(精選)4氣硬性膠凝材料

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1、周次:星期:授課時間:【課題】4氣硬性膠凝材料【教學口標】1.了解石灰、石膏的分類,生產。2.掌握石灰、石膏的硬化原理,性能及應用?!窘虒W重點】石灰、石膏的硬化原理、性能及應用?!窘虒W難點】石灰、右膏的碩化原理、性能及應用?!窘虒W方法】講授【吋間分配】兩課吋(1)復習導入:5分鐘(2)講授新課:85分鐘(3)小結作業(yè):10分鐘【作業(yè)布置】【審批】【后記】【教學過程】氣硬性無機膠凝材料:只能在空氣屮硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無機膠凝材料。水硬性無機膠凝材料:不僅能在空氣中,而且能更好地在水中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無機膠凝材料。土木工程中常用的氣硬性無機

2、膠凝材料主要有:石膏、石灰、菱苦土和水玻璃。4.1?1石膏膠凝材料的生產石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物,當石膏中含有結品水不同時可形成多種性能不同的右膏。1、石膏的生產建筑石膏(CaS04?l/2H2O),也稱熟石膏或半水石膏。它是由生石膏(CaS04?2H20)加工而成的,根據其內部結構不同可分為a型半水石膏和B型半水石膏:建筑右膏通常是由天然右膏經壓蒸或鍛燒加熱而成的。常壓下鍛燒加熱到107°C?170°C,可產生B型建筑石膏:CaSOv2H2Oio7“7OE;你》aSQ?舟比0+1£比0(二水石膏)(b型半水右膏)124°C條件下壓蒸(1.3大氣壓

3、)加熱可產生a型建筑石膏:CaSOe2H2OMe壓蒸〉CaSO4HQ(二水石膏)(a型半水右膏)4.1.2建筑石膏的凝結硬化(1)、水化建筑石膏與適量水拌合后,能形成可塑性良好的漿體,隨著石膏與水的反應,漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結,此后進一步產生和發(fā)展強度而硬化。建筑石膏與水之間產生化學反應的反應式為:CaS°4丄丹2。+1丄比。=CaSO4?2H2O/4^此反應實際上也是半水右膏的溶解和二水右膏沉淀的可逆反應,因為二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多,所以此反應總體表現為向右進行,二水石膏以膠體微粒自水屮析出。⑵、硬化隨著二水石膏沉淀的不斷增加,

4、就會產生結晶,結晶體的不斷生成和長大,晶體顆粒Z間便產生了濟擦力和粘結力,造成漿體的塑性開始下降,這一現彖稱為石膏的初凝;而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結力的增大,漿體的塑性很快下降,直至消失,這種現象為石膏的終凝。石膏終凝后,其晶體顆粒仍在不斷長人和連生,形成相互交錯且孔隙率逐漸減小的結構,其強度也會不斷增大,直至水分完全蒸發(fā),形成硬化后的石膏結構,這-過程稱為右膏的硬化。右膏漿體的凝結和硬化,實際上是交叉進行的。4.1.3建筑石膏的技術要求詳見表4。14.1.4建筑石膏的特性r=i(1)、凝結硬化速度快建筑右膏的漿體,凝結硬化速度很快。一般石膏的初凝時

5、間僅為lOmin左右,終凝時間不超過30min,這對于普通工程施工操作

6、?分方便。有時需要操作時間較長,可加入適量的緩凝劑,如硼砂、動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液等(2)、孔隙率大,表觀密度小,絕熱、吸聲性能好(表觀密度J吸濕性t強度J抗凍性J保溫隔熱t(yī))(為什么:理論用水量和實際用水量差距大一18.6%—60%?80%)建筑石膏在使用時,為獲得良好的流動性,常加入的水分要比水化所需的水量多,因此,石膏在硬化過程屮由于水分的蒸發(fā),使原來的充水部分空間形成孔隙,造成石膏內部的大量微孔,使其重量減輕,但是抗壓強度也因此下降。通常石膏硬化后的表觀密度約為800kg/

7、m3?1000kg/m3,抗壓強度約為3Mpa?5MPa。石膏碩化體中大量的微孔,使其傳熱性顯著下降,因此具有良好的絕熱能力;石膏的大量微孔,特別是表面微孔對聲音傳導或反射的能力也顯著下降,使其具冇較強的吸聲能力。大熱容量和大的孔隙率及開口孔結構,使石膏具有呼吸水蒸氣的功能。(3)、凝結硬化時的膨脹性(為什么:半水石膏f二水石膏)(怎么樣:固定模型)建筑石膏凝結硬化是石膏吸收結晶水后的結晶過程,其體積不僅不會收縮,而且還稍有膨脹(0?2%~1?5%),這種膨脹不會對石膏造成危害,還能使石膏的表面較為光滑飽滿,棱角清晰完整、避免了普通材料干燥時的開裂。⑷、

8、防火性好,但耐水性差(為什么:孔隙率大,二水石膏一無水石膏)(怎么樣:隔墻)碩化后石膏的主要成分是二水右膏,當受到高溫作用時或遇火后會脫岀21%左右的結晶水,并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕,可有效地阻止火勢的蔓延,具有良好的防火效果。曲于硬化石膏的強度來自于晶體粒子間的粘結力,遇水后粒子間連接點的粘結力可能被削弱。部分二水石膏溶解而產生局部潰散,所以建筑石膏硬化體的耐水性較差。4.1.5建筑石膏的應用仃)、石膏砂漿及粉刷石膏(2)、建筑石膏制品:石膏板、石膏砌塊等(3)、制作建筑雕塑和模型貯藏注意事項:防潮防水、貯存期不能過長4.2石灰4.2.1生石灰的生產

9、天然碳酸巖類巖右一一(石灰石、白云石)經高溫鍛燒,其主要成分CaC03分解為以C

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