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重庆大学土木工程材料课程(气硬性叫凝材料
• 低镁石灰(钙质石灰,MgO≤5%)、高镁石灰(镁质 石灰,MgO>5%) • 块灰、磨细生石灰、消石灰粉、石灰浆、石灰膏
– 消解,体积膨胀,产生膨胀压力
3.2 镁质胶凝材料
– 3.2.1 轻烧氧化镁(菱苦土)的生产
轻烧氧化镁是将天然菱镁矿(MgCO3)煅烧、磨细而成的粉状 物 质 。 轻 烧 氧 化 镁 密 度 为 3.1~3.4g/cm3 , 堆 积 密 度 为 800~900kg/m3。
℃ CaCO3 MgCO3 400 CaCO3 MgCO3
3.4 石膏(gypsum)
– 3.4.2 建筑石膏(calcined gypsum)
(1)建筑石膏的凝结硬化
(2)建筑石膏的技术性质
(3)建筑石膏的应用及保管
3.4 石膏(gypsum)
– 3.4.3高强石膏(high strength gypsum/plaster) α型和β型半水石膏的性能差异
END OF THIS CHAPTER
附 录
石灰的原料与生产
生产石灰的原料主要是石灰石(CaCO3· MgCO3),也可 利用含有碳酸钙成分的天然物质或化工副产品作原料。
℃ CaCO3 MgCO3 400 CaCO3 MgCO3
700 ℃ MgCO3 600 ~ MgO CO2 1100℃ CaCO3 900 ~ CaO CO2 • 欠烧、正烧、过烧
850 ℃ MgCO3 750 ~ MgO CO2
3.2 镁质胶凝材料
– 3.2.2 轻烧氧化镁的凝结硬化
MgO+H2O Mg(OH)2
• 用水调制轻烧氧化镁时,生成Mg(OH)2,浆体凝结硬化慢,强度低。一 般可用氯化镁(MgCl2· 6H2O)、硫酸镁、氯化铁、硫酸亚铁等盐类的 溶液(调和剂)调拌,最常用的是氯化镁溶液。
– 3.4.4无水石膏水泥和地板石膏
第3章 气硬性胶凝材料
• 思考题
• (1)气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料有何区别? • (2)石灰熟化成石灰浆使用时,一般应在储灰坑中 “陈伏”两星期以上,为什么? • (3)何为欠火石灰、过火石灰?各有何特点? • (4)试述石灰的技术性能与应用? • (5)试述建筑石膏的技术性能与应用。 • (6)水玻璃有哪些用途?
3.2 镁质胶凝材料
– 3.2.3 轻烧氧化镁的性质及应用
• 最突出的优点是与植物纤维有良好的黏结力,且碱性较弱。
• 建筑工程中常用来制造菱苦土木屑地面、木屑板和木丝板。
– 菱苦土木屑地面 » 菱苦土:木屑= 1:( 0.7~ 4 ),相对密度 1.14~ 1.24的氯 化镁溶液跳板,氯化镁与菱苦土适宜质量比为0.55~0.60。 » 弹性、防火、防爆、耐磨、光洁、不产生尘土,宜用于纺 织车间、办公室、教室、剧场等,但不宜用于经常潮湿的 场所。
著的不均匀收缩。
3.1 石灰(lime,CaO)
– 3.1.5 石灰的应用
• (1)石灰乳涂料(消石灰乳或消石灰粉、消石灰浆+ 水)
– 内墙和天棚刷白
• (2)石灰砂浆(消石灰浆和消石灰粉)
– 砌筑
• (3)灰土和三合土(生石灰粉或消石灰粉)
– 建筑物基础和地面的垫层
3.1 石灰(lime,CaO)
– 石膏、石灰、水玻璃、镁质胶凝材料
• 水硬性胶凝材料: hydraulic cements
– 水泥
水泥厂
石灰窑
3.1 石灰(lime,CaO)
– 3.1.1 石灰的原料与生产 – 3.1.2 石灰的熟化(消解)(slake) – 3.1.3 石灰的凝结、硬化(set and harden)
• 同时进行的两个过程:
– 凝结硬化快(初凝时间30~60min);
– 强度高(28d净浆抗压强度可达90~100MPa);
– 粘结力大、耐磨; – 吸湿性大,耐水性差,易变形和在表面泛霜。 » 改善耐水性,可掺入磷酸或磷酸盐、红砖粉、赤页岩粉、 粉煤灰、硅藻土、三聚氰胺、脲醛树脂、有机硅等。 » 或改用硫酸镁、硫酸亚铁等溶液,但强度低些。
氧氯化镁
X MgO+Y MgCl2· 6H2O
X MgO· Y MgCl2· ZH2O
(氯氧镁水泥)
– 过多,凝结硬化过快,收缩过大甚至开裂,且吸湿还潮。 – 过少,硬化太慢,强度降低。
– MgO/MgCl2摩尔比4~6。
3.2 镁质胶凝材料
– 3.2.3 轻烧氧化镁的性质及应用
• 氯氧镁水泥(瑞典学者-索瑞尔1867年发明,镁水泥)
3.3 水玻璃
(sodium silicate,Potassium silicate ) – 3.3.1 概述 – 3.3.2 水玻璃的生产 – 3.3.3 水玻璃的凝结硬化 – 3.3.3 水玻璃的性质 – 3.3.4 水玻璃的应用
3.4 石膏(gypsum)
• 3.4.1 石膏的原料、生产及品种
– (1)结晶作用→氢氧化钙晶体 – (2)碳化作用 Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O – 凝结硬化缓慢
3.1 石灰(lime,CaO)
– 3.1.4 石灰的技术性质 • (1)良好的保水性:直径约为1μm的呈胶体分散状态的氢
氧化钙,其表面吸附一层较厚的水膜。
• (2)凝结硬化慢、强度低:碳酸钙和氢氧化钙结晶体 • (3)耐水性差:氢氧化钙晶体易溶于水(0.165g,20℃) • (4)体积收缩大:蒸发大量的游离水 ,毛细管张力引起显
第3章 气硬性胶凝材料
• 胶凝材料(cements,binding materials)
– 能将砂、石等散粒材料或砖、板等片状材料粘接为一 个整体的材料称为胶凝材料。 – 有机胶凝材料:沥青、树脂 – 无机(矿物)胶凝材料
• 气硬性胶凝材料: air hardening binding materials
• (4)硅酸盐制品(石灰)
– 蒸养粉煤灰砖及砌块,蒸压灰砂砖及砌块,加气混凝 土等
• (5)碳化石灰空心板
– 将磨细生石灰、纤维状填料或轻质骨料加水搅拌成型 为坯体,然后再通入高浓度二氧化碳进行人工碳化 (12-24h)制成的一种轻质板材。
– 非承重内隔墙板、天花板
• (6)加固含水的软土地基(生石灰块)--石灰桩