土木工程材料教材第二章氣硬性膠凝材料

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,*,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第二章,氣,氣硬,性,性膠凝,材,材料,一、膠,凝,凝材料,的,的定義,經(jīng)過一,系,系列的,物,物理和,化,化學(xué)變,化,化，能,夠,夠產(chǎn)生,凝,凝結(jié)硬,化,化，將,塊,塊狀或,粉,粉狀材,料,料膠結(jié),起,起來，,形,形成為,一,一個(gè)整,體,體的材,料,料。,二、膠,凝,凝材料,的,的分類,膠凝材,料,料,無機(jī)膠,凝,凝材料,有機(jī)膠,凝,凝材料,氣硬性,膠,膠凝材,料,料,水硬性,膠,膠凝材,料,料,第一節(jié),緒,緒,論,論,無機(jī)膠,凝,凝材料,則,則以無,機(jī),機(jī)化合,物,物為基,本,本成分,。,。(絕

2、,大,大多數(shù),的,的無機(jī),化,化合物,可,可以歸,入,入,氧化物,、,、酸、,堿,堿、,鹽,鹽,四大類),有機(jī)膠,凝,凝材料,以,以天然,的,的或合,成,成的有,機(jī),機(jī)高分,子,子化合,物,物為基,本,本成分,，,，常用,的,的有瀝,青,青、各,種,種合成,樹,樹脂等,。,第二章,氣,氣硬,性,性膠凝,材,材料,（1）,氣,氣硬性,膠,膠凝材,料,料：,只能在,空,空氣中,（,（干燥,條,條件下,）,）硬化,并,并保持,和,和發(fā)展,其,其強(qiáng)度,的,的膠凝,材,材料，,如,如石灰,、,、石膏,、,、水玻,璃,璃；,（2）,水,水硬性,膠,膠凝材,料,料：,既能在,地,地上或,空,空氣中,硬,硬化

3、，,又,又能在,水,水中或,地,地下硬,化,化并保,持,持和發(fā),展,展其強(qiáng),度,度的膠,凝,凝材料,，,，如水,泥,泥；,在土木,工,工程材,料,料中，,膠,膠凝材,料,料是基,本,本材料,之,之一，,通,通過它,的,的膠結(jié),作,作用可,配,配制出,各,各種混,凝,凝土及,建,建筑制,品,品，衍,生,生出許,多,多新型,材,材料，,不,不同膠,凝,凝材料,衍,衍生出,材,材料及,制,制品將,會(huì),會(huì)有不,同,同的性,質(zhì),質(zhì)。,第二章,氣,氣硬,性,性膠凝,材,材料,第二節(jié),石,石,灰,灰,一、石灰的,原,原料及,生,生產(chǎn)：,（一）,原,原料：,以碳酸,鈣,鈣為主,要,要成分,的,的天然,巖,巖石

4、，,常,常用,的有石,灰,灰石，,白,白云石,，,，貝殼,等,等。,（二）,生,生產(chǎn)工,藝,藝：,欠火石,灰,灰,過火石,灰,灰,正火石,灰,灰,為了加,速,速分解,過,過程，,煅,煅燒溫,度,度常提,高,高至10001100,左,左右。,900,1000,(三),石,石灰,的,的另一,來,來源,是利用,化,化學(xué)工,業(yè),業(yè)副產(chǎn),品,品。如,：,：用電,石,石（碳,化,化鈣）,制,制取乙,炔,炔時(shí)的,電,電石渣,（,（Ca,（,（OH,）,）,2,）。,CaCO,3,CaO+CO,2,石灰?guī)r,生石灰,第二章,氣,氣硬,性,性膠凝,材,材料,二、石灰的,熟,熟化(,消,消化、,工,工地稱,為,為“

5、淋,灰,灰”)：,（一）,石,石灰熟,化,化原理,：,：,注意：1、,熟,熟化,反,反應(yīng)是,放,放熱反,應(yīng),應(yīng),2、,熟,熟化反,應(yīng),應(yīng)過程,體,體積膨,脹,脹1-2.5,倍,倍,（二）,石,石灰的,陳,陳伏：,過火石,灰,灰熟化,較,較慢，,當(dāng),當(dāng)石灰,已,已經(jīng)硬,化,化后才,開,開始熟,化,化，引,起,起隆起,和,和開裂,，,，為了,消,消除過,火,火石灰,的,的危害,，,，石灰,漿,漿應(yīng)在,儲(chǔ),儲(chǔ)灰池,中,中存放,兩,兩周以,上,上，使,未,未曾熟,化,化的石,灰,灰顆粒,充,充分熟,化,化，這,一,一過程,叫,叫做“,陳,陳伏”,。,。,CaO+H,2,O=Ca(OH),2,十64.9

6、10,3,J,第二章,氣,氣硬,性,性膠凝,材,材料,（三）,石,石灰的,熟,熟化方,法,法及用,途,途：,按石灰,用,用途，,我,我國工,地,地上熟,化,化石灰,的,的方法,有,有兩種,：,：,消石灰,漿,漿法和,消,消石灰,粉,粉法（,淋,淋灰法,和,和化灰,法,法）。,1)用,于,于調(diào)制,石,石灰砌,筑,筑砂漿,或,或抹灰,砂,砂漿時(shí),，,，需將,生,生石灰,加,加水熟,化,化成消,石,石灰漿,。,。生石,灰,灰在化,灰,灰池中,熟,熟化后,，,，通過,篩,篩網(wǎng)流,入,入儲(chǔ)灰,坑,坑儲(chǔ)存,兩,兩周以,上,上。,2)用,于,于拌制,石,石灰土(石灰,、,、粘土)、三,合,合土(,石,石灰、

7、,粘,粘土、,砂,砂石或,爐,爐渣等)時(shí)，,將,將生石,灰,灰加水,熟,熟化成,消,消石灰,粉,粉。,現(xiàn)在多,用,用機(jī)械,方,方法在,工,工廠中,將,將生石,灰,灰熟化,成,成消石,灰,灰粉，,在,在工地,調(diào),調(diào)水使,用,用。,三、石灰的,硬,硬化,（一）干燥,硬,硬化,漿體中大量,水,水分蒸發(fā)，,但,但尚留一部,分,分游離水，,水,水表面張力,將,將石灰粒子,緊,緊密,連接到一起,，,，具有一定,的,的強(qiáng)度。,第二章 氣,硬,硬性膠凝材,料,料,（二）結(jié)晶,硬,硬化,Ca（OH,）,）,2,從飽和溶液,中,中析出，逐,漸,漸由膠體轉(zhuǎn),變,變成晶體的,過,過程，主要,作,作用力為分,子,子力，

8、晶體,互,互相交叉連,生,生，從而提,高,高強(qiáng)度。,（三）碳化,硬,硬化,Ca（OH,）,）,2,與空氣中的CO,2,發(fā)生化學(xué)反,應(yīng),應(yīng)，形成CaCO,3,使石灰的強(qiáng),度,度逐漸提高,。,。,四、石灰的,品,品種,1）按石灰,中,中的氧化鎂,含,含量的高低,分,分,2）按成品,的,的加工方法,分,分,塊狀生石灰,、,、磨細(xì)生石,灰,灰粉、消石,灰,灰粉、石灰,膏,膏、石灰乳,等,等。,生石灰,鈣質(zhì)石灰,鎂質(zhì)石灰,MgO5%,5%,MgO24%,第二章 氣,硬,硬性膠凝材,料,料,石灰石,塊狀,生石灰,熟石灰粉,生石灰粉,石灰膏,石灰乳,煅燒,加適量水熟化,磨細(xì),加水為石灰質(zhì)量的2.5-3倍,沉

9、淀除去表,層多余水分,第二章 氣,硬,硬性膠凝材,料,料,五、石灰的,技,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),建筑生石灰,、,、建筑生石,灰,灰粉、建筑,消,消石灰粉按,有,有效CaO,MgO及,雜,雜質(zhì)的含量,，,，可分為優(yōu),等,等品、一等,品,品和合格品,三,三個(gè)等級(jí)。,具,具體指標(biāo)見,表2.1-2.3,。,六、,石,石灰,的,的應(yīng),用,用及,儲(chǔ),儲(chǔ)存,（一,）,）石,灰,灰的,特,特點(diǎn),1、,良,良好,的,的保,水,水性,；,；,熟化,生,生成,的,的氫,氧,氧化,鈣,鈣顆,粒,粒極,其,其細(xì),小,小，,比,比表,面,面積,（,（材,料,料的,總,總表,面,面積,與,與其,質(zhì),質(zhì)量,的,的比,值,值）,很,很大,

10、，,，使,得,得氫,氧,氧化,鈣,鈣顆,粒,粒表,面,面吸,附,附有,一,一層,較,較厚,的,的水,膜,膜，,即,即石,灰,灰的,保,保水,性,性好,。,。,2、,生,生石,灰,灰水,化,化時(shí),水,水化,熱,熱大,，,，體,積,積增,大,大；,3、,凝,凝結(jié),硬,硬化,慢,慢、,強(qiáng),強(qiáng)度,低,低,；,；,表2.1,建,建筑,生,生石,灰,灰的,技,技術(shù),指,指標(biāo),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(%，不小于）,90,85,80,85,80,75,未消化殘?jiān)浚?mm圓孔篩篩余量）%，不大于,5,10,15,5,10,15,產(chǎn)漿量

11、，L/kg，不小于,2.8,2.3,2.0,2.8,2.3,2.0,第二,章,章,氣,氣硬,性,性膠,凝,凝材,料,料,表2.2,建,建筑,生,生石,灰,灰粉,的,的技,術(shù),術(shù)要,求,求,項(xiàng)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）,85,80,75,80,75,70,細(xì)度,0.90mm篩篩余(%，不大于）,0.2,0.5,1.5,0.2,0.5,1.5,0.125mm篩篩余(%，不大于）,7.0,12.0,18.0,7.0,12.0,18.0,第二,章,章,氣,氣硬,性,性膠,凝,凝材,料,料,表2.3,建,建筑,消,消石

12、,灰,灰粉,的,的技,術(shù),術(shù)要,求,求,項(xiàng)目,鈣質(zhì)消石灰粉,鎂質(zhì)消石灰粉,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）,70,65,60,65,60,55,游離水，%,0.42,0.42,0.42,0.42,0.42,0.42,細(xì)度,0.90mm篩篩余(%，不大于）,0,0,0.5,0,0,0.5,0.125mm篩篩余(%，不大于）,3,10,15,3,10,15,第二,章,章,氣,氣硬,性,性膠,凝,凝材,料,料,第二,章,章,氣,氣硬,性,性膠,凝,凝材,料,料,4、,硬,硬化,后,后體,積,積收,縮,縮大,，,，易,開,開裂,；,；,5、,耐,耐水,性

13、,性差,；,；,6、,化,化學(xué),穩(wěn),穩(wěn)定,性,性差,。,。,（二,）,）石,灰,灰的,應(yīng),應(yīng)用,1、,配,配制,石,石灰,砂,砂漿,和,和石,灰,灰乳,涂,涂料,石灰,砂,砂漿,由,由石,灰,灰膏,和,和砂,、,、水,拌,拌合,而,而成,，,，可,用,用作,內(nèi),內(nèi)墻,、,、頂,棚,棚的,抹,抹面,。,。,石灰,乳,乳由,石,石灰,膏,膏稀,釋,釋而,成,成，,常,常用,作,作內(nèi),墻,墻和,頂,頂棚,的,的粉,刷,刷涂,料,料。,2、,配,配制,灰,灰土,和,和三,合,合土,灰土,：,：熟,石,石灰,粉,粉+,粘,粘土,。,。,三合,土,土：,熟,熟石,灰,灰粉+粘,土,土+,砂,砂、,石,石或

14、,爐,爐渣,等,等填,料,料。,（,（,三七,灰,灰土,、,、四,六,六灰,土,土）,可廣,泛,泛用,作,作建,筑,筑物,的,的基,礎(chǔ),礎(chǔ)、,路,路面,或,或地,面,面的,墊,墊層,。,。,第二,章,章,氣,氣硬,性,性膠,凝,凝材,料,料,例,既,既然,石,石灰,不,不耐,水,水，,為,為什,么,么由,它,它配,制,制的,灰,灰土,或,或三,合,合土,卻,卻可,以,以,用,用于,基,基礎(chǔ),的,的墊,層,層、,道,道路,的,的基,層,層等,潮,潮濕,部,部位,？,？,解,(1),石灰,土,土或,三,三合,土,土是,由,由消,石,石灰,粉,粉和,粘,粘土,等,等按,比,比例,配,配制,而,而成,

15、的,的。,加,加適,量,量的,水,水充,分,分拌,合,合后,，,，經(jīng),碾,碾壓,或,或夯,實(shí),實(shí)，,在,在潮,濕,濕環(huán),境,境中,石,石灰,與,與粘,土,土表,面,面的,活,活性,氧,氧化,硅,硅或,氧,氧化,鋁,鋁反,應(yīng),應(yīng)，,生,生成,具,具有,水,水硬,性,性的,水,水化,硅,硅酸,鈣,鈣或,水,水化,鋁,鋁酸,鈣,鈣，,所,所以,灰,灰土,或,或三,合,合土,的,的強(qiáng),度,度和,耐,耐水,性,性會(huì),隨,隨使,用,用時(shí),間,間的,延,延長(zhǎng),而,而逐,漸,漸提,高,高，,適,適于,在,在潮,濕,濕環(huán),境,境中,使,使用,。,。,(2),再,再者,，,，由,于,于石,灰,灰的,可,可塑,性,

16、性好,，,，與,粘,粘土,等,等拌,合,合后,經(jīng),經(jīng)壓,實(shí),實(shí)或,夯,夯實(shí),，,，使,灰,灰土,或,或三,合,合土,的,的密,實(shí),實(shí)度,大,大大,提,提高,，,，降,低,低了,孔,孔隙,率,率，,使,使水,的,的侵,入,入大,為,為減,少,少。,因,因此,灰,灰土,或,或三,合,合土,可,可以,用,用于,基,基礎(chǔ),的,的墊,層,層、,道,道路,的,的基,層,層等,潮,潮濕,部,部位,。,。,第,二,二,章,章,氣,氣,硬,硬,性,性,膠,膠,凝,凝,材,材,料,料,3,、,、,制,制,作,作,碳,碳,化,化,石,石,灰,灰,板,板,碳,化,化,石,石,灰,灰,板,板,是,是,將,將,磨,磨,細(xì),細(xì),生,生,石,石,灰,灰,、,、,纖,纖,維,維,狀,狀,填,填,料,料,（,（,如,如,玻,玻,璃,璃,纖,纖,維,維,）,）,或,或,輕,輕,質(zhì),質(zhì),骨,骨,料,料,（,（,如,如,礦,礦,渣,渣,）,）,攪,攪,拌,拌,、,、,成,成,型,型,，,，,然,然,后,后,經(jīng),經(jīng),人,人,工,工,碳,碳,化,化,而,而,成,成,的,的,一,一,種,種,輕,輕,質(zhì),質(zhì),板,板,材,材,，,，,適