資源描述:
《材料--氣硬性膠凝材料》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第3章氣硬性膠凝材料膠凝材料(cements,bindingmaterials)膠凝材料概念:在土木工程材料中,凡是經(jīng)過一系列的物理、化學作用,能將散粒狀或塊狀材料粘結(jié)成整體的材料,統(tǒng)稱為膠凝材料。膠凝材料有機膠凝材料:如瀝青、樹脂等無機膠凝材料氣硬性:如石膏、石灰、菱苦土、水玻璃水硬性:各種水泥氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化,且只能在空氣中保材或發(fā)展其強度。而水硬性不僅在空氣中,而且能更好的在水中硬化,并保持、發(fā)展其強度。第一節(jié)、石膏(gypsum)膏——plaster一、原材料二、生產(chǎn)及產(chǎn)品三
2、、水化硬化過程四、應(yīng)用石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料,其原料來源有:(1)天然二水石膏,又稱軟石膏或生石膏。(2)天然硬石膏——無水硫酸鈣。(3)化工廢石膏(含有二水石膏(CaSO4·2H2O)或含有CaSO4·2H2O與CaSO4的混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣)——脫硫石膏、磷石膏、氟石膏、硼石膏等。一、石膏原料二、石膏的生產(chǎn)及品種石膏膠凝材料的主要生產(chǎn)原料是天然的二水石膏。在將原料加熱時,不同的溫度和不同的壓力下所得CaSO42H2O,石膏產(chǎn)品的結(jié)晶類型、結(jié)晶水含量不同,因而有不同的性能
3、指標。蒸煉炒制品種(1)建筑石膏(calcinedgypsum)(2)高強石膏(highstrengthgypsum/plaster)(3)硬石膏:無水石膏(anhydrite,anhydrousgypsum)1.高強石膏?型半水石膏的晶粒較粗,也比較密,因此比表面積較小,將此種石膏加水硬化后,具有較高的密實度和強度,3小時的抗壓強度即可達到9~24MPa,7天抗壓強度可達15-40MPa,因此,將之稱為高強石膏。高強石膏在應(yīng)用中,一般用于強度要求較高的抹灰工程,裝飾制品和石膏板,加入防水劑后,還
4、可用于溫度較高的環(huán)境中,加入有機物如聚乙烯醇水溶液等可配制成粘結(jié)劑,其特點是無收縮。2.建筑石膏β型半水石膏的晶體較細,所以調(diào)制成一定稠度的漿體時,需水量也比型半水石膏的需水量大,導致建筑石膏的孔隙率也大,因而強度較低。在實際生產(chǎn)與工程中,建筑石膏的應(yīng)用更廣泛一些。建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)凝結(jié)迅速:可以考慮加入緩凝劑(retarder)來緩凝水化反應(yīng)理論需水量為18.6%,但為了使石膏漿體具有可塑性,通常實際加水為60%~80%石膏制品堆密度小,保溫絕熱性能好,吸音性強,吸水率大,抗?jié)B性、抗凍性和耐水性
5、差(石膏硬化體的軟化系數(shù)在0.2~0.3之間)。建筑石膏硬化后體積略有膨脹——不會出現(xiàn)裂紋。顏色潔白,質(zhì)感飽和。性能α型半水石膏(高強石膏)β型半水石膏(建筑石膏)強度(MPa)10以上5~10標準調(diào)度(%)40~5060~80凝結(jié)時間(min)17~207~123.可溶性硬石膏4.不溶性硬石膏5.高溫煅燒石膏1.膠凝理論2.結(jié)晶理論三、石膏水化硬化過程(1)半水石膏晶體結(jié)構(gòu)中內(nèi)在的殘余力將水吸附在顆粒的表面;(2)水進入半水石膏的細孔內(nèi),并保持物理吸附狀態(tài),形成膠凝結(jié)構(gòu),這就是初凝;(3)水進入
6、分子間或離子間間隙內(nèi),膠凝體發(fā)生膨脹;(4)水由物理吸附狀態(tài)過渡到化學吸附狀態(tài),產(chǎn)生水化作用,溫度升高,形成二水石膏晶體,晶體逐漸長大,互相交錯形成密實結(jié)構(gòu),這就是終凝。在各種化學變形體中,無水石膏先要生成半水石膏,然后在形成二水石膏??扇苄杂彩嘞鄬碇v反應(yīng)活性最強。不溶性硬石膏單獨存在時不具有水化硬化能力,必須加入激發(fā)劑。而高溫煅燒石膏由于含有少量石膏分解后的石灰,具有自激發(fā)性。四.石膏的應(yīng)用1.石膏的特點:(1)抗水性差:原因、軟化系數(shù)、解決途徑;(2)強度較低;(3)孔隙率高;(4)顏色潔
7、白、質(zhì)感好;(5)一定的防火性2.應(yīng)用(1)水泥的緩凝;(2)石膏制品建筑石膏:裝飾板材、雕塑、裝飾型材、抹灰工程、砌塊等;高強石膏:抹灰工程、裝飾板材、砌塊等;可溶性硬石膏一般不用,避免出現(xiàn);不溶性硬石膏:加入激發(fā)劑后配制成硬石膏水泥;激發(fā)劑:硫酸鹽激發(fā)、堿激發(fā)高溫煅燒石膏:此時其中的石灰作為激發(fā)劑,耐磨性和抗水性提高,又稱為地板石膏。作為石膏制品時,因為石膏凝結(jié)速度很快,需要進行調(diào)節(jié),此時可以加入促凝劑和緩凝劑。3.2.4建筑石膏的應(yīng)用(1)紙面石膏板:兩面用堅韌的紙做護面(2)纖維石膏板:含
8、纖維材料(3)裝飾石膏板:造型美觀,品種多樣(4)空心石膏條板:空心(5)石膏蜂窩板、石膏礦棉復合板、防潮石膏板等(1)石膏漿體強度發(fā)展過程3.強度發(fā)展時間強度(2)影響強度發(fā)展的因素溫度;水灰比(4)陳化由于新燒制的熟石膏為多相體的混合物,如建筑石膏在120-140℃下也只是形成以(β·CaSO4·1/2H2O)為主,還有很多未燒的石膏及其他化合物,因此,性能很不穩(wěn)定,將其靜放一段時間后,待性能穩(wěn)定以后在應(yīng)用,這一過程即為“陳化”。()()()半水石膏少量二水石膏少量型石膏主要的