-氣硬性膠凝材料課件

第三章

無機膠凝材料InorganicBindersorInorganicCementionsmaterials本章主要內容§3.1氣硬性膠凝材料§3.2硅酸鹽水泥§3.3摻混合材的硅酸鹽水泥§3.4其它品種水泥基本概念：膠凝材料的定義和分類定義：

經過一系列物理、化學作用，能由漿體變成堅硬的固體，并能將散?；蚱?、塊狀材料膠結成整體的物質。分類（按其化學組成）：有機膠凝材料：瀝青、樹脂等。無機膠凝材料：水泥、石膏、石灰等。

按其硬化條件，無機膠凝材料分為：

氣硬性膠凝材料：只能在空氣中凝結硬化，如石膏、石灰等；水硬性膠凝材料：既能在空氣中，又能在水中凝結硬化，如各種水泥等。復合膠凝材料：酸－堿水泥。Summary性質——石膏是氣硬性膠凝材料，建筑石膏的主要成分是-半水石膏CaSO40.5H2O;

生產方法——建筑石膏可用天然二水石膏或化學石膏在120~180C干燥下脫水制備；凝結硬化機理——通過半水石膏在水中不斷溶解，二水石膏不斷結晶，晶體不斷生長、相互交錯與連生構成晶體網絡結構而硬化；性能——漿體需水量較大，凝結硬化快、凝結時有微膨脹、表觀密度較小、孔隙率較大、強度低、耐水與抗凍性差、容易吸水和吸潮、導熱系數(shù)低、隔熱與吸聲性好、耐火、對人體和環(huán)境無害。應用——各種板材、粉刷砂漿、雕飾等。進一步研究開發(fā)的課題先進纖維石膏基復合材料高強石膏及其制品提高石膏及其制品的耐水性外墻保溫砂漿及其裝飾鋼結構防火涂層一、石膏的組成與結構石膏的礦物組成：

CaSO4·xH2OX為結晶水H2Ox＝0，硬石膏(無水石膏)x＝0.5，熟石膏(半水石膏)x＝2，生石膏(二水石膏)石膏膠凝材料(Gypsumbinder

)的組成：

CaSO4·0.5H2O或CaSO4。二、石膏的生產原料：天然二水石膏；天然無水石膏；－僅用于生產無水石膏水泥工業(yè)副產物——磷石膏、氟石膏等。生產工序：

原料(破碎)脫水磨細生產(脫水)的工藝：非密閉煅燒(干燥空氣中)：密閉蒸練(濕的水蒸氣)：不同工藝得到不同組成的石膏膠凝材料各類石膏的特點建筑石膏——熟石膏，晶體較細，需水量較大（80～100％），因而強度較低。高強石膏——晶粒粗大，需水量小（35～45％），強度高。高級室內抹灰、石膏線、石膏板等可溶性石膏——需水量大，凝結很快，強度低，不宜直接使用。不溶性硬石膏——難溶于水，生產無水石膏水泥。高溫煅燒石膏——常溫不存在。石膏漿體半水石膏顆粒二水石膏晶體石膏膠體石膏硬化體水孔隙凝結硬化過程中的水化反應：

CaSO4·0.5H2O＋1.5H2OCaSO4·2H2O＋Q

即：石膏的水化反應是由二水石膏制備半水石膏的逆反應三、建筑石膏的凝結硬化四、建筑石膏的性質建筑石膏的技術要求(GB9776－88)：密度：2.50~2.70;強度：抗折強度、抗壓強度;細度：0.2mm方孔篩篩余;凝結時間：初凝、終凝時間;石膏硬化體及制品的特性：表觀密度較小孔隙率較大（50~60%）早期強度發(fā)展迅速，但極限強度較低耐水性和抗凍性較差（軟化系數(shù)0.2～0.3）防火性較好隔熱性和吸聲性良好（導熱系數(shù)0.121～0.205W/(m·K)）微膨脹性（膨脹率0.05%～0.15%）可加工性、裝飾性好

學會分析、思考和回答問題！1.石膏硬化體的表觀密度小，孔隙率大，Why？

答：半水石膏需加水60～80％，才能使?jié){體達到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量；即，有40~60％多的水不能參與反應，硬化后多余水分的揮發(fā)留下大量孔隙。2、為什么石膏制品的防火性好?

答：石膏制品的孔隙率大，隔熱性較好；二水石膏晶體含有兩個結晶水分子，在受熱后，二水石膏晶體脫去水分子，并蒸發(fā)吸收和帶走熱量；硫酸鈣分子的分解溫度很高，因此，在高溫下，主要發(fā)生脫水和燒結。五、建筑石膏的應用建筑石膏是一種很好的綠色建材！應用中揚長避短，正確應用！建筑上的主要應用有：建筑石膏制品：各種板材：墻板、天花板等藝術裝飾品粉刷石膏：墻面粉刷雕飾各種墻板德國一所教堂的外墻面雕飾室內墻面和天花板的雕飾回顧石灰石CaCO3煅燒生石灰CaO熟化熟石灰Ca(OH)2結晶成品

Ca(OH)2碳化CaCO3一、石灰的組成與品種粘土雜質含量＞8%的石灰石熱分解物及其水化物：生石灰粉：CaO；熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；石灰膏(漿)：Ca(OH)2、H2O；二、石灰的制備原料：以CaCO3為主要成分的天然巖石，如：石灰石、白堊等。石灰的制備：石灰石的熱分解反應：CaCO3CaO＋CO2MgCO3MgO＋CO2(MgO含量<5%時為鈣質生石灰，>5%為鎂質生石灰)制備工藝：巖石破碎煅燒粉磨(消解)石灰漿體氫氧化鈣晶體碳酸鈣晶體石灰凝膠體石灰碳化體水孔隙水分損失碳化三、石灰的硬化結晶作用生石灰或熟石灰＋水成為Ca(OH)2漿體；漿體中游離水的不斷損失，導致Ca(OH)2結晶；晶粒長大、交錯堆聚成晶粒結構網—硬化。碳化作用Ca(OH)2與空氣中的CO2氣體反應，在表面形成CaCO3膜層。提高耐久性。四、石灰的性質建筑石灰的技術要求：

CaO+MgO的含量CO2的含量細度體積安定性建筑石灰的特性：

表觀密度較小漿體的可塑性好硬化后的強度較低耐水性差漿體硬化中容易開裂過火石灰的危害

與水反應很慢，石灰硬化后再與水反應發(fā)生體積膨脹而引起開裂。

問題？1.過火石灰有什么危害？應如何消除？

答：過火石灰密度較大，且顆粒表面有玻璃釉狀物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸濕水化，產生體積膨脹，影響體積穩(wěn)定性?？刹捎醚娱L石灰的熟化和陳伏期，或過濾掉。2.石灰硬化過程中，為什么容易開裂？使用時應如何避免？

答：石灰漿體的硬化是靠水分的大量揮發(fā)，體積顯著收縮，因而容易導致開裂。在使用時，避免單獨使用，可摻加一些砂子、麻刀絲或紙筋等?！?.1.3水玻璃水玻璃的組成水玻璃的制備水玻璃的硬化水玻璃的性質水玻璃的應用什么是水玻璃？

堿金屬硅酸鹽的水溶液：R2O·nSiO2+H2O其中R=Na＋、K＋什么是水玻璃的模數(shù)？

n:氧化硅SiO2與堿金屬氧化物R2O的摩爾比。模數(shù)對水玻璃性能的影響

模數(shù)越大，粘度與粘結力越大，耐水性越好。水玻璃的制備方法：

濕法：R2O＋nSiO2+H2O水玻璃干法：R2O＋nSiO2R2O·nSiO2

R2O·nSiO2+H2O水玻璃水玻璃在建筑上應用配制耐酸混凝土與砂漿配制耐熱混凝土與砂漿配制快凝防水劑加固地基基礎教學要求基本概念：膠凝材料及其分類；