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1、1第第4 4章章 无机胶凝材料无机胶凝材料2第第4 4章章 无机胶凝材料无机胶凝材料 概概 述述 胶凝材料（结合料）胶凝材料（结合料）经物理、化学作用，能将散粒状或块经物理、化学作用，能将散粒状或块 状材料粘结为整体的材料。状材料粘结为整体的材料。3 无机胶凝材料无机胶凝材料 （以无机化合物为基本成分）（以无机化合物为基本成分）有机胶凝材料有机胶凝材料（天然的或合成的有机（天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分）高分子化合物为基本成分）（沥青（沥青、树脂）树脂）按凝结硬化按凝结硬化条件分类条件分类 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料只在空气中硬化只在空气中硬化 （石灰、石膏）（石灰、石膏）水硬性胶
2、凝材料水硬性胶凝材料空气、水中皆可空气、水中皆可 硬化硬化 （水泥）（水泥）44.1 4.1 石石 灰灰 4.1.1 4.1.1 石灰的生产石灰的生产 1.1.原料原料 以以CaCOCaCO3 3为主要成分的岩石为主要成分的岩石(石灰石、白垩等石灰石、白垩等)富含富含CaCOCaCO3 3 部分部分MgCOMgCO3 35 2.2.煅烧煅烧块状生石灰的特点：块状生石灰的特点：CaOCaO质量几乎下降一半质量几乎下降一半,但体积缩小很少但体积缩小很少,故优质生石灰故优质生石灰 应为白色疏松结构。应为白色疏松结构。欠火石灰欠火石灰：温度过低温度过低/时间不够时间不够/石灰石不能充分烧透石灰石不能充
3、分烧透,存在硬心存在硬心过火石灰：过火石灰：温度过高温度过高/时间过长时间过长/颜色深（褐、黑）颜色深（褐、黑）QCOCaOC1100900CaCO23块状生石灰块状生石灰10010056564444注意注意过火石灰可以使用，但应陈伏过火石灰可以使用，但应陈伏半个月半个月6 4.1.2 4.1.2 石灰分类石灰分类 2.2.石灰的存在形成石灰的存在形成v 块状生石灰块状生石灰 煅烧直接获得煅烧直接获得v 生石灰粉生石灰粉 块状生石灰磨细块状生石灰磨细v 消石灰粉消石灰粉 生石灰消解生石灰消解v 石灰膏石灰膏/乳乳 生石灰生石灰+过量水过量水钙质石灰（钙质石灰（MgO5）镁质石灰（镁质石灰（Mg
4、O5）特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。1.1.按按MgOMgO含量分类含量分类CaOCaOCa(OH)Ca(OH)2 27 4.1.3 4.1.3 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化 1.1.石灰的熟化（消化）石灰的熟化（消化）CaOCaO+H+H2 2O O Ca(OH)Ca(OH)2 2+Q+Q（64.9KJ64.9KJ）注意：注意：消解安全消解安全 措施：分层消解措施：分层消解8 2.2.硬化硬化 1 1）干燥结晶硬化：）干燥结晶硬化：水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶结晶强度结晶强度两种强度两种强度2 2）碳化：）碳化：CaCa（OH
5、OH）2 2COCO2 2H H2 2O O CaCO CaCO3 3 碳化强度碳化强度水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子附加强度附加强度9石灰的生产、消解、硬化小结石灰的生产、消解、硬化小结过火石灰存在过火石灰存在,陈伏半个月左右陈伏半个月左右 常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂消解为石灰膏消解为石灰膏/乳的作用乳的作用 水层隔绝空气，避免发生碳化水层隔绝空气，避免发生碳化消解安全消解安全 分层消解，热量较快散释分层消解，热量较快散释10 4.1.4 4.1.4 石灰的技术要求石灰的技术要求
6、根据我国建材行业标准根据我国建材行业标准JC/T479-92JC/T479-92建筑生石灰与建筑生石灰与JC/T480-92JC/T480-92建筑生石灰粉、建筑生石灰粉、JC/T481-92JC/T481-92建筑消石灰粉建筑消石灰粉的规定，按照技术指标分为优等品、一等品、合格品三个等级。的规定，按照技术指标分为优等品、一等品、合格品三个等级。生石灰、生石灰粉及消石灰的技术指标见表生石灰、生石灰粉及消石灰的技术指标见表4.14.1、4.24.2、4.34.3。建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。建
7、筑生石灰粉和建筑消石灰粉。桥涵用石灰技术标准应满足建筑石灰的技术要求。桥涵用石灰技术标准应满足建筑石灰的技术要求。路面基层用石灰技术标准应满足路面基层用石灰技术标准应满足JTJ034-2000JTJ034-2000公路路面基层公路路面基层 施工技术规范要求，技术标准见表施工技术规范要求，技术标准见表4.44.4。11表表4.1 4.1 生石灰的技术标准生石灰的技术标准 项项 目目钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/%/%909085858080858580807575 C0C
8、02 2含量含量/%/%5 57 79 96 68 81010未消化残渣含量未消化残渣含量（5 5mmmm圆孔筛余）圆孔筛余）/%/%5 5101015155 510101515 产浆量产浆量/L Lkgkg-1-1 2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.012表表4.2 4.2 生石灰粉的技术标准生石灰粉的技术标准项项 目目钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/%/%858080757580757570 C0C02 2含量含量/%/%79 91
9、111810101212细细度度0.900.90mmmm筛筛余筛筛余/%/%0.20.50.51.51.50.20.50.51.51.50.125mm0.125mm筛筛余筛筛余/%/%7.012.012.0 18.018.07.012.012.0 18.018.013表表4.3 4.3 消石灰粉的技术标准消石灰粉的技术标准项项 目目钙质消石灰粉钙质消石灰粉 镁质消石灰粉镁质消石灰粉 白云石消石灰粉白云石消石灰粉优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等品品合格合格品品CaO+MgOCaO+MgO含量含量/%/%70706565606065656
10、0605555656560605555 游离水游离水/%/%0.40.4体积安定性体积安定性合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格细细度度0.900.90mmmm筛筛筛余筛余/%/%0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125mm0.125mm筛筛筛余筛余%3 3101015153 3101015153 31010151514表表4.4 4.4 路面基层用石灰的技术标准路面基层用石灰的技术标准项项 目目钙质生石灰钙质生石灰镁质生石灰镁质生石灰 钙质消石灰钙质消石灰镁质消石灰镁质消石灰等等 级级 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/%/%8585
11、 8080 7575 8080 7575 7070 6565 6060 5555 6060 5555 5050未消化残渣含量未消化残渣含量(5mm(5mm圆孔筛余圆孔筛余)%)%7 71111 1717 1010 1414 2020含水量含水量/%/%4 44 44 44 44 44 4细细度度0.710.71mmmm筛筛余筛筛余/%/%1 11 11 11 10.125mm0.125mm筛筛余筛筛余/%/%1313 2020 1313 2020 MgOMgO含量含量/%/%555 5444 415工程实例工程实例 某工地要使用一种生石灰粉，现取试样，应如何判某工地要使用一种生石灰粉，现取试样
12、，应如何判该石灰的品质？该石灰的品质？过程：过程：1.1.检测石灰中检测石灰中CaOCaO和和MgOMgO的含量、二氧化碳的含量、细度。的含量、二氧化碳的含量、细度。2.2.根据根据MgOMgO含量，判定该石灰的类别（钙质含量，判定该石灰的类别（钙质/镁质石灰）镁质石灰）3.3.根据表根据表4.14.1判定该石灰的等级。判定该石灰的等级。16 4.1.5 4.1.5 石灰的应用石灰的应用 1.1.石灰乳石灰乳 、涂料、涂料 2.2.砂浆、石灰砂浆、水灰水泥混合砂浆砂浆、石灰砂浆、水灰水泥混合砂浆 3.3.石灰土和三合土石灰土和三合土石灰粘土石灰粘土 石灰土石灰土(灰土灰土)：用于道路的底基层、
13、基层用于道路的底基层、基层 拌和拌和 按比例按比例5%5%12%12%石灰粘土砂（炉渣石灰粘土砂（炉渣/石膏）石膏）三合土：三合土：应用历史悠久应用历史悠久 主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层174.2 4.2 石石 膏膏 石膏石膏CaSOCaSO4 4为主要成分。为主要成分。分为建筑石膏和高强度石膏分为建筑石膏和高强度石膏两种。两种。石膏的存在形式石膏的存在形式天然二水石膏天然二水石膏化工石膏化工石膏天然无水石膏天然无水石膏建筑石膏建筑石膏高强石膏高强石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O OCaSOCaSO4 42H2H
14、2 2O O与与CaSOCaSO4 4混合废渣混合废渣CaSOCaSO4 4，硬硬-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O184.2.1 4.2.1 建筑石膏的水化建筑石膏的水化OHCaSOOHOHCaSO2422422321特点：极快特点：极快,全过程约全过程约712min。4.2.2 4.2.2 建筑石膏的凝结硬化建筑石膏的凝结硬化自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠凝结凝结 晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥硬化硬化19 4.2
15、.3 4.2.3 建筑石膏的技术性质和要求建筑石膏的技术性质和要求 1.1.技术性质技术性质v 密度和堆积密度小，属轻质材料密度和堆积密度小，属轻质材料 v 凝结硬化快（凝结硬化快（30min终凝）终凝）v 凝结硬化时体积略膨胀，硬化不开裂凝结硬化时体积略膨胀，硬化不开裂v 硬化后孔隙率高，导热性低，吸声性好硬化后孔隙率高，导热性低，吸声性好v 防火性能好防火性能好v 耐水性和耐冻性及耐热性差耐水性和耐冻性及耐热性差202.2.技术要求技术要求等级等级2 2h h强度强度细度细度0.20.2mmmm方孔筛筛余方孔筛筛余/%/%凝结时间凝结时间/minmin抗压抗压抗折抗折初凝初凝终凝终凝优等品
16、优等品4.94.92.52.55.05.066 30 30一等品一等品3.93.92.12.110.010.0合格品合格品2.92.91.81.815.015.0214.2.4 4.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用v 制备石膏砂浆和粉刷石膏制备石膏砂浆和粉刷石膏石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰，石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰，常用于室内高级抹灰和粉刷。常用于室内高级抹灰和粉刷。v 石膏板及装饰件石膏板及装饰件石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工，石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工，广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔 石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。224.3 4.3 水水硬性胶凝材料硬性胶凝材料 水泥水泥即能在水中凝结，又能在空气中即能在水中凝结，又能在空气中 凝结的胶凝材料。凝结的胶凝材料。234.3.1 4.3.1 水泥分类水泥分类v硅酸盐水泥硅酸盐水
