第三章 無(wú)機(jī)膠凝材料(WL).ppt

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1、第三章無(wú)機(jī)膠凝材料主講人：張愛(ài)勤土木工程系學(xué)習(xí)要求：重點(diǎn)掌握無(wú)機(jī)膠凝材料的基本性能、技術(shù)指標(biāo)；熟悉石灰、石膏、水玻璃及水泥的選材及工程應(yīng)用；了解各類無(wú)機(jī)膠凝材料的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及膠凝機(jī)理。膠凝材料（結(jié)合料）——在土木工程材料中，凡是經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)作用，能將散粒狀或塊狀材料粘結(jié)為整體的材料。無(wú)機(jī)膠凝材料(以無(wú)機(jī)化合物為基本成分)有機(jī)膠凝材料(天然的或合成的有機(jī)高分子化合物為基本成分)（瀝青、樹(shù)脂）按凝結(jié)硬化條件分類氣硬性膠凝材料——只在空氣中硬化(石灰、石膏、水玻璃）水硬性膠凝材料——空氣、水中皆可硬化（水泥）化學(xué)組成第一節(jié)石灰一、石灰的生產(chǎn)與品種1.石灰的生產(chǎn)——以

2、CaCO3為主要成分的巖石(石灰石、白堊等)富含CaCO3部分MgCO3塊狀生石灰的特點(diǎn)：CaO質(zhì)量幾乎下降一半,但體積縮小很少,故優(yōu)質(zhì)生石灰應(yīng)為白色疏松結(jié)構(gòu)。欠火石灰：溫度過(guò)低/時(shí)間不夠/石灰石不能充分燒透過(guò)火石灰：溫度過(guò)高/時(shí)間過(guò)長(zhǎng)/顏色深（褐、黑）/塊體致密塊狀生石灰1005644注意過(guò)火石灰可以使用，但應(yīng)陳伏半個(gè)月2.石灰的品種根據(jù)成品加工方法不同，建筑石灰可分成五大類。（1）塊狀生石灰——煅燒直接獲得（2）磨細(xì)生石灰——塊狀生石灰破碎、磨細(xì)而成（3）消石灰粉——生石灰加適量水消解（4）石灰膏——生石灰+3-4倍水消化（膏狀可塑性漿體）（5）石灰乳——生石灰+過(guò)量

3、水消化或石灰膏加水稀釋（乳狀液體）CaOCa(OH)2+H2OCa(OH)2二、石灰的熟化與硬化1.石灰的熟化（消解或消化）CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9×103J注意：消解安全措施：分層消解（熟石灰、消石灰）2.石灰的硬化（1）干燥結(jié)晶硬化過(guò)程水分蒸發(fā)，氫氧化鈣過(guò)飽和析晶——結(jié)晶強(qiáng)度兩種強(qiáng)度（2）碳化過(guò)程：Ca（OH）2＋CO2＋H2O——CaCO3碳化強(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)度石灰的生產(chǎn)、消解、硬化小結(jié)過(guò)火石灰存在，陳伏半個(gè)月左右——常見(jiàn)實(shí)例：陳伏時(shí)間不夠，引起房屋抹面層凸起開(kāi)裂消解為石灰膏/乳的作用——水層隔絕空氣，避免發(fā)生碳化

4、消解安全——分層消解，熱量較快散釋三、石灰的特性與技術(shù)要求1.石灰的特性(1)可塑性和保水性好(2)硬化速度慢,強(qiáng)度低(3)硬化時(shí)體積收縮大(4)耐水性差(5)吸濕性強(qiáng)2.石灰儲(chǔ)存儲(chǔ)存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜儲(chǔ)存過(guò)久。最好運(yùn)到工地（或熟化工廠）后立即熟化成石灰漿，將儲(chǔ)存期變?yōu)殛惙?。由于生石灰受潮熟化時(shí)要放出大量的熱，而且體積膨脹，所以，儲(chǔ)存和運(yùn)輸生石灰時(shí)，應(yīng)注意安全。（1）建筑生石灰和建筑生石灰粉由于石灰生產(chǎn)原料中含有部分碳酸鎂(MgCO3)成分，因而生石灰中還含有次要的化學(xué)成分氧化鎂。根據(jù)我國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T479—1992《建筑生石灰》與JC/T480—

5、1992《建筑生石灰粉》的規(guī)定，按石灰中氧化鎂的含量，將生石灰分為：鈣質(zhì)生石灰(MgO含量≤5%)、鎂質(zhì)生石灰(MgO含量＞5%)兩類。鎂質(zhì)生石灰熟化較慢，但硬化后強(qiáng)度稍高。按技術(shù)指標(biāo)將建筑石灰又可分為：優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。生石灰及生石灰粉的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3-l和表3-2。3.石灰的技術(shù)要求建筑工程中所用石灰通常分為三個(gè)品種：建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉表3-1建筑生石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量/%≮908580858075CO2含量/%≯5796810未消化殘余含量（5mm圓孔篩余）

6、/%≯5101551015產(chǎn)漿量/L·kg-1≮2.82.32.02.82.32.0表3-2建筑生石灰粉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量/%≮858075807570C02含量/%≯791181012細(xì)度0.90mm篩篩余/%≯0.20.51.50.20.51.50.125mm篩篩余/%≯7.012.018.07.012.018.0（2）建筑消石灰粉根據(jù)我國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T481—1992《建筑消石灰粉》的規(guī)定，將消石灰粉分為：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO含量＜4%）、鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO含量＜24%）和白云石消石灰

7、粉（24%≤MgO含量＜30%）三類。按技術(shù)指標(biāo)分為：優(yōu)等品、—等品和合格品三個(gè)等級(jí)。通常，優(yōu)等品、一等品適用于飾面層和中間層抹面或涂刷，合格品僅用于砌筑。主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3-3。（3）公路用建筑石灰目前，橋涵用石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足建筑石灰的技術(shù)要求（表3-1、表3-2、表3-3）；用于路面基層的石灰，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3-4。表3-3消石灰粉的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量/%≮706560656055656055游離水/%0.4～２體積安