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《建筑材料課件第03章__無機氣硬性膠凝材料》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第03章無機氣硬性膠凝材料3.1膠凝材料的概念和分類膠凝材料是指能夠通過自身的物理化學(xué)作用,從漿體變成堅硬的固體,并能把散粒材料或塊狀材料膠結(jié)為一個整體的材料。按照化學(xué)成分的不同,膠凝材料可分為:有機膠凝材料:如瀝青、樹脂、橡膠等。無機膠凝材料:氣硬性膠凝材料:只能在空氣中凝結(jié)硬化,也只能在空氣中保持和發(fā)展其強度,如建筑石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等;水硬性膠凝材料:不僅能在空氣中硬化,而且能更好地在水中硬化,并保持和發(fā)展其強度,如各種水泥。3.1石灰石灰一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。3.1.1石灰的生產(chǎn)及分類石灰的來源
2、之一是某些工業(yè)副產(chǎn)品。如:CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2生產(chǎn)石灰的原料為石灰石、白云質(zhì)石灰石或其他含碳酸鈣為主的天然原料。正火石灰:正常溫度和煅燒時間所煅燒的石灰具有多孔結(jié)構(gòu),內(nèi)部孔隙率大,表觀密度較小,晶粒細小,與水反應(yīng)迅速,這種石灰稱為正火石灰。欠火石灰:若煅燒溫度低或時間短時,石灰石的表層部分可能為正火石灰,而內(nèi)部會有未分解的石灰石核心;其石灰石核不能水化。過火石灰:若煅燒溫度過高或高溫持續(xù)時間過長,則會因高溫?zé)Y(jié)收縮而使石灰內(nèi)部孔隙率減少,體積收縮,晶粒變得粗大,這種石灰稱為過火石灰;其結(jié)構(gòu)較致密,與水反應(yīng)時
3、速度很慢,往往需要很長時間才能產(chǎn)生明顯的水化效果。石灰石中常含有一定量的碳酸鎂(MgC03):Mg0:結(jié)構(gòu)致密和水化速度很慢。按氧化鎂含量的多少,建筑石灰可分為鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩類。當石灰中MgO含量小于或等于5%時,稱鈣質(zhì)石灰;當MgO含量大于5%時,稱為鎂質(zhì)石灰。石灰的化學(xué)分析CaOMgO石灰的種類生石灰粉:由塊狀生石灰磨細生成。CaO消石灰粉:將生石灰用適量水經(jīng)消化和干燥而成的粉末,主要成分為Ca(OH)2。石灰膏:將塊狀石灰用過量水(約為生石灰體積的3~4倍)消化所得的膏狀物即為石灰膏,其主要成分為Ca(OH)2和水。石灰膏中的水
4、分約占50%,容重為1300~1400kg/m3。lkg生石灰可熟化成1.5kg~3kg石灰膏。生石灰粉消石灰粉石灰膏3、4石灰的消化與硬化1.石灰的消化(熟化)CaO+H2O→Ca(OH)2+64.9kJ熟化時體積增大1~2.5倍。為了消除過火石灰的危害,石灰膏在使用之前應(yīng)進行陳伏。陳伏是指石灰乳(或石灰膏)在儲灰坑中放置14d以上的過程。陳伏期間,石灰膏表面應(yīng)保有一層水分,使其與空氣隔絕。2.石灰的硬化(1)干燥結(jié)晶硬化過程水分蒸發(fā)引起Ca(OH)2溶液過飽和而結(jié)晶析出。(2)碳化過程氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶
5、,并釋出水份,稱為碳化。Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O碳化作用只有在孔壁充水,而孔中無水時,碳化作用才能進行較快。當材料表面形成碳酸鈣達到一定厚度時,阻礙了空氣中CO2的滲入,也阻礙了內(nèi)部水分向外蒸發(fā),這是石灰凝結(jié)硬化慢的原因。4石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求1.石灰的性質(zhì)保水性好。表面形成一層較厚水膜,保持水分不溢出。可塑性好。生石灰熟化為石灰漿時,能自動形成顆粒極細(直徑約為1μm)的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣,表面吸附一層厚的水膜。硬化較慢、強度低。硬化后的強度也不高,1:3的石灰砂漿28天抗壓強度通常只有
6、0.2~0.5MPa。硬化時體積收縮大。工程上常在其中摻入砂、各種纖維材料等減少收縮。耐水性差。石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用,也不宜單獨用于建筑物基礎(chǔ)。石灰吸濕性強。塊狀生石灰在放置過程中,會緩慢吸收空氣中的水分而自動熟化成消石灰粉,再與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣,失去膠結(jié)能力。2.石灰的技術(shù)標準建筑工程中所用的石灰常分三個品種:建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。我國建材行業(yè)標準:JC/T479-92《建筑生石灰》JC/T480-92《建筑生石灰粉》JC/T481-92《建筑消石灰粉》交通部門行業(yè)標準JTJ034-2000《
7、公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》仍按國家標準GB1594-79將生石灰和消石灰分為三個等級,其技術(shù)要求均低于對應(yīng)的建材行業(yè)標準。(1)生石灰按現(xiàn)行建材行業(yè)標準JC/T479-92《建筑生石灰》的規(guī)定,鈣質(zhì)生石灰、鎂質(zhì)生石灰各分為優(yōu)等品、一等品、和合格品三個等級,技術(shù)指標見表:項 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/%,不小于908580858075未消化殘渣含量(5mm圓孔篩篩余量)/%,不大于5101551015CO2/%,不大于5796810產(chǎn)漿量/(L/kg),不小于2.82.32.
8、02.82.32.0(2)生石灰粉按現(xiàn)行行業(yè)標準JC/T480-92《建筑生石灰粉》的規(guī)定,生石灰粉的技術(shù)指標如表:項 目鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品(CaO+MgO)含量,%,不小于8580758