1、第二章水力學(xué)膠凝材料第一節(jié)建筑石灰第二節(jié)建筑石膏第三節(jié)硅酸鈉四川水利工程學(xué)院膠凝材料的定義膠凝材料是指在建筑材料中通過一系列物理和化學(xué)作用將散裝或塊狀材料粘結(jié)成一體的材料。膠凝材料的分類根據(jù)膠凝材料的化學(xué)組成，可分為無機(jī)膠凝材料和有機(jī)膠凝材料。四川水利科技學(xué)院，1。石灰生產(chǎn)和煅燒生產(chǎn)石灰的原料主要是以碳酸鈣為主的天然巖石，如石灰石和白堊。當(dāng)這些原料在高溫下煅燒時(shí)，碳酸鈣將按照下式分解成生石灰，生石灰的主要成分是氧化鈣。石灰石的分解溫度約為900，但為了加快分解過程，煅燒溫度往往要提高到1000-1100左右。在煅燒過程中，如果溫度過低或煅燒時(shí)間不夠，CaCO3就不能完全分解，就會(huì)產(chǎn)生“欠燒石灰

2、”。如果煅燒時(shí)間過長(zhǎng)或溫度過高，會(huì)產(chǎn)生顏色深、塊度大的“生石灰”。四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，火下石灰和火上石灰對(duì)石灰質(zhì)量的影響和危害，火下石灰含有未分解的碳酸鈣芯，外面通常是生石灰，這只會(huì)降低石灰的利用率，不會(huì)帶來危害。過燒石灰結(jié)構(gòu)致密，孔隙率小，體積密度大，顆粒粗大，表面常被熔融粘土雜質(zhì)形成的玻璃材料覆蓋。因此，生石灰與水的相互作用速度非常慢，這對(duì)石灰的使用極為不利。使用后，由于空氣中水蒸氣的吸收，高脂砂漿逐漸熟化膨脹，導(dǎo)致硬化砂漿或制品產(chǎn)生隆起、開裂等損壞現(xiàn)象。四川水利科技學(xué)院，二。石灰熟化在石灰熟化場(chǎng)使用之前，應(yīng)先將石灰熟化。固化是指生石灰(氧化鈣)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣(熟石灰，也稱為熟石灰

3、)的過程，也稱為石灰消化或消化。生石灰消化的注意事項(xiàng)：放熱：在石灰消化過程中會(huì)釋放大量熱量，消化過程中體積會(huì)增加12.5倍。煅燒性能好、氧化鈣含量高的石灰成熟更快，放熱和體積增加更多。陳輔：為了消除生石灰的危害，石灰膏應(yīng)該在使用前進(jìn)行熟化。陳輔指的是將石灰乳(或石灰膏)放置在儲(chǔ)灰坑中超過14天的過程。在此期間，過火的石灰會(huì)慢慢成熟。在老化期間，石灰膏表面應(yīng)保留一層水，使其與空氣隔離，以避免與空氣中的二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)。四川水利科技學(xué)院三。石灰硬化1。在石灰漿干燥過程中，游離水蒸發(fā)形成網(wǎng)狀孔隙，孔隙中截留的游離水在表面張力的作用下產(chǎn)生毛細(xì)壓力，使石灰顆粒更加致密。由于水的蒸發(fā)，氫氧化鈣從飽和溶

4、液中逐漸結(jié)晶析出。2.碳化過程中，氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)生成不溶于水的碳酸鈣晶體，沉淀的水逐漸蒸發(fā)。由于碳化主要發(fā)生在與空氣接觸的表層，且碳酸鈣薄膜致密，阻礙了空氣中CO2的滲透和內(nèi)部水分的蒸發(fā)，硬化緩慢。四川水利科技學(xué)院。石灰和生石灰塊的分類：產(chǎn)品由天然巖石原料煅燒而成，主要成分為CaO；生石灰粉：一種通過研磨大量生水灰獲得的粉末材料，其主要成分是氧化鈣；熟石灰粉：用適量的水將生石灰消化得到的粉末，也稱為熟石灰粉；氫氧化鈣；石灰膏：通過加入大量水(34倍于水的量)而得到的一種漿狀物，其主要成分是氫氧化鈣和水。四川水利工程學(xué)院v .石灰具有良好的特性和可塑性：可用作粉刷內(nèi)墻和天花板

5、的涂料，以增加室內(nèi)的美觀和亮度，還可用作各種堿性材料硬化過程中體積收縮大：不應(yīng)單獨(dú)使用。在工程中，經(jīng)常添加沙子或各種纖維材料來減少收縮。耐水性差：不適合潮濕環(huán)境和室外工程使用。石灰有很強(qiáng)的吸濕性：它被用作干燥劑。四川水利科技學(xué)院。石灰1的應(yīng)用。石灰乳涂裝：石灰乳通常由石灰乳漿(漿糊)和大量的水制成漿液，用于要求不高的室內(nèi)涂裝。石灰膏與麻刀或紙棒混合用作墻面抹灰材料，也稱為黃灰，過去常用。目前，石灰膏和水泥、砂或砂主要用于配制抹灰用的混合砂漿或石灰砂漿。2.石灰混合砂漿：將石灰、水泥、砂與水按一定比例混合，制成混合砂漿，用于砌筑和抹灰。3.石灰土和三石土：石灰土是熟石灰粉和粘土混合后的產(chǎn)物。加入

6、沙子、石屑、礦渣等。石灰性土壤，即三石土壤。廣泛用于建筑基礎(chǔ)和道路墊層。如石灰樁加固地基。4.硅酸鹽產(chǎn)品：硅酸鹽產(chǎn)品主要包括粉煤灰混凝土、粉煤灰磚、硅酸鹽砌塊、灰砂磚、加氣混凝土等。硅酸鹽制品主要以石英砂、粉煤灰、礦渣和礦渣為原料。四川水利科技學(xué)院，第七。存放和運(yùn)輸石灰，運(yùn)輸過程中注意防雨防潮；應(yīng)儲(chǔ)存在密封干燥的倉庫中；不得與易燃、易爆和液體物品混合；不要儲(chǔ)存超過幾個(gè)月。你需要的時(shí)候最好帶著它。工程實(shí)例分析：建筑工地急需石灰砂漿。當(dāng)時(shí)，熟石灰粉、生石灰粉和生石灰塊可供選擇。由于生石灰的價(jià)格相對(duì)便宜，所以選擇它并立即加水制成石灰膏，然后制成石灰砂漿。經(jīng)過幾天的使用，石灰砂漿中出現(xiàn)了許多膨脹裂縫。

7、請(qǐng)分析原因。分析：石灰的陳化時(shí)間不夠。幾天后，一些熟石灰在硬化的石灰砂漿中固化，其體積膨脹，導(dǎo)致膨脹裂縫。由于工期緊，如果沒有現(xiàn)成的合格石灰膏，可以選用消石灰粉。在消石灰粉的研磨過程中，生石灰被研磨成細(xì)粉，這很容易克服生石灰在熟化過程中體積穩(wěn)定性差的危害。1.建筑石膏的生產(chǎn)建筑石膏和高強(qiáng)石膏主要由天然二水石膏在不同條件下生產(chǎn)，其反應(yīng)配方如下：4。建筑石膏的硬化建筑石膏與適量的水相混合，其最初變成塑性漿料，但很快失去塑性并產(chǎn)生強(qiáng)度，并發(fā)展成硬固體。加水后，建筑石膏先溶于水。由于二水石膏在水中的溶解度遠(yuǎn)小于半水石膏，半水石膏的飽和溶液變成二水石膏的過飽和溶液。因此，二水石膏以膠體顆粒的形式從水中分

8、離出來，直到半水石膏被完全消耗掉。四川水利科技學(xué)院三。建筑石膏的特性1?？焖倌毯陀不撼跏寄炭稍趲追昼妰?nèi)完成，最終凝固可在30分鐘內(nèi)完成，使用時(shí)應(yīng)加入緩凝劑。2.硬化過程中體積略有膨脹：表面光滑飽滿，無裂紋，可使產(chǎn)品形狀變得尖銳、有棱角，無需填料即可單獨(dú)使用。3.硬化后孔隙率大：隔熱和吸聲性能好。4.耐水性差：不適合室外工程。5.防火性能好：產(chǎn)品厚度越大，防火性能越好。6.塑性變形大：可人工抹成任何形狀，便于施工。7.低強(qiáng)度：不能用作承重構(gòu)件8。良好的機(jī)械加工性：可粘合、切割和鉚接。4.建筑石膏的應(yīng)用1。室內(nèi)抹灰和粉刷：抹灰是指用建筑石膏作為膠凝材料，加水和砂配制成石膏砂漿，用來抹平內(nèi)墻面

9、。因?yàn)樗荒退圆粦?yīng)用于外墻。粉刷是指將建筑石膏與水和適量的添加劑混合，并粉刷以裝飾內(nèi)墻面。2.建筑裝飾3.石膏板：這是土木工程中使用最廣泛的一種板。包括石膏裝飾板、空心石膏板、蜂窩板等。用作裝飾天花板、隔板或保溫、隔音和防火。4.其他用途：建筑石膏可用作某些硅酸鹽產(chǎn)品生產(chǎn)中的增強(qiáng)劑，如粉煤灰磚和礦渣產(chǎn)品；它也可以用作油漆或粘貼墻紙的基層。四川水利科技學(xué)院，5。建筑石膏的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，注意防水防潮；儲(chǔ)存期為幾個(gè)月的工程實(shí)例分析石膏粉與水混合是一桶石膏漿，用于直接粘貼在光滑的天花板上，石膏裝飾條前后半小時(shí)完成。幾天后，最后兩條貼滿灰泥的裝飾條突然掉落。請(qǐng)分析原因。分析：有兩個(gè)原因，可以有針對(duì)性

10、地解決。與水混合后，建筑石膏通常在幾分鐘到半小時(shí)內(nèi)凝固。后來，與石膏裝飾條粘結(jié)的石膏漿已初凝，粘結(jié)性能差?？商砑泳從齽┮匝娱L(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間；或者配制幾次石膏漿，準(zhǔn)備使用。石膏條直接粘貼在光滑的天花板上，很難粘貼牢固。為了便于粘貼，建議刮擦表面。或?qū)⒁徊糠终辰Y(jié)性強(qiáng)的粘結(jié)劑混入粘結(jié)石膏漿中。1.硅酸鈉的組成硅酸鈉，俗稱硅酸鈉，是一種水溶性硅酸鹽，由堿金屬和二氧化硅以不同比例結(jié)合而成。建筑工程中最常用的水玻璃是硅酸鈉水玻璃(Na2OnSiO2)和硅酸鉀水玻璃(K2OnSiO2)。第二，水玻璃的硬化液態(tài)水玻璃將吸收空氣中的二氧化碳，并會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：無定形硅膠將從上述反應(yīng)中沉淀出來，并逐漸干燥和硬化。這個(gè)過

11、程非常緩慢。為了加速硬化，經(jīng)常添加氟硅酸鈉Na2SiF6作為硬化促進(jìn)劑，以加速硅酸凝膠的沉淀。四川水利科技學(xué)院3。水玻璃的性能和粘結(jié)能力強(qiáng)：用水玻璃配制的混凝土抗壓強(qiáng)度可達(dá)150兆帕。耐酸性強(qiáng)：能抵抗大多數(shù)無機(jī)酸和有機(jī)酸的作用。不燃耐高溫：可用于制備水玻璃耐熱混凝土和耐熱砂漿。耐水：?jiǎn)为?dú)使用不耐水，與藍(lán)礬、紅礬、明礬、紫礬混合可制成四礬防水劑，與水泥混合可堵塞漏洞和縫隙；添加氯化鈣可以用來加固土壤和地基。不能堿化：硬化水玻璃中的Na2OnSiO2和SiO2可溶于堿。耐候性好：可用于制備內(nèi)外墻涂料，用水玻璃浸泡或刷涂磚、水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密實(shí)性、強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性；硅酸鈉不能用于粉刷或浸漬石膏產(chǎn)品。燒蛭石和