您好,欢迎访问三七文档
第二单元胶凝材料倡导低碳生活倡导自主学习倡导热情乐观倡导坚毅执着历史回顾古埃及人发现尼罗河流域盛产的石膏可以做成很好的粘结材料。他们发现,把开采出来的石膏碾碎磨细,再加上少量粘土一起煅烧,就会失去一部分结晶水成为熟料。熟料中加水,调成糊状,过不了多久又会重新变硬,而且石膏糊粘性甚好。由此,埃及人发明了与水泥相似的石膏粘结剂,并用它创造了世界建筑史上的奇迹——金字塔。这些金字塔是由巨大的石块以石膏复合胶凝材料粘结而成的具有良好的耐久性。金字塔使用的胶凝材料胶凝材料的定义和分类胶凝材料的定义经过一系列的物理和化学变化,能够产生凝结硬化,将块状或粉状材料胶结起来,形成为一个整体的材料。胶凝材料的分类如沥青、聚合物等胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料如:石灰、石膏、水玻璃等通称为“水泥”1石灰第一部分气硬性胶凝材料一、石灰的生产原材料生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产品。主要成分为CaCO3。生产工艺——煅烧石灰生产过程,是石灰石煅烧过程。根据煅烧程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。CaCO3==CaO+CO2MgCO3==MgO+CO2900℃700℃生石灰二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种生石灰的熟化熟化的过程生石灰+水熟石灰熟化的方式淋灰——生石灰粉(消石灰粉)化灰——熟石灰膏熟化过程的特点放出大量的热;体积膨胀1.5~3.5倍。熟化过程的注意事项•熟石灰在使用前必须陈伏15d以上——防止过火石灰的危害;•在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。MgO+H2O==Mg(OH)2CaO+H2O==Ca(OH)2+64.83kj二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种石灰的硬化•Ca(OH)2从饱和溶液中析出,晶体互相交叉连生,从而提高强度。•Ca(OH)2空气中的CO2发生化学反应,形成CaCO3使石灰的强度逐渐提高。石灰的品种•按石灰中的氧化镁含量的高低分•按成品的加工方法分块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。生石灰钙质石灰镁质石灰MgO≤5%MgO>5%三、石灰的技术性质石灰的质量等级建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaO+MgO的含量,可分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体指标见教材。石灰的特性1.可塑性好;2.生石灰吸湿性强,保水性好;3.凝结硬化慢、强度低;4.硬化后体积收缩大,易开裂;5.耐水性差。四、石灰的应用配制石灰砂浆和石灰乳;配制三合土和灰土;制作碳化石灰板;生产硅酸盐制品;生产无熟料水泥。观察与讨论讨论石灰砂浆的裂纹请观察下图A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别,并讨论其成因。石灰砂浆A石灰砂浆B2石膏一、石膏胶凝材料的生产生产石膏的原料主要是天然二水石膏(CaSO4·2H2O),又称生石膏,经加热、煅烧、磨细即得石膏胶凝材料。二水石膏CaSO4·2H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4·0.5H2OCaSO4ⅢCaSO4ⅡCaSO4Ⅰ107~170℃加热、脱水125℃0.13MPa蒸压锅170~360℃加热、脱水400~750℃800℃β型建筑石膏α型高强石膏可溶性石膏不溶性石膏高温煅烧石膏在常温下不存在在建筑工程中常用建筑石膏;高强石膏用于生产建筑石膏制品。二、建筑石膏的凝结硬化建筑石膏加水后,与水发生的化学反应如下:CaSO4·0.5H2O+1.5H2O=CaSO4·2H2O建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下:建筑石膏凝结过程,是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程;硬化过程则是二水石膏晶体之间,结晶结构网的形成过程。晶体之间互相交叉连生,形成网状结构;随着反应的继续进行,结晶结构网逐渐密实,从而使石膏晶体逐渐硬化。建筑石膏+水浆体凝结硬化三、建筑石膏的等级与技术性质建筑石膏的质量等级建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标,划分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表:技术指标名称优等品一等品合格品强度抗折强度≥2.52.11.8抗压强度≥4.93.92.9细度(0.2mm方孔筛筛余)≤5.010.015.0凝结时间初凝不早于6min,终凝不迟于30min四、建筑石膏的技术性质表观密度小,强度较低;凝结硬化快;孔隙率大,热导率小;凝结时体积产生微膨胀;吸湿性强,耐水性差;具有较好的防火性能。五、建筑石膏的应用室内抹灰与粉刷;生产建筑石膏制品-----装饰材料;生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中。第二部分水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水泥——即能在水中凝结,又能在空气中凝结的胶凝材料。一、水泥分类硅酸盐水泥铝酸盐水泥硫酸盐水泥铁铝酸盐水泥(2)按性能和用途分类通用水泥专用水泥特性水泥⑴按化学成分∆∆通用硅酸盐水泥:硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥思考:1、水泥在园林工程中都有哪些用处?举例说明2、你作为一个工程的管理者,面对一个工程你该如何管理好进场的水泥?3、水泥的1.硅酸盐水泥的生产工艺概述(1)生产工艺两磨一烧——生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程(2)生产原料石灰石质原料——石灰石、白垩等粘土质原料——粘土、页岩等校正原料(少量)——铁粉CaOSiO2、Al2O3、Fe2O3Fe2O32.硅酸盐水泥的组成材料(1)硅酸盐水泥熟料(2)石膏(3)混合材料活性混合料:矿渣、粉煤灰和火山灰非活性混合料1)活性混合材料——系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合料。炼钢厂冶炼生铁时的副产品。主要成分:CaO、Al2O3、SiO2。具有较高的化学潜能,但稳定性差。粒化高炉矿渣山灰质混合材料粉煤灰火力发电厂煤粉燃料排出的细颗粒废渣。主要成分:较多的SiO2、Al2O3和少量的CaO具有较高的活性。天然的人工的主要成分:Al2O3、SiO2。本身不硬化,+石灰+水起胶凝作用。2)非活性混合材料定义:在水泥中主要起填充作用,本身不具有(或具有微弱的)潜在的水硬性或火山灰性。目的:调节水泥强度,增加水泥产量,降低水化热。常用种类:磨细的石灰石、石英岩、粘土、慢冷矿渣、高硅质炉灰等。二、水泥的识别与应用-----硅酸盐水泥1.硅酸盐水泥的定义,类型及代号凡由硅酸盐水泥熟料,掺入0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥又分为两种类型,不掺加混合材料的称I型硅酸盐水泥,代号为P·I;在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称II型硅酸盐水泥,代号为P·II。2.硅酸盐水泥的技术性质:细度、凝结时间、标准稠度用水量、体积安定性、强度及强度等级。水泥的强度分为42.5,42.5R,52.5,52.5R,62.5和62.5R等六个强度等级。3.硅酸盐水泥的特性与应用:凝结硬化块,强度高,尤其早期强度高,抗冻性好,水化热大,不耐腐蚀,不耐高温。适用于早期强度要求高的工程及冬季施工的工程,不能用于大体积混凝土工程。二、水泥的识别与应用-----普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料,加入6%~15%混合材料及适用石膏,经磨细制成的水硬性胶凝材料成为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号为P·O。分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度。由于掺入少量混合材料,与硅酸盐水泥相比,早期强度略低;水化热略低;耐腐蚀性略有提高;耐热性稍好;抗冻性、耐磨性、抗碳化性略有降低。应用范围与硅酸盐水泥基本相同。二、水泥的识别与应用-----矿渣硅酸盐水泥3.矿渣硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、化粒高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬化性胶凝材料,称为矿渣酸盐水泥简称矿渣水泥,代号P.S。主要特点:早期强度低,后期强度增进率大;硬化时对湿度敏感性强,在湿热条件下,强度发展很快;水化热低;具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力,抗碳化的能力较差。耐热性较强,保水性较差,泌水性较大,干缩性较大,抗冻性和耐磨性较差。4.火山灰质硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥),代号P·P。主要特点:抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差一些,硬化过程中的干缩现象较矿渣水泥还有显著,标准稠度用水量大,泌水性较小。抗渗性能高。5、粉煤灰硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥),代号为P·F。主要特点:干缩性比较小,抗裂性较好。配制的混凝土和易性较好。表1单位%GB175-2007《通用硅酸盐水泥》品种代号组分熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P·I100----P·Ⅱ≥95≤5---≥95---≤5普通硅酸盐水泥P·O≥80且955且≤20a-矿渣硅酸盐水泥P·S·A≥50且8020且≤50b---P·S·B≥30且5050且≤70b---火山灰质硅酸盐水泥P·P≥60且80-20且≤40c--粉煤灰硅酸盐水泥P·F≥60且80--20且≤40d-复合硅酸盐水泥P·C≥50且8020且≤50ea本组分材料为符合本标准5.2.3的活性混合材料,其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准5.2.5的窑灰代替。b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料,其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。e本组分材料为由两种(含)以上符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或/和符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料组成,其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。
本文标题:胶凝材料
链接地址:https://www.777doc.com/doc-3160768 .html