,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Science of Building Materials,*,第二章 气硬性无机胶凝材料,11/16/2024,1,Science of Building Materials,第二章 气硬性无机胶凝材料 10/9/20231Sci,本章要求,1 了解石灰的主要技术性质；,2 了解石膏的主要技术性质。,11/16/2024,2,Science of Building Materials,本章要求1 了解石灰的主要技术性质；10/,胶凝材料定义及分类,*,“,胶凝材料,”的定义,通过物理化学作用，能由可塑性浆体变成坚固的石块体，并能将其它散粒状材料(如砂子、石子)或块状材料(如砖、石块等)粘结成整体的材料。,11/16/2024,3,Science of Building Materials,胶凝材料定义及分类*“胶凝材料”的定义10/9/20233,胶凝材料的分类,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,沥 青,聚合物,水泥,石灰,石膏,11/16/2024,4,Science of Building Materials,胶凝材料的分类胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料气硬性,气硬性胶凝材料,：,只能,在空气中硬化并保持或继续发展其强度，如石灰、石膏、水玻璃和镁质胶凝材料等。气硬性胶凝材料只适用于干燥环境、不宜用于潮湿环境，更不能用于水中。,水硬性胶凝材料,：,既能,在空气中硬化，,又能,更好地在水中硬化并保持或继续发展其强度，如水泥等。水硬性胶凝材料既适用于地上干燥环境、也适用于地下潮湿或水中环境。,气硬与水硬区别,*,11/16/2024,5,Science of Building Materials,气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化并保持或继续发展其强度，如石,粘土时代,：始于400010000,年前的新石器时期,石膏、石灰时代,：约在,公元前,20003000,年开始,石灰+火山灰,：公元初,石灰+人工烧粘土材料,：公元1000左右,水硬性石灰、罗马水泥及天然水泥,：18世纪后半期,硅酸盐水泥,（波特兰水泥）的诞生：19,世纪初期,1824,年，Joseph.Apsdin,首先获得专利权,*,糯米、红糖、植物汁液等都作为胶凝材料在建筑中使用过,胶凝材料的发展简史,11/16/2024,6,Science of Building Materials,粘土时代：始于400010000年前的新石器时期 胶凝材料,水玻璃,石膏,石灰,建筑石灰是建筑中使用最早的矿物胶凝材料之一。原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，应用广泛。,以石膏作为原材料，可制成多种石膏胶凝材料。,水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅酸盐，由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅组成。,11/16/2024,7,Science of Building Materials,水玻璃石膏石灰 建筑石灰是建筑中使用最早的矿物胶凝材料,第一节 石 灰,一、制备与分类,二、,水化、,熟化和硬化,三、技术性质,四、应用,五、储存运输,11/16/2024,8,Science of Building Materials,第一节 石 灰一、制备与分类10/9/20238Scien,一、制备与分类,11/16/2024,9,Science of Building Materials,一、制备与分类10/9/20239Scie,1.石灰的原料与制备,（1）生石灰的原料,*,：以碳酸钙(CaCO,3,)为主要成分的天然岩石。,最常用的是石灰石、白云质石灰石。,CaCO,3,-MgCO,3,CaCO,3,11/16/2024,10,Science of Building Materials,1.石灰的原料与制备（1）生石灰的原料*：以碳酸钙(CaC,石灰石,白 垩,11/16/2024,11,Science of Building Materials,石灰石白 垩10/9/202311Science of B,柴达木贝壳山,11/16/2024,12,Science of Building Materials,柴达木贝壳山10/9/202312Science of Bu,1.石灰的原料与制备,（2）制备工艺：,煅烧,生石灰,11/16/2024,13,Science of Building Materials,1.石灰的原料与制备（2）制备工艺：煅烧 生石灰,11/16/2024,14,Science of Building Materials,10/9/202314Science of Building,土窑,回转窑,11/16/2024,15,Science of Building Materials,土窑回转窑10/9/202315Science of Bui,立窑,11/16/2024,16,Science of Building Materials,立窑10/9/202316Science of Buildi,煅烧中几个重要概念,*,1）正火石灰,*,又称,正烧石灰,，即在低于烧结温度下煅烧，分解完全的石灰。,主要成分是氧化钙，晶体尺寸为2-6微米；块体容重为2.2-2.5g/cm,3,。色淡，无明显的烧结和体积收缩，无裂缝或微裂缝，质量好。,11/16/2024,17,Science of Building Materials,煅烧中几个重要概念*1）正火石灰*10/9/202317,2）“过火石灰”,*,又称,死烧石灰,。,煅烧时间过长/温度过高。,颜色较深（灰黑色）、块体致密，表面出现裂纹或玻璃状的外壳，体积收缩明显，块体容重大，晶体尺寸在10微米以上。,CaO,SiO,2,、Al,2,O,3,玻化层,11/16/2024,18,Science of Building Materials,2）“过火石灰”*又称死烧石灰。CaOSiO2、Al2O,过火石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包或开裂。,11/16/2024,19,Science of Building Materials,过火石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起,3）欠火石灰,*,又称,欠烧石灰,或,轻烧石灰,。,主要由于窖温不均匀、温度低或燃烧时间不足引起，石灰石或白云石尚未完全分解（未烧透）而得到的石灰。,内部有未分解的核，容重较大，熟化后残渣含量大。,11/16/2024,20,Science of Building Materials,3）欠火石灰*又称欠烧石灰或轻烧石灰。10/9/,2.石灰的分类,(1)按加工方式分类,*,生石灰：生石灰块或生石灰粉；,熟石灰：,a)含34倍体积H,2,O称石灰浆，亦称,石灰膏,；,b)溶有Ca(OH),2,的透明液体称为,石灰水,；,c)将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，,主要成分为Ca(OH),2,称为,消石灰粉,。,11/16/2024,21,Science of Building Materials,2.石灰的分类(1)按加工方式分类*10/,(2)按含镁量分类,钙质、镁质石灰分类(JC/T479，480，481),品 种,氧化镁含量(%),钙质石灰,镁质石灰,生石灰,5,5,生石灰粉,5,5,消石灰粉,4,424,11/16/2024,22,Science of Building Materials,(2)按含镁量分类 钙质、镁质石灰分类(JC/,(3)按使用性质分类,气硬性石灰：原料中粘土质杂质含量8%。,水硬性石灰：粘土质杂质含量8%。,11/16/2024,23,Science of Building Materials,(3)按使用性质分类气硬性石灰：原料中粘土质杂质含量8%。,二、石灰的熟化和硬化,*,1.石灰的熟化（消化）,生石灰转化为熟石灰的过程称为石灰的熟化.,CaO+H,2,O=Ca(0H),2,熟化特点：熟化过程是剧烈的放热反应；,同时伴有显著的体积膨胀。,(体积增大12.5倍),11/16/2024,24,Science of Building Materials,二、石灰的熟化和硬化*1.石灰的熟化（消化）10/9/2,陈 伏,*,为防止熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在熟化池中静置14d以上，称为“陈伏”。陈伏时石灰浆表面应保持一层水，以防止石灰膏碳化(即石灰膏与二氧化碳发生反应生成CaCO,3,的过程)。,方法：生石灰在化灰池中化浆后，通过筛网流入储浆池，沉淀后除去上层水份称为石灰膏。,“陈伏”的目的：,1）使石灰颗粒充分熟化；,2）沉淀欠火、过火颗粒。,11/16/2024,25,Science of Building Materials,陈 伏*为防止熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在熟化,11/16/2024,26,Science of Building Materials,10/9/202326Science of Building,干燥,水分蒸发，,Ca(OH),2,过饱和析晶,结晶强度,（结晶数量少，强度增长不显著）,Ca（OH）,2,CO,2,H,2,O,CaCO,3,+2,H,2,O,碳化强度,水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子,附加强度,（数值不大，遇水失去）,2.石灰的硬化,碳化,结晶,交叉联生、共生、紧密交织结构网；硬化浆体获得稳定强度。,11/16/2024,27,Science of Building Materials,干燥水分蒸发，Ca(OH)2过饱和析晶Ca（OH）2CO,三、石灰的技术性质,*,1.良好的保水性、可塑性；吸湿性强（生石灰）；,2.耐水性差：潮湿环境有水存在，不易硬化；,硬化后Ca(OH),2,结晶可溶于水；,3.,体积收缩性大；常掺纸筋、麻刀、砂等；,4.,硬化缓慢、强度低：0.2-0.5MPa。,11/16/2024,28,Science of Building Materials,三、石灰的技术性质*1.良好的保水性、可塑性；吸湿性强（生,技术要求,三个常用品种,建筑生石灰,建筑生石灰粉,建筑消石灰粉,11/16/2024,29,Science of Building Materials,技术要求 三个常用品种10/9/20232,表1 生石灰的技术标准,JC/T479,项 目,钙质生石灰,镁质生石灰,优等品,一等品,合格品,优等品,一等品,合格品,CaO+MgO含量/%,90,85,80,85,80,75,C0,2,含量/%,5,7,9,6,8,10,未消化残渣含量 ,（5mm圆孔筛余）/%,5,10,15,5,10,15,产浆量/Lkg,-1,2.8,2.3,2.0,2.8,2.3,2.0,11/16/2024,30,Science of Building Materials,表1 生石灰的技术标准 JC/T479 项 目,表2 生石灰粉的技术标准,JC/T480,项 目,钙质生石灰,镁质生石灰,优等品,一等品,合格品,优等品,一等品,合格品,CaO+MgO含量/%,85,80,75,80,75,70,C0,2,含量/%,7,9,11,8,10,12,细度,0.90mm筛筛余/%,0.2,0.5,1.5,0.2,0.5,1.5,0.125mm筛筛余/%,7.0,12.0,18.0,7.0,12.0,18.0,11/16/2024,31,Science of Building Materials,表2 生石灰粉的技术标准 JC/T480项,表3 消石灰粉的技术标准,JC/T481,项 目,钙质消石灰粉,镁质消石灰粉,白云石消石灰粉,优等,一等,合格,优等,一等,合格,优等,一等,合格,CaO+MgO含量/%,70,65,60,65,60,55,65,60,55,游离水/%,0.4,体积安定性,合格,合格,合格,合格,合格,合格,细度,0.90mm筛,筛余/%,0,0,