【文章內(nèi)容簡介】 （ 1—26） 3）最后計算 B集料在混合料中的比例： Y=100 – (X+Z ) （ 1—27） 校核調(diào)整 ? 對以上計算得到的各集料的比例即配合比進(jìn)行驗算，如得到的合成級配不在所要求的級配范圍，應(yīng)調(diào)整初步配合比重新驗算，直到滿足級配要求為止。如經(jīng)數(shù)次調(diào)整仍不能達(dá)到要求，可摻加單粒級集料或調(diào)換其它集料。 ： [例題 12]P25 材料名稱 配合比 原材料篩分 碎石 100% 0 0 0 0 砂 100% 0 0 礦粉 100% 0 0 0 0 級 配 情況 碎石 49% 0 0 0 0 砂 30% 0 0 礦粉 21% 0 0 0 0 合成級配 ai(%) 100% Ai(%) 100% 100 Pi(%) 100% 0 標(biāo)準(zhǔn) 級配 范圍 100% 100 63~78 40~63 30~53 22~45 15~35 12~30 10~25 0 中值 100% 100 25 21 0 （二）圖解法設(shè)計步驟 準(zhǔn)備工作 (1)對所用的各集料篩分，并計算出各自的通過量百分率。 (2)明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配要求的級配范圍。 (3)并計算出該要求標(biāo)準(zhǔn)級配范圍的中值。 繪制框圖 （ 1）繪制一矩形框圖： 通?？v橫邊各為 100mm和 150mm，從左下向右上引對角線 作為合成級配的中值。圖 18。 （ 2）標(biāo)縱坐標(biāo)： 按算數(shù)坐標(biāo)標(biāo)通過量百分率刻度（ %）。 （ 3）標(biāo)橫坐標(biāo)： 表示篩孔位置（單位 mm），方法各篩孔的具體位置則根據(jù)合成級配要求的通過量百分率中值，在縱坐標(biāo)上找出該值的位置，然后從縱坐標(biāo)引平行線與對角線相交，再從交點處向下作垂線，垂線與橫坐標(biāo)的相交點即為各篩孔相應(yīng)位置。 繪制框圖坐標(biāo)體系（圖 18） 繪制各集料級配曲線（圖 19 ） 將參與級配合成的各集料通過量繪制在框圖中，用折線的形式連成級配曲線。 確定各集料的用量比例 根據(jù)框圖中相鄰兩條曲線關(guān)系，確定各集料在混合料中的摻配比例，有三種情況 ： 1）重疊關(guān)系： 相鄰兩條曲線相互重疊，圖 1—8中集料 的級配曲線下部與集料 的級配曲線上部搭接。在兩條級配曲線之間引一條垂線 ，要求該垂線與集料 、 的級配曲線截距相等，即 。此時垂線 與對角線 相交于點 ，再通過點 作一水平線與縱坐標(biāo)交于 點， 線段的幾何長度（以 mm計）就是集料 的用量比例（ %）。 2）相接關(guān)系： 相鄰兩條曲線首尾相接，圖 4—2中集料 的末端與集料 的首端正好相接。此時只需從 集料的首端向 集料的末端引垂線 ，該垂線與對角線 相交于點 ，過點 作水平線與縱坐標(biāo)交于點 ，則 線段的幾何長度就是 集料的用量（ %）。 3）分離關(guān)系： 相鄰兩條曲線分離，圖 4—2中集料 的級配曲線與集料 的級配曲線在水平方向彼此分離。此時作一條垂線 平分這段水平距離，要求 。垂線 與對角線 交于點 ，通過該點作一水平線與縱坐標(biāo)交于點 ，則 線段的幾何長度就代表集料 的用量（ %）。剩余的 即為集料 的用量。 可以說，框圖中相鄰集料級配曲線的關(guān)系只可能是這三種情況，但實際操作過程中以第一種關(guān)系即重疊關(guān)系為最常見。 校核與調(diào)整 根據(jù)圖解求得的各集料用量比例，計算出合成級配的結(jié)果，合成級配超出級配范圍時，要調(diào)整各集料的用量，直到滿足設(shè)計級配的要求為止。如經(jīng)數(shù)次調(diào)整仍不能達(dá)到要求，可摻加單粒級集料或調(diào)換其它集料。 確定各集料的用量比例（圖 19） 材料名稱 配合比 通過下列篩孔 (mm)的百分率（ %） 原材料篩分 碎石 100% 100 95 63 28 8 2 1 0 砂 100% 100 100 100 100 100 90 60 35 10 1 礦粉 100% 100 100 100 100 100 100 100 100 97 88 級 配 情況 碎石 61% 61 0 砂 29% 29 29 29 29 29 礦粉 10% 10 10 10 10 10 10 10 10 碎石 63% 63 0 砂 30% 30 30 30 30 30 礦粉 7% 7 7 7 7 7 7 7 7 合成級配 100% 100 100% 100 標(biāo)準(zhǔn) 級配 范圍 100% 100 95~100 70~88 48~68 36~53 24~41 18~30 12~22 8~16 4~8 中值 100% 100 79 58 24 17 12 6 第二章 石灰和水泥 思考 :什么是石灰 ? 石灰在工程中有什么用途？ 工程用石灰怎么選擇？ 工地現(xiàn)場石灰堆放 工地現(xiàn)場石灰過篩 內(nèi)容提要及知識要點 1. 本章闡述了石灰的消化、硬化過程和質(zhì)量檢驗評定指標(biāo)； 2. 通過學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠： 1. 具有石灰消化與硬化、硅酸鹽水泥熟料各礦物成分特性方面的知識； 2. 具有石灰、技術(shù)性質(zhì)的知識，并能進(jìn)行檢驗； 3. 能根據(jù)工程情況合理選用石灰。 膠凝材料 有機(jī)膠凝材料 無機(jī)膠凝材料 氣硬性膠凝材料 水硬性膠凝材料 第一節(jié) 石灰 ： 為石灰石經(jīng)高溫煅燒而獲得的產(chǎn)品。 ： 鈣石灰： MgO ＜ 5% 鎂 石灰： MgO ≥ 5% 1）生 石灰 ： （ 1）塊狀 生 石灰（ 2） 生 石灰粉 2）消石灰 ： （ 1）消 生 石灰粉 （ 2）石灰漿 ① 石灰膏 ② 石灰乳 石灰根據(jù)化學(xué)成分的不同分為生石灰和熟石灰。石灰的主要 化學(xué)成分是 CaO，熟石灰的主要成分是 Ca(OH)2。根據(jù)成品加工 方法的不同，可分為塊狀生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰 漿、石灰乳。 一、石灰的生產(chǎn)工藝概述 石灰是由富含碳酸鈣的巖石 (如石灰石、白云石、白堊等 )為主，亦可應(yīng)用含有氧化鈣和部分氧化鎂的巖石經(jīng)過煅燒，逸出二氧化碳?xì)怏w后得到的塊狀材料。煅燒過程中，碳酸鈣的分解需要吸收熱量，通常需加熱至 900℃ 以上，其化學(xué)反應(yīng)可表示如下： CaCO3 —— CaO+CO2↑ （ 178kJ/mol） 900℃ 178kJ/mol 優(yōu)質(zhì)的石灰 ：色質(zhì)潔白或帶灰色，多孔，質(zhì)量較輕。石灰在燒制過程中，往 欠火石灰： 未燒透石灰，質(zhì)量大，色顯白、硬度大 。 過火石灰： 燒制的溫度過高或時間過長，石灰表面出現(xiàn)玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，塊體密度大，消化緩慢 14天。 過火石灰危害及防治： 用于建筑結(jié)構(gòu)物中仍能繼續(xù)消化，以致引起成型的結(jié)構(gòu)物體體積膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物表面產(chǎn)生鼓包、隆起、起皮、剝落或產(chǎn)生裂縫等破壞現(xiàn)象，故危害極大。防治方法 “ 陳伏 ” 15天。 灰漿在陳伏期間，在其表面應(yīng)有一層水分，使之與空氣隔絕，以防止碳化。 二、石灰的消化和硬化 燒制成的生石灰，在使用時必須加水使其 “ 消化 ” 成為 “ 消石灰 ” ，這一過程亦稱 “ 熟化 ” ，故消石灰亦稱 “ 熟石灰 ” ．其化學(xué)反應(yīng)為： CaO+H20— Ca(OH)2+ 消石灰主要化學(xué)成分為氫氧化鈣 Ca(OH)2。上式理論需水量僅為石灰的 32％，但是由于石灰消化是一個放熱反應(yīng)過程，實際加水量達(dá) 70％以上。根據(jù)加水量的不同，可以得到不同形態(tài)的熟石灰，加水量恰好完成上述反應(yīng)，可得到細(xì)粉狀的熟石灰即消石灰粉；加入超過上述反應(yīng)所需的水，可得石灰漿；加入更多的水稀釋石灰漿可得到石灰乳。 消解速度： 塊狀石灰從加水至產(chǎn)生熱量達(dá)到最高溫度所需的時間。在石灰消化時，應(yīng)注意加水速度。對消解速度快、活潑性大的石灰，如加水過慢，水量不夠，則已消化的石灰顆粒生成 Ca(OH)2包圍于未消化顆粒周圍，使內(nèi)部石灰不易消化，這種現(xiàn)象稱為 “ 過燒 ”現(xiàn)象；相反，對于消解速度慢、活潑性差的石灰，如加水過快，則發(fā)熱量少，水溫過低，增加了未消化顆粒，這種現(xiàn)象稱為 “ 過冷 ”現(xiàn)象。 2．石灰的硬化 石灰的硬化過程包括干燥硬化和碳酸化兩部分。 2)石灰漿的干燥硬化 (結(jié)晶作用 ) 石灰漿體干燥過程，由于水分蒸發(fā)形成網(wǎng)狀孔隙，這時滯留在孔隙中的自由水由于表面張力的作用而產(chǎn)生毛細(xì)管壓力，使石灰粒子更加密實，而獲得 “ 附加強(qiáng)度 ” 。此外，由于水分的蒸發(fā)，引起 Ca(OH)：。溶液過飽和而結(jié)晶析出，并產(chǎn)生 “ 結(jié)晶強(qiáng)度 ” 。但從溶液中析出 Ca(OH)2數(shù)量極少，因此強(qiáng)度增長不顯著。其反應(yīng)為： Ca(OH)2+nH2O—— Ca(OH)2 nH2O 2)硬化石灰漿的碳化 (碳化作用 ) 氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣晶體，為熟石灰的 “ 碳化 ” ，石灰漿體經(jīng)碳化后獲得的最終強(qiáng)度，稱為 “ 碳化強(qiáng)度 ” 。其化學(xué)反應(yīng)式為： Ca(OH)2+C02+nH20—— CaCO3+(n+1)H2O 該反應(yīng)主要發(fā)生在與空氣接觸的表面，當(dāng)漿體表面生成一層 CaCO3薄膜后，碳化進(jìn)程減慢，同時內(nèi)部的水分不易蒸發(fā)，所以石灰的硬化速度隨時間增長逐漸減慢。 結(jié)晶 碳化 三、石灰的技術(shù)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1)有效氧化鈣和氧化鎂含量 （ 理論內(nèi)容 ） 石灰中產(chǎn)生粘結(jié)性的有效成分是活性氧化鈣和氧化鎂。它們的含量是評價石灰質(zhì)量的主要指標(biāo)，其含量愈多，活性愈高，質(zhì)量也愈好。有效氧化鈣和氧化鎂含量的測定方法，按我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程規(guī)定，有效氧化鈣含量用中和滴定法測定，氧化鎂含量用絡(luò)合滴定法測定。 2)生石灰產(chǎn)漿量和未消化殘渣含量 （ 理論內(nèi)容 ） 產(chǎn)漿量是單位質(zhì)量 (1kg)的生石灰經(jīng)消化后，所產(chǎn)石灰漿體的體積 (L)。石灰產(chǎn)漿量愈高，則表示其質(zhì)量越好。未消化殘渣含量是生石灰消化后，未能消化而存留在 5mm圓孔篩上的殘渣占試樣的百分率。其含量愈多，石灰質(zhì)量愈差，須加以限制。 按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑石灰物理試驗方法 》 (JC/—92)規(guī)定，取石灰試樣 1kg，倒人裝有 2500mL(20177。 5℃ )清水的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)漿桶內(nèi)的篩筒中，蓋上蓋子，靜置消化 20min，用圓木棒連續(xù)攪動 2min，繼續(xù)靜置消化 40 min，再攪動 2 min。提取篩筒，用清水沖洗篩筒內(nèi)殘渣，至水流不渾濁，沖洗殘渣的清水仍倒入產(chǎn)漿桶內(nèi)，水的總體積控制在 3000 mL。將殘渣在 100～ 105~C烘箱烘干至恒重，冷卻至室溫后用 5mm圓孔篩篩分，稱量篩余物，計算未消化殘渣含量。 石灰漿體在產(chǎn)漿桶中靜置 24h后，用鋼尺量出漿體高度，計算產(chǎn)漿量。 建筑石灰按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑生石灰 》 (JC/T 479—92)、 《 建筑生石灰粉 》 (JC/T 480— 92)和 《 建筑消石灰粉 》 (JC/T 481— 92)的規(guī)定，按其氧化鎂含量劃分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰兩類，其分類界限按下表的規(guī)定。 生石灰 生石灰粉 消石灰粉 鈣質(zhì)石灰 ≤5 ≤5 4 鎂質(zhì)石灰 5 5 ≥4 1)生石灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)氧化鎂含量按表 21分為鈣質(zhì)生石灰和鎂質(zhì)生石灰兩類，然后再按有效氧化鈣和氧化鎂含量、產(chǎn)漿量、未消解殘渣和 CO2含量等 4個項目的指標(biāo)分為優(yōu)等品、一等品和合格品 3個等級，如下表 項 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 1.(CaO+Mg0)含量(％ ) 不小于 90 85 80 85 80 75 量 (5mm)圓孔篩篩余量 (％ )不大于 5 10 15 5 10 15 (％ ) 不大于 5 7 9 6 8 10 (L／ kg) 不小于 2)生石灰粉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)氧化鎂含量分為鈣質(zhì)石灰和鎂質(zhì)石灰兩類后，再按 (CaO+MgO)含量、 CO2含量和細(xì)度等項目的指標(biāo)，分為優(yōu)等品、一等品和合格品 3個等級，如下表 項 目 鈣質(zhì)生石灰 鎂質(zhì)生石灰 優(yōu)等品