氣硬性膠凝材料建筑材料重難點(diǎn)以及授課方法

2．各部分的重難點(diǎn)以及授課方法（2）氣硬性膠凝材料

◆考綱要求：※掌握石灰的性質(zhì)及應(yīng)用※掌握石膏及制品的性質(zhì)及應(yīng)用※了解水玻璃的性質(zhì)及應(yīng)用◆重點(diǎn)內(nèi)容：

石灰、建筑石膏及制品的性質(zhì)及應(yīng)用。

◆難點(diǎn)內(nèi)容：石灰及石膏的凝結(jié)硬化、石灰及石膏的技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)?！羰谡n方法：石灰應(yīng)以其產(chǎn)品形式、熟化、硬化過(guò)程導(dǎo)出石灰的特點(diǎn)及應(yīng)用，建筑石膏應(yīng)以其凝結(jié)硬化過(guò)程，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出石膏的特點(diǎn)及各種石膏制品尤其是石膏板的應(yīng)用。1、定義：膠凝材料是指在物理、化學(xué)作用下，能從液體或半固體（泥膏狀）變成堅(jiān)硬固體狀，并能把塊狀材料或散狀材料膠結(jié)成整體的材料。

2、分類(lèi)：

拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化拌水后只能在空氣中硬化不能在水中硬化發(fā)展史

膠凝材料的發(fā)展可分為四個(gè)時(shí)期：天然粘土：新石器時(shí)代，距今4000~10000年石膏-石灰：公元前2000~3000年石灰-火山灰：公元初人工配料制得水硬性膠凝材料：1756年以后天然水泥硅酸鹽水泥多品種水泥任務(wù)3.1石灰3.1.1石灰的生產(chǎn)石灰最主要的原材料石灰石白堊白云石主要成分是碳酸鈣其次是少量的碳酸鎂任務(wù)3.1石灰3.1.1石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn)，實(shí)際上就是將石灰石在高溫下煅燒，使其分解成為CaO和CO2，CO2以氣體逸出。反應(yīng)式如下工程中常見(jiàn)的石灰品種有塊灰、生石灰粉、消石灰粉和石灰膏煅燒產(chǎn)品的組成：正火石灰欠火石灰顏色發(fā)青，內(nèi)部有未燒透的內(nèi)核，使用時(shí)不能完全消化，有效氧化鈣和氧化鎂含量低，缺乏粘結(jié)力；降低了石灰的利用率過(guò)火石灰

過(guò)火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。如未經(jīng)過(guò)充分的陳伏（在熟化過(guò)程中，利用篩網(wǎng)除掉較大尺寸過(guò)火石灰顆粒，而較小的過(guò)火石灰顆粒在儲(chǔ)灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所謂的“陳伏”。陳伏時(shí)為防止石灰炭化，石灰膏的表面須保存有一層水。），當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過(guò)火石灰才開(kāi)始熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，容易引起鼓包隆起和開(kāi)裂。任務(wù)3.1石灰3.1.2石灰的熟化與硬化3.1.2.1石灰的熟化又稱(chēng)消解石灰熟化的方法噴壺灑水量約為塊灰質(zhì)量的60%——80%。淋灰法得到的是熟石灰粉。淋灰法當(dāng)熟化時(shí)加入大量的水(約為塊灰質(zhì)量的2.5～3倍)，則生成漿狀石灰膏。化灰法任務(wù)3.1石灰3.1.2石灰的熟化與硬化3.1.2.1石灰的硬化干燥過(guò)程碳化過(guò)程石灰在空氣中的硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程石灰漿在空氣中因游離水分逐漸蒸發(fā)和被砌體吸收，Ca(OH)2溶液過(guò)飽和而逐漸結(jié)晶析出，促進(jìn)石灰漿體的硬化，從而具有強(qiáng)度，但是由于晶體溶解度較高，當(dāng)再遇水時(shí)強(qiáng)度會(huì)降低。Ca(OH)2與空氣中的CO2和水作用，生成不溶解于水的CaCO3晶體，析出的水分又逐漸被蒸發(fā)，這過(guò)程稱(chēng)作碳化，反應(yīng)式如下任務(wù)3.1石石灰灰3.1.3石石灰灰的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)建筑消石灰粉建筑生石灰粉建筑生石灰合格品一等品優(yōu)等品三個(gè)品品種三個(gè)等等級(jí)消石灰灰粉品品質(zhì)以以有效效物質(zhì)質(zhì)含量量和細(xì)細(xì)度來(lái)來(lái)判定定，細(xì)細(xì)度越越細(xì)，，有效效成分分越多多，其其質(zhì)量量越好好。任務(wù)3.1石石灰灰3.1.3石石灰灰的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表3-1建建筑生生石灰灰技術(shù)術(shù)指標(biāo)標(biāo)(JC/T479—1992)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品(CaO+MgO)含量不小于(%)908580858075未消化殘?jiān)?圓孔篩篩余量)不大于(%)5101551015CO2含量不大于(%)5796810產(chǎn)漿量不小于(L/kg)2.82.32.02.82.32.0任務(wù)3.1石石灰灰3.1.3石石灰灰的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表3-2建建筑生生石灰灰粉技技術(shù)指指標(biāo)(JC/T480——1992)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品(CaO+MgO)含量不小于(%)858075807570CO2含量不大于(%)791181012細(xì)度篩篩余不大于(%)0.20.51.50.20.51.5篩篩余不大于(%)7.012.018.07.012.018.0任務(wù)3.1石石灰灰3.1.3石石灰灰的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表3-3建建筑消消生石石灰粉粉技術(shù)術(shù)指標(biāo)標(biāo)(JC/T481—1992)項(xiàng)目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品(CaO+MgO)含量不小于(%)706560656055656055游離水(%)0.4～2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細(xì)度篩篩余不大于(%)000.5000.5000.5篩篩余不大于(%)310153101531015任務(wù)3.1石石灰灰3.1.4石石灰灰的技術(shù)性性質(zhì)保水性和可塑性好凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低硬化時(shí)體積收縮大耐水性差化學(xué)穩(wěn)定性差任務(wù)3.1石石灰灰3.1.5石石灰灰的應(yīng)應(yīng)用制作石石灰砂砂漿、、混合合砂漿漿制作灰灰土、、三合合土硅酸鹽鹽制品品石灰的應(yīng)用石灰土土和三三合土土消石灰灰粉和和粘土土拌合合后稱(chēng)稱(chēng)為石灰土土。石灰土土中再再加入入砂和和石屑屑、爐爐渣等等即為為三合土土。由于Ca（（OH）2能和和粘土中中少量量的活活性SiO2和和Al2O3反應(yīng)生生成具具有水水硬性性的產(chǎn)產(chǎn)物，，使密密實(shí)度度、強(qiáng)強(qiáng)度和和耐水水性得得到改改善。。因此此廣泛泛用于于建筑筑物的的基礎(chǔ)礎(chǔ)和道道路墊墊層。。如石石灰樁樁加固固地基基等。。目前更更常用用的方方法是是石灰、、粉煤煤灰和和石子子混合合成““三合合土””作為為道路路墊層層，其固固結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度高高于粘粘土（（因粉粉煤灰灰中活活性SiO2和和Al2O3的的含量量高）），且且利用用廢渣渣循環(huán)環(huán)利用用。任務(wù)3.1石石灰灰3.1.6石石灰灰的儲(chǔ)儲(chǔ)運(yùn)任務(wù)3.1石石灰灰3.1.6石石灰灰的儲(chǔ)儲(chǔ)運(yùn)石膏及及其裝裝飾材材料石膏二水石石膏CaSO4·2H2O半水石石膏CaSO4·0.5H2O無(wú)水石石膏CaSO4α型β型建筑石膏膏、模型型石膏高強(qiáng)石膏膏任務(wù)3.2石石膏3.2.1建筑石膏膏的生產(chǎn)產(chǎn)簡(jiǎn)介石膏的原原材料有有天然二二水石膏膏(生石石膏，軟軟石膏)和天然然無(wú)水石石膏(硬硬石膏)以及來(lái)來(lái)自化學(xué)學(xué)工業(yè)的的副產(chǎn)品品化工石石膏，如如煙氣脫脫硫石膏膏和磷石石膏等。。任務(wù)3.2石石膏3.2.2建筑石膏膏的凝結(jié)結(jié)硬化建筑石膏膏的凝結(jié)結(jié)硬化主主要是因因?yàn)闈{體體內(nèi)半水水石膏溶溶解后與與水發(fā)生生水化反反應(yīng)的結(jié)結(jié)果。反反應(yīng)式如如下任務(wù)3.2石石膏3.2.3建筑石膏膏的技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建筑石膏按原材料種類(lèi)分為3類(lèi)：天然建筑石膏(N)、脫硫建筑石膏(S)和磷建筑石膏(P)按2h抗折強(qiáng)度分為3.0、2.0、1.6三個(gè)等級(jí)任務(wù)3.2石石膏3.2.3建筑石膏膏的技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表3-4建建筑石膏膏技術(shù)要要求(GB/T9776—2008)等級(jí)細(xì)度(方孔篩篩余)(%)凝結(jié)時(shí)間(min)2h強(qiáng)度(MPa)初凝時(shí)間終凝時(shí)間抗折強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度3.0≤10≥3≤30≥3.0≥6.02.0≥2.0≥4.01.6≥1.6≥3.0任務(wù)3.2石石膏3.2.4建筑石膏膏的技術(shù)術(shù)性質(zhì)凝結(jié)硬化快凝結(jié)硬化時(shí)體積微膨脹主要特點(diǎn)耐水性、抗凍性差防火性好，耐火性差孔隙率大，強(qiáng)度較低調(diào)濕性任務(wù)3.2石石膏3.2.5建筑石膏膏的應(yīng)用用與儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)3.2.5.1建建筑石膏膏的應(yīng)用用粉料制品品裝飾制品品包括膩?zhàn)幼臃?、粉粉刷石膏膏、粘結(jié)結(jié)石膏和和嵌縫石石膏等。。主要產(chǎn)品品有角線(xiàn)線(xiàn)、平線(xiàn)線(xiàn)、天花花造型角角、弧線(xiàn)線(xiàn)、花角角、燈盤(pán)盤(pán)、浮雕雕、梁托托和羅馬馬柱等。。任務(wù)3.2石石膏3.2.5建筑石膏膏的應(yīng)用用與儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)3.2.5.1建建筑筑石膏膏的應(yīng)應(yīng)用石膏板板石膏砌砌塊石膏板板具有有輕質(zhì)質(zhì)、隔隔熱、、隔聲聲、防防火、、抗震震和綠綠色環(huán)環(huán)保等等特點(diǎn)點(diǎn)，主主要有有紙面面石膏膏板、、石膏膏空心心條板板、石石膏裝裝飾板板和纖纖維石石膏板板等。。石膏砌砌塊主主要用用于框框架結(jié)結(jié)構(gòu)和和其他他結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑筑的非非承重重墻體體，一一般作作為內(nèi)內(nèi)隔墻墻用。。摻入入特殊殊添加加劑的的防潮潮砌塊塊，可可用于于浴室室、廁廁所等等空氣氣濕度度較大大的場(chǎng)場(chǎng)合。。任務(wù)3.2石石膏膏3.2.5建筑石石膏的的應(yīng)用用與儲(chǔ)儲(chǔ)運(yùn)3.2.5.2建建筑筑石膏膏的儲(chǔ)儲(chǔ)運(yùn)建筑石石膏容容易吸吸濕受受潮，，凝結(jié)結(jié)硬化化變質(zhì)質(zhì)，因因此在在運(yùn)輸輸、貯貯存過(guò)過(guò)程中中，應(yīng)應(yīng)防雨雨防潮潮。應(yīng)分類(lèi)分級(jí)存儲(chǔ)在干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，儲(chǔ)存期不宜超過(guò)3個(gè)月任務(wù)3.3水玻璃璃水玻璃璃通常常采用用石英粉粉（SiO2））加上純堿（（NaCO3）），在1300～～1400℃的高溫溫下煅煅燒生生成固固體，，再在在高溫溫或高高溫高高壓水水中溶溶解，，制得得溶液液狀水水玻璃璃產(chǎn)品品。水玻璃璃分為為鈉水玻玻璃和鉀水玻玻璃兩類(lèi)，，俗稱(chēng)稱(chēng)泡花花堿。。鈉水水玻璃璃為硅硅酸鈉鈉水溶溶液；；鉀水水玻璃璃為硅硅酸鉀鉀水溶溶液。。其化學(xué)式式為R2O·nSiO2，式式中R2O為堿堿金屬屬氧化化物，，n為為二氧氧化硅硅與堿堿金屬屬氧化物物摩爾數(shù)數(shù)的比比值，，稱(chēng)為為水玻玻璃的的摩數(shù)數(shù)。建建筑上上常用用的水水玻璃璃是硅硅酸鈉鈉（Na2O·nSiO2）的的水溶溶液。。當(dāng)工程程技術(shù)術(shù)要求求較高高時(shí)也也可采采用鉀鉀水玻玻璃。。優(yōu)質(zhì)純純凈的的水玻玻璃為為無(wú)色透透明的的粘稠稠液體體，溶于于水。。當(dāng)含含有雜雜質(zhì)時(shí)時(shí)呈淡淡黃色色或青青灰色色。任務(wù)3.3水玻璃璃3.3.1水水玻玻璃的的組成成組成堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的可溶性堿金屬硅酸鹽材料特點(diǎn)為無(wú)色或略帶青灰色、透明或半透明的稠狀液體，能溶于水，遇酸分解，硬化后為無(wú)定型的玻璃狀物質(zhì)，無(wú)嗅無(wú)味，不燃不爆。任務(wù)3.3水玻璃璃3.3.1水水玻玻璃璃的的組組成成分類(lèi)類(lèi)鈉水水玻玻璃璃鉀水水玻玻璃璃生產(chǎn)產(chǎn)方方法法干法法濕法法任務(wù)務(wù)3.3水玻玻璃璃3.3.2水水玻玻璃璃的的性質(zhì)質(zhì)水玻玻璃璃硬硬化化后后具具有有較較高高的的粘粘結(jié)結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度度、、抗抗拉拉、、抗抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)度度水玻玻璃璃硬硬化化后后形形成成SiO2空間間網(wǎng)網(wǎng)狀狀骨骨架架，，具具有有很很強(qiáng)強(qiáng)的的耐耐酸酸腐腐蝕蝕性性水玻玻璃璃硬硬化化中中析析出出的的硅硅酸酸凝凝膠膠具具有有很很強(qiáng)強(qiáng)的的粘粘附附性性水玻玻璃璃還還具具有有良良好好的的耐耐熱熱性性能能任務(wù)務(wù)3.3水玻玻璃璃3.3.3水水玻玻璃璃的的應(yīng)用用涂料與浸漬材料1水玻璃砂漿、混凝土2配制速凝防水劑3加固土壤41涂涂刷刷材材料料表表面面，，提提高高抗抗風(fēng)風(fēng)化化能能力力水玻玻璃璃溶溶液液涂涂刷刷或或浸浸漬漬材材料料后后，，能能滲滲入入縫縫隙隙和和孔孔隙隙中中，，固固化化的的硅硅凝凝膠膠能能堵堵塞塞毛毛細(xì)細(xì)孔孔通通道道，，提提高高材材料料的的密密度度和和強(qiáng)強(qiáng)度度，，從從而而提提高高材材料料的的抗抗風(fēng)風(fēng)化化能能力力。。但水水玻玻璃璃不不得得用用來(lái)來(lái)涂涂刷刷或或浸浸漬漬石石膏膏制制品品。。因因?yàn)闉樗２ＡЯc與石石膏膏反反應(yīng)應(yīng)生生成成硫硫酸酸鈉鈉（（Na2SO4）），，在在制制品品孔孔隙隙內(nèi)內(nèi)結(jié)結(jié)晶晶膨膨脹脹，，導(dǎo)導(dǎo)致致石石膏膏制制品品開(kāi)開(kāi)裂裂破破壞壞。。2加加固固土土壤壤將水水玻玻璃璃與與氯氯化化鈣鈣溶溶液液交交替替注注入入土土壤壤中中，，兩兩種種溶溶液液迅迅速速反反應(yīng)應(yīng)生生成成硅硅膠膠和和硅硅酸酸鈣鈣凝凝膠膠，，起起到到膠膠結(jié)結(jié)和和填填充充孔孔隙隙的的作作用用，，使使土土壤壤的的強(qiáng)強(qiáng)度度和和承承載載能能力力提提高高。。常常用用于于粉粉土土、、砂砂土土和和填填土土的的地地基基加加固固，，稱(chēng)稱(chēng)為為雙雙液液注注漿漿。。3配配制速速凝防防水劑劑水玻璃璃可與與多種種礬配配制成成速凝凝防水水劑，，用于于堵漏漏、填填縫等等局部部搶修修。這這種多多礬防防水劑劑的凝凝結(jié)速速度很很快，，一般般為幾幾分鐘鐘，其其中四四礬防防水劑劑不超超過(guò)1min，，故工工地上上使用用時(shí)必必須做做到即即配即即用。。多礬防防水劑劑常用用膽礬礬（硫硫酸銅銅）、、紅礬礬（重重鉻酸酸鉀，，K2Cr2O7））、明明礬（（也稱(chēng)稱(chēng)白礬礬，硫硫酸鋁鋁鉀））、紫紫礬等等四種種礬。。4配配制耐耐酸膠膠凝、、耐酸酸砂漿漿和耐耐酸混混凝土土耐酸膠膠凝是是用水水玻璃璃和耐耐酸粉粉料（（常用用石英英粉））配制制而成成。與與耐酸酸砂漿漿和混混凝土土一樣樣，主主要用用于有有耐酸酸要求求的工工程。。如硫硫酸池池等。。5配配制耐耐熱膠膠凝、、耐熱熱砂漿漿和耐耐熱混混凝土土水玻璃璃膠凝凝主要要用于于耐火火材料料的砌砌筑和和修補(bǔ)補(bǔ)。水水玻璃璃耐熱熱砂漿漿和混混凝土土主要要用于于高爐爐基礎(chǔ)礎(chǔ)和其其他有有耐熱熱要求求的結(jié)結(jié)構(gòu)部部位。。習(xí)題三、單單項(xiàng)選選擇題題4．水水玻璃璃中常常摻入入()作為為促硬硬劑。。A．NaOHB．．Na2SO4C．．NaHSOD．Na2SiF65．建建筑石石膏的的分子子式是是()。A．CaSO2·2H2OB．CaSO2·1/2H2OC．CaSO4D．Ca(OH)26．普普通建建筑石石膏的的強(qiáng)度度較低低，這這是因因?yàn)槠淦湔{(diào)制制漿體體時(shí)的的需水水量()。。A．大大B．小小C．．中等等D．可可大