气硬性胶凝材料

土木工程材料--气硬性胶凝材料，介绍了胶凝材料、石灰、石膏、水玻璃、菱苦土等内容，希望这份脑图会对你有所帮助。

气硬性胶凝材料

• 胶凝材料
  • 定义
    • 经过一系列物理化学变化能够凝结硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成一个整体的材料
  • 分类
    • 无机胶凝材料
      • 气硬性胶凝材料（石灰、石膏、水玻璃） 石灰≠石灰石（以碳酸钙为主）
        • 只能在空气中凝结硬化
      • 水硬性胶凝材料（水泥）
        • 在空气中和水中都可以凝结硬化
    • 有机胶凝材料（沥青、聚合物）
• 石灰
  • 石灰的生产
    • 原材料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。
  • 石灰的品种
    • ①块状生石灰
      • ②磨细生石灰粉
        • ③消石灰粉
          • ④石灰膏
            • ⑤石灰乳
    • 石灰膏，熟石灰粉，生石灰粉
      • 不包括石灰岩块体
  • 熟化
    • 石灰的熟化过程:生石灰+水=熟石灰
      • 熟化过程特点放出大量热 体积膨胀1.5-3.5倍
    • 石灰熟化方式
      • • 生石灰加水熟化后形成的石灰膏， 不可立即用来配制砌筑砂浆用于墙体砌筑。
    • 对过火石灰欠火石灰的处理
    • 熟化过程注意事项
      • ·陈伏2周以上:→目的:防止过火石灰的危害。
      • ·防止石灰碳化∶→措施:在化灰池表面保留一层水分。
  • 硬化
    • 硬化过程
      • ·Ca(OH)2从饱和溶液中析出，晶体互相交连共生，从而提高强度。
        • 干燥硬化
      • . Ca(OH)2与空气中CO,发生反应，形成CaCO,使石灰的强度逐渐提高。
        • 碳化硬化
      • 硬化过程包括干燥硬化(结晶作用)和碳化硬化(碳化作用)两个同时进行的过程（无水化硬化）
    • 碳化硬化“由表及里”进行得较缓慢→砌筑砂浆的灰缝、抹面砂浆硬化后，仍然有未碳化的Ca(OH)2成分存在。
    • 思考:在长期受潮的环境中,石灰砂浆抹面为何容易出现开裂、跳壳、剥落现象? 在潮湿环境中受水分作用，未碳化硬化的Ca (OH)2溶于水导致结构体强度降低→从而出现砂浆开裂、跳壳、剥落等现象。
  • 石灰的技术性质及应用
    • 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。
    • 石灰的特性
      • 1.可塑性好;
        • 工程中常在水泥砂浆中加入(石灰膏)以改善其可塑性
      • 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。
      • 6.熟化过程特点放出大量热，体积膨胀1.5-3.5倍，即微小膨胀
      • 7.凝结硬化过程只能够在空气环境中进行（气硬性胶凝材料）
    • 石灰的应用
      • 配制石灰砂浆和石灰乳; ·配制灰土(熟石灰+粘土)、三合土(熟石灰+粘土+砂); ·制作碳化石灰板;
      • ·生产硅酸盐制品(例如以石灰(熟石灰粉或生石灰粉)与硅质材料(砂、粉煤灰、火山灰、矿渣等) 为主要原料,经过配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等各种制品);
      • ·加固地基。
  • 石灰的储存
    • ·不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。
    • ·生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。作到“随到随化”。
    • ·熟石灰在使用前必须陈伏两周以上，以防止过火石灰对建筑物产生的危害。
    • 生石灰应储存于干燥仓库内以防水防潮。 储存时间长时最好在化灰池内消化成石灰膏，并使表面覆盖永膜以隔绝空气防止碳化。
• 石膏
  • 石膏的原材料、生产及品种
    • 石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。
    • ·在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如下所示∶
    • ·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。
  • 建筑石膏的凝结硬化
    • 建筑石膏凝结:是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程;
    • 石膏硬化: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。)
  • 建筑石膏的技术要求
  • 石膏的性质及其应用
    • 建筑石膏的技术性质
      • ·凝结硬化快;
      • 凝结时体积产生微膨胀;
      • ·孔隙率大→表观密度小，强度较低; 热导率小、隔热保温性能好、吸声性能好; 吸湿性强，耐水性、抗冻性差;一般不用于室外装饰
      • ·具有较好的防火性能
        • 9.石膏制品具有较好的防火性能，其原因是()。
        • 石膏制品孔隙率大
        • 所含的大量结晶水在蒸发的过程中可吸收大量的热量
        • 火灾时CaSO4·2H20脱水，表面形成水膜
      • 可加工性好。
    • 石膏的应用
      • ·室内抹灰与粉刷;
      • ·生产建筑石膏制品;
      • ·生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中。
      • 石膏制品可以用于()。
        • 内墙保温材料,非承重隔墙板,吊顶材料,影剧院、报告厅的穿孔贴面板
  • 普通建筑石膏的强度较低，这是因为在施工过程中调制浆体时的加水量(远大于)理论加水量，多余水分的蒸发导致了内部形成大量毛细孔隙。
• 水玻璃
  • 水玻璃的生产
  • 水玻璃的硅酸盐模数
    • ·水玻璃的模数n:指硅酸钠中氧化硅和氧化钠的分子数之比(Na,OnSiOz)，一般在1.5~3.5之间。
    • 配制耐热砼或作为水泥的促凝剂
      • n=3.3~3.5为宜
    • 用于地基灌浆
      • n=2.6~2.8为宜
    • 用于涂刷材料表面
      • n-2.7~3.0为宜
  • 水玻璃的硬化
    • 液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下:
    • 为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺入13%~15%的促硬剂氟硅酸钠。
  • 水玻璃的性质和应用
    • 水玻璃的性质
      • ①粘结力强②耐酸性好③耐热性好
    • 水玻璃的应用
      • ①·涂刷或浸渍材料，提高其抗风化性能(但石膏制品表面禁止使用);
      • ②·配制耐热砂浆和耐热混凝土;
      • ③·配制耐酸砂浆和耐酸混凝土;
      • ④·配制防水剂，用于修补裂缝、堵漏;
      • ⑤·氯化钙加固地基。Na0· nSi02+CaCl2 + .xHl,O= 2NaC1+nSi0(x—1)H.O+Ca(OH),
  • 水玻璃可以用于涂刷()表面，提高其耐水性能。
    • 水泥混凝土，粘土砖，硅酸盐制品，石材
• 菱苦土
  • 菱苦土:由碳酸氢镁经高温煅烧生成，成分为氧化镁。
  • 直接加水拌合:生成Mg(OH),→松散无胶结能力。 加氯化镁溶液拌合:凝结硬化快，反应生成物硬化后强度可达40~60MPa。 (工程中有时会采用氧化镁和氯化镁两种镁化合物为主要原料生产水泥，称之为“氯氧镁水泥”，也称“双镁水泥”)
  • 菱苦士水化硬化产物胶凝性能差，但与氯化镁水溶液共拌硬化后强度较高
  • 菱苦土硬化过程会产生体积微膨胀;硬化后呈弱碱性，具有一定强度，吸湿性强、耐水性差;对钢筋有腐蚀作用。