第2章气硬性胶凝材料 胶凝材料指能在物理、化学作用下，从具有流动性的浆体转变成坚固的石状体，并能将砂、 石子等散粒材料或砖、板等块片状材料粘结为一个整体的材料。 胶凝材料按化学成分分为两大类：有机胶凝材料和无机（矿物》胶凝材料。 无机胶凝材赵则按昭硬化条件分为气丽性胶疑赵和水硬性胶凝材翘 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化 也只能 空气中保持或继续发展其强度：水硬性胶凝 材料则不仅能在空气中，而且可以更好地在水中硬化，保持并发展其强度。 2.1石灰 21.1石灰的生产 生产石灰的原料主要是石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙(CCO),其次是碳酸镁 (MgCO)和少量粘土杂质。 将石灰石置于窑内高温下燬烧，碳酸钙和碳酸镁受热分解，分解出二氧化酸(CO2)气体 后，得到以氧化钙(CaO》为主要成分的呈白色或灰白色的块状成品即为生石灰，又称块灰 cac0,900cca0+c0,↑ Meco,7omc,e0+co,↑ 欠火石灰的产浆量低，质量较差，降低了石灰的利用率。 过火石灰颗粒往往会在正火石灰硬化后才吸湿消解而发生体积膨胀，这使己硬化的灰浆表 面会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接彩响工程质量。 2.1.2石灰的熟化（消解）与陈伏 “熟化”（又称石灰的“消解"門通常是将生石灰加水，反应生成消石灰（氢氧化钙）的 过程，反应式如下。 CaO+H.O-Ca (OH),+64.9kJ/mol 为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危苦，石灰浆应在储灰坑中静置2周以上再使用，此过 程称为“陈伏” 21.3石灰的硬化 石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程：干燥结品和碳化作用。 (1)干燥结晶 (2)碳化作用 碳化作用是指氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的条件下生成碳酸钙品体的过程，反应 式如下： Ca(OH),+C0+H.O一→CaCO,+(n+DH.O 11 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
2.1.4石灰的技术指标 石灰的各项指标要求如表2.1一一2.3所示 2.1.5石灰的性质 (1)良好的保水性、可塑性 （2)凝结硬化慢、强度低 (3)耐水性差 (4)体积收缩大 2.16石灰的应用 (1)石灭乳涂料和石灰砂浆 (2)灰土和三合土 (3)硅酸盐制品 (4)碳化石灰板 (5)无熟料水泥 2,1.7石灰的运输和储存 生石灰块及生石灰粉在运输时要采取防水措施，不能与易燃、易爆及液体物品同时装运 运到现场的石灰产品，不宜长期储存。熟化好的石灰膏，也不宜长期暴露在空气中，表面应加 以覆盖，以防碳化结硬。 2.2石膏 石膏是以硫酸钙为主要成分的传统气硬性胶凝材料。 22.1石膏的原料、生产及品种 生产石膏的原料是天然二水石膏，又称软石膏或生石膏。 石膏的生产工序主要是原料破碎、加热与磨细过筛。 石育常见品种主要有： (1)建筑石膏 将天然二水石脊置于炉窑煅烧(107~170℃)，得到阝型结品的半水石膏，再经磨细得到 的白色粉状物，称为建筑石膏。 12 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
Caso,2H,107CcCaso, 纯净的建筑石膏为白色，多用于建筑抹灰、粉刷、砌筑砂浆及各种石膏制品 (2)模型石膏 模型石膏组成为阝型半水石膏，但生产所用原料杂质少，磨细后颜色白，主要用于陶瓷的 制坯工艺，少量用于装饰浮雕。 (3)高强石膏 将天然二水石育置于相当于0.13MPa(125℃)压力的蒸压釜内蒸炼，生成比B型半水石 膏品粒粗大的α型半水石膏，磨细即为高强石膏。高强石膏品粒相大，比表面积小，调制浆体 需水量少，生产成本较高，主要用于要求较高的抹灰工程、装饰制品和石育板。 (4)硬石膏 硬石音是天然石膏在较高温度下煅烧后经磨细而得到的产品。硬化后有较高的强度和耐磨 性，抗水性也较好。 2CaS0,2800℃→2Ca0+280,+0 硬石膏可调制抹灰、砌筑及制造人造大理石的砂浆，也可用于铺设地面 22.2建筑石膏的凝结硬化 建筑石膏与适当的水拌和，开始形成可塑性浆体，但很快就失去塑性并产生强度，发展为 坚硬的石状体，这种现象称为凝结硬化。 建筑石膏加水后，首先半水石膏溶解于水，与水进行水化反应，生成二水石膏 2(CaS0.H,0)+3H,0→2(CaS0·2H,0) 如图22所示。 2.24建筑石膏及其制品性质 建筑石音与其他胶凝材料相比具有以下性质 (1)凝结硬化快 (2)凝结硬化时体积微膨胀 (3)孔隙率大、密度 (4)保温性和吸声性好 (5)强度较低 (6)具有一定的调湿性 (7)防火性好 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
(8)耐水性、抗渗性、抗冻性差 22.5建筑石膏的应用 建筑石膏常用于室内抹灰，粉刷，油漆打底层，也可刺作各种建筑装饰制件和石膏板等。 石膏板具有轻质、保温、隔热、吸音、不燃，以及热容量大，吸湿性大，可调节室内温度 和湿度，施工方便等性能，是一种有发展前途的新型板材。石膏板常见的品种有： (1)纸面石膏板 (2)纤维石膏板 (3)装饰石膏板 (4)空心石膏板 此外，还有石膏蜂窝板、石膏矿棉复合板、防潮石膏板等，分别用作绝热板、吸声板、内 墙隔墙板及天花板等。 2.3水玻璃 水玻璃俗称泡花碱，是一种能溶于水的硅棱盐。它是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化 硅组成的气硬性胶凝材料，成无色或浅黄或灰白色，透明或半透明的粘稠液体。其化学式为 R,0·SiO,式中R,0为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称 为水玻璃模数。 231水玻璃的生产 生产水玻璃的方法有湿法和干法两种，常采用的是干法生产，干法又称碳酸盐法，即将石 英和碳酸钠磨细拌匀，在培炉内于1300~1400℃下培融反应而生成固体水玻璃，然后在水中 加热溶解而成液体水玻璃。 a,C0,+si0.1300-10oc.0·si0.+C0,↑ 2.3.2水玻璃的凝结硬化 水玻璃在空气中能与二氧化碳反应，生成无定形硅酸胶体，并逐渐干燥而硬化 Na,0·nSiO,+CO,+mll.0→Na,CO,+nSiO,·mH,0 233水玻璃的性质 (1)粘结力强、强度较高 (2)耐酸性好 (3)耐热性好 14 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information
(4】耐碱性和耐水性差 2.34水玻璃的应用 (1)涂刷材料表面，提高其抗风化能力 (2)加固土壤 (3)配制速凝防水剂 (4)配制水玻璃胶泥、水玻璃砂浆、水玻璃混凝士 (5)配制保温绝热制品 第3章水泥 3.1硅酸盐水泥 田家标准《通用硅酸盐水泥》(GB175一2007)规定：凡是以适当成分的生料，烧至部分 熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水泥熟料，并摻入0一5%的石灰石或粒化高炉矿渣，适量 石膏，磨细成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。 311硅酸盐水泥的生产 (1)生料的配制 硅酸盐水泥的原料主要由三部分组成：石灰质原料，粘土质原料：校正原料 将石灰质 土质和校正原料按适当的比例配合，并将这些原料磨制到规定的细度，并使 其均匀混合，这个过程叫做生料配制。生料的配制有干法和湿法两种。 (2)水泥熟料的煅烧 将配制好的生料在窑内进行嫂烧。水泥窑型主要有立窑和回转窑。一般立窑适合小型水泥 厂，回转窑适合于大型水泥厂。煅烧的主要过程包括 1 2)顶热 3)分解 4)烧成 5)冷却 (3)水泥熟料的粉磨 将生产出米的水泥熟料配以适量的石膏，或根据水泥品种的要求掺入一定量的混合材料， 进入磨机磨至适当的细度，即制成硅酸盐水泥。 This document is produced by trial version of Print2Flash.Visit www.print2flash.com for more information