氣硬性膠凝材料_建筑材料

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1、第四章氣硬性膠凝材料本章內(nèi)容第一節(jié)石灰第二節(jié)石膏第三節(jié)水玻璃膠凝材料：在土木工程材料中，凡是經(jīng)過(guò)一系列的物理、化學(xué)作用，能將散粒狀或塊狀材料粘結(jié)成整體的材料，統(tǒng)稱(chēng)為膠凝材料。膠凝材料有機(jī)膠凝材料如瀝青、樹(shù)脂等無(wú)機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如石膏、石灰、菱苦土、水玻璃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(qiáng)度。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(qiáng)度。石灰水泥第一節(jié)石灰石灰的早期發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用考古學(xué)家認(rèn)為，石灰石燒成石灰是偶然發(fā)現(xiàn)。其中有些石塊受熱失去

2、強(qiáng)度，遇水后裂為白色粉末（應(yīng)用生石灰卻需要一定知識(shí)才行）。石灰石——埃及的齊阿普斯金字塔；希臘人雕刻石像等。石灰穩(wěn)定地基——羅馬人修筑道路，中國(guó)建造的西藏佛教塔和萬(wàn)里長(zhǎng)城都已加以應(yīng)用。一、石灰的生產(chǎn)工藝石灰是由富含碳酸鈣的巖石(如石灰石、白云石、白堊等)為主，亦可應(yīng)用含有氧化鈣和部分氧化鎂的巖石，經(jīng)過(guò)煅燒，逸出二氧化碳?xì)怏w后得到的塊狀材料?；じ碑a(chǎn)品主要有電石渣(消化電石而得)等:塊狀生石灰熟石灰煅燒石灰石(內(nèi)含CaCO3)溫度在900℃左右時(shí)溫度過(guò)高時(shí)溫度過(guò)低時(shí)正火石灰欠火石灰過(guò)火石灰二、石灰的消化和硬

3、化石灰的消化燒制成的生石灰，在使用時(shí)必須加水使其“消化”成為“消石灰”，這一過(guò)程亦稱(chēng)“熟化”，故消石灰亦稱(chēng)“熟石灰”。目的：使生石灰具有粘性和塑性。特點(diǎn)：①放熱和膨脹（1～2.5倍）②理論加水<實(shí)際加水量(24.3%<70%)熟化方法根據(jù)熟化時(shí)加水量的不同，石灰的方式分為兩種。1、熟化為熟石灰粉：將生石灰塊分層淋適量的水，使石灰充分熟化，又不會(huì)過(guò)濕成團(tuán)，此時(shí)得到的產(chǎn)品就是熟石灰粉。2、熟化為石灰膏：將生石灰放入化灰池中，加大量的水，熟化成石灰膏。為了消除過(guò)火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰漿應(yīng)在儲(chǔ)灰坑中放

4、置兩周以上，這一過(guò)程稱(chēng)為石灰的“陳伏”。石灰漿表面應(yīng)保有一層水分，與空氣隔絕，以免碳化。嚴(yán)格控制加水量和加水速度不同品質(zhì)的石灰熟化速度不同：活潑性大的石灰：加水要快，水量充足，并加速攪拌散熱，否則已消化的石灰顆粒包圍于未消化顆粒周?chē)?，使?nèi)部石灰不易消化，稱(chēng)為“過(guò)燒”現(xiàn)象；活潑性小的石灰：加水要慢，水量少，如加水過(guò)快，則發(fā)熱量少，水溫過(guò)低，增加了未消化顆粒，稱(chēng)為“過(guò)冷”現(xiàn)象。石灰的硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程來(lái)完成的：石灰漿的干燥硬化（結(jié)晶作用）滯流在孔隙自由水蒸發(fā)或被周?chē)鲶w吸

5、收，使石灰粒子密實(shí)，蒸發(fā)后使Ca(OH)2溶液飽和，析出結(jié)晶，數(shù)量少，強(qiáng)度不高（緩慢）石灰漿的碳化（碳化作用）氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣晶體。只有在有水的條件下才能進(jìn)行。結(jié)晶和碳化兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，但極為緩慢。碳化過(guò)程長(zhǎng)時(shí)間只限于表面，結(jié)晶過(guò)程主要在內(nèi)部發(fā)生。由于空氣中CO2含量稀薄，使碳化反應(yīng)進(jìn)展緩慢，同時(shí)表面的石灰漿一旦硬化就形成外殼，阻止了CO2的滲入，同時(shí)又使內(nèi)部的水分無(wú)法析出，影響硬化過(guò)程的進(jìn)行。原因三、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求有效氧化鈣和氧化鎂含量石灰中產(chǎn)生粘結(jié)性的有效成

6、分是活性氧化鈣和氧化鎂。它們的含量是評(píng)價(jià)石灰質(zhì)量主要指標(biāo)，其含量愈多，活性愈高，質(zhì)量也愈好。按《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ057—94)規(guī)定，有效氧化鈣含量用中和滴定法測(cè)定，氧化鎂含量用絡(luò)合滴定法測(cè)定。生石灰產(chǎn)漿量和未消化殘?jiān)慨a(chǎn)漿量是單位質(zhì)量(1Kg)的生石灰經(jīng)消化后，所產(chǎn)石灰漿體的體積(L)。石灰產(chǎn)漿量愈高，則表示其質(zhì)量越好。未消化殘?jiān)渴巧蚁螅茨芟媪粼?mm圓孔篩上的殘?jiān)荚嚇拥陌俜致?。其含量愈多，石灰質(zhì)量愈差，須加以限制。二氧化碳(CO2)含量CO2含量越高，

7、即表示未分解完全的碳酸鹽含量越高，則（CaO+MgO）含量相對(duì)降低，導(dǎo)致石灰的膠結(jié)性能的下降。生石灰試樣1g放于坩堝內(nèi)，在高溫電爐中于580±20℃灼燒結(jié)晶水，再將試樣950～1000℃高溫1h，冷卻至室溫。以試驗(yàn)前后試樣質(zhì)量的差與原試樣質(zhì)量的百分比計(jì)算CO2含量。消石灰游離水含量游離水含量，指化學(xué)結(jié)合水以外的含水量。生石灰消化時(shí)加入的水比理論需水量多很多，多加的水殘留于青氫氧化鈣中，殘余水分蒸發(fā)后，留下孔隙會(huì)加劇消石灰粉碳化作用，因而影響其使用質(zhì)量。取試樣100g，在100～105℃烘箱中烘干至恒重，冷

8、卻至室溫。以試驗(yàn)前后試樣質(zhì)量的差與原試樣質(zhì)量的百分比計(jì)算游離水含量。細(xì)度細(xì)度與石灰的質(zhì)量有密切聯(lián)系，過(guò)量的篩余物影響石灰的粘結(jié)性?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑生石灰粉》(JC／T480—92)和《建筑消石灰粉》(JC／T481—92)以0.9mm和0.125mm篩余百分率控制。試驗(yàn)方法是，稱(chēng)取試樣50g，倒入0.9mm、0.125mm套篩內(nèi)進(jìn)行篩分，分別稱(chēng)量篩余物，按原試樣計(jì)算其篩余百分率。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑石灰按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑生石灰》(JC／T