲透和碳化作用的深化。因而硬化石灰漿體具有以下特性：（1）凝合硬化慢；（2）硬化后強(qiáng)度低；（3）硬化時體積收縮大；（4）耐水性差，因?yàn)橛不覞{體的主要成分是氫氧化鈣，而氫氧化鈣可微溶解于水。[評注]石灰漿體在空氣中凝合硬化過程主要是依靠于漿體中Ca(OH)2的結(jié)晶析出和Ca(OH)2與空氣中的二氧化碳的碳化作用。例2-2某單位宿舍樓的內(nèi)墻運(yùn)用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了很多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。同時在個別部位還發(fā)覺了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由。解:石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的緣由很多，但最主要的緣由在于石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。墻面上個別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過火石灰吸取空氣中的水蒸汽接著熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。[評注]透過現(xiàn)象看本質(zhì)，過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)溶化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。如未經(jīng)過充分的陳伏，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才起先熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，簡潔引起鼓包隆起和開裂。例2-3建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外運(yùn)用？解：建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝合硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：（1）

石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色調(diào)。建筑石膏在凝合硬化時產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形態(tài)、尺寸精確、細(xì)致，裝飾性好；（2）

硬化后的