【文章內容簡介】 分的膠凝材料，成本低，應用廣泛。常用的產品有建筑石膏，高強石膏，無水石膏水泥。 石膏的生產 ? 原料：礦石（ CaSO42H2O),化工副產品和廢渣。 ? 主要工序：破碎 加熱煅燒 磨細 ? 化學反應： CaSO42H2O 107176。 170176。 CaSO41/2H2O+3/2H2O ? 產品： （ 1）高強石膏（ α 型半水石膏）加熱條件：,120176。 過飽和蒸汽下蒸煉，或在鹽類溶液中沸煮。晶粒粗，強度大。 （ 2）建筑石膏 （ β 型半水石膏）加熱條件：在非密閉窯爐中加熱脫水。用水量大，晶粒細，強度低。 建筑石膏的凝結與硬化 ? CaSO41/2H2O+3/2H2O CaSO42H2O （化學反應） ? 二水石膏的溶解度僅為半水石膏的 1/5左右，反應總向右進行，溶液中，不斷析出二水石膏的膠粒。 ? 水化過程：膠粒 晶體 固體 建筑石膏的技術性質與應用 （ 1）技術性質 ? 顏色：白色粉末 ? 密度： ρ =， ρ 0′=8001000Kg/m3 ? 凝結時間： t初 ≥6min, t終 ≤30min,要延長凝結時間可加入 緩凝劑 ，如硼砂，酒石酸堿鈉，檸檬酸，聚乙烯醇。 ? 硼砂： Na2B4O710H2O（十水四硼酸鈉）， 用于搪瓷、玻 璃工業(yè)，以提高產品的熱穩(wěn)定性、 光澤、透明度、抗沖擊性及抗腐蝕性。 ? 孔隙率： P=5060%,導熱系數小，吸聲性強，吸濕性大，可調節(jié)室內濕度。 ? 裝飾性：質地潔白細膩， 因硬化時體積略有膨脹，可澆鑄出紋理細致的浮雕花飾。 ? 耐水性和抗凍性：較差，不宜用于潮濕的部位。 ? 抗火性：較好，因為遇火能放出結晶水，形成蒸汽幕。但也不能長期用于 65176。 以上環(huán)境，以免脫水而失去強度。 ? 儲存：注意防潮，儲存 3月后，強度降低 30%左右，要重新進行質量檢測。 （ 2）應用 1）抹灰材料：即石膏砂漿（石膏 +砂 +緩凝劑 +水） 2）墻體材料：石膏板，石膏砌塊 3）裝飾材料 ? 裝飾石膏板：用作墻面和吊頂， 尺寸 500179。 500179。 9， 600179。 600179。 11 (mm) ? 嵌裝式裝飾石膏板：用于吊頂，嵌固在龍骨上。尺寸有 500179。 500179。 25（以上）， 600179。 600179。 28（以上） ? 普通紙面石膏板：用于室內隔斷，吊頂，要經過表面處理才能做裝飾材料，如抹膩子、刷漆。尺寸： 長度 1800， 2100， 2400， 2700， 3000， 3300， 3600 寬度 900， 1200 厚度 9， 12， 15， 18 也可定做尺寸。 ? 吸聲用穿孔石膏板：用于音樂廳，影劇院，會議室的吊頂、墻面材料。尺寸 500179。 500/600179。 600） 179。 （ 9/12） ? 耐水紙面石膏板： （ 添加耐水外加劑），用于廚房、衛(wèi)生間。 ? 耐火紙面石膏板： （ 添加無機耐火纖維），用于公共建筑，如影劇院、體育館、展館、幼兒園、商場的吊頂、墻面、隔斷。 ? 特種耐火石膏板 (1h)用于防火等級要求高的建筑物。 ? 藝術浮雕裝飾制品 石膏角線 石膏造型 石膏壁畫 藝術頂棚，燈圈，角花 藝術廊柱（羅馬柱） 石灰（ lime) 屬于應用較早的膠凝材料，用于內外墻刷白，抹灰。目前，在道路施工中，多用作基層材料。原料來源廣，生產簡單，成本低廉，得到了廣泛的應用。 工程中常用的產品有：磨細生石灰粉，消石灰分，石灰膏。 石灰的生產 ? 原料：石灰石，白云石，白堊，貝殼等。 ? 主要工序：破碎 → 加熱、煅燒 → 磨細 ? 化學反應： CaCO3 CaO+CO2 ? 產品：因原料中常含 MgCO3 ,所以石灰中含有 MgO ,按其含量，建筑生石灰和消石灰分為： 鈣質石灰 （ MgO含量不超 5%) 鎂質石灰 （ MgO含量超 5%) 鈣質消石灰粉 （ MgO含量小于 4%) 鎂質消石灰粉 （ MgO含量 424%) 白云石消石灰粉 （ MgO含量 2430%) 石灰的熟化與硬化 （ 1）熟化 ? 化學反應： CaO+H2O Ca（ OH） 2+*103J 熟化后，體積增大 。熟化方法根據用途不同有： 900176。 以上 ? 用于拌制砌筑砂漿或抹灰砂漿： 生石灰 → 石灰漿（化灰池中完成） → 石灰膏（儲灰坑沉淀） 石灰的陳伏：石灰漿應在儲灰坑中儲存兩周以上，以充分熟化過火石灰，防止使用時抹灰隆起或開裂。 ? 用于拌制石灰土（石灰 +粘性土），或三合土（石灰 +粘土+砂石 /粉煤灰 /礦渣 /爐渣 /碎磚）： 向石灰堆中，用水管分層注水 ，加水量為生石灰重量的 6080% ，使其充分消解，又不過濕成團。用前，往往要悶幾天，類似于石灰漿的陳伏。 （ 2）石灰的硬化 石灰漿體在空氣中的硬化，包括兩個同時進行的過程： ? 結晶作用 ： Ca(OH)2從飽和溶液中，結晶而出。 ? 碳化作用： Ca(OH)2+CO2+nH2O==CaCO3+(n+1) H2O 碳化作用長時間內僅限于表層， 結晶作用主要在內部發(fā)生。硬化過程產生了兩種晶體。 過篩 石灰的技術性質與應用 (1)技術性質 ? 石灰漿具有良好的可塑性。可作為摻加料加入水泥砂漿中形成混合砂漿，提高和易性。 ? 硬化慢、強度低。石灰砂漿 28天強度 。 ? 不能用于潮濕地點，也不能單獨用于建筑基礎。 CaCO3+CO2+H2O Ca(HCO3)2（具有可溶性） ? 硬化過程中，體積顯著收縮。使用中，常摻入砂、紙筋。 ? 儲存要防潮，使用要注意安全。 ? 質量分三級：優(yōu)等品、一等品、合格品。 （ 2）應用 ? 石灰乳刷白（內墻、頂棚、外墻）。加入高爐礦渣 /粉煤 灰可提高耐水性；加入聚乙烯醇、干酪素、氯化鈣、明礬 減少涂層粉化；加入耐堿顏料，可提高裝飾性。 ? 石灰砂漿（石灰膏 +砂 +水）砌墻，抹灰。 ? 混合砂漿（水泥 +石灰膏 +砂 +水）砌墻。 ? 石灰土（消石灰粉 /生石灰粉 +粘性土 +水）作一般道路基層，或高等級道路的底基層。 石灰能顯著提高粘性土的 強度和耐水性 ，原因是： 1）離子交換：石灰漿中的游離鈣離子和氫氧根離子與細粒粘土礦物中的鈉離子、氫離子發(fā)生交換，減薄粘土顆粒吸附水膜厚度，使土粒凝聚，形成穩(wěn)定團粒結構，使石灰土獲得初期強度。 2）石灰硬化過程中生成的氫氧化鈣晶體和碳酸鈣晶體相互結合，并把土粒結成整體，提高了石灰土的穩(wěn)定性。 3）粘土中少量的 活性氧化鋁與氧化硅 與 氫氧化鈣反應 生成不溶于水的 水化硅酸鈣 和 水化鋁酸鈣 （粘土主要成分為 Al2O32SiO22H2O）。在土中形成凝膠結構，使石灰土的剛度不斷增大，強度與水穩(wěn)定性不斷提高。 影響石灰土強度的因素： 1）石灰細度越大，穩(wěn)定效果越好。 2）對粉質粘土穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于沙質粘土，對均質砂的穩(wěn)定效果較差，塑性指數小于 12的土則不宜用石灰穩(wěn)定，最好用水泥來穩(wěn)定。 3）石灰穩(wěn)定土在最佳含水率條件下壓實獲得最大密實度，從而提高其強度和剛度。 4）較高的溫度與適當的濕度的養(yǎng)生有利于其強度增長。 ? 三合土（石灰 +粘性土 +粉煤灰 /礦渣 /砂石 /碎磚 /爐渣 +水）用于鋪設道路基層，、建筑物基礎、簡易路面。 ? 二灰（石灰 +粉煤灰）穩(wěn)定土 1）二灰穩(wěn)定細粒土 二灰土 2）二灰穩(wěn)定砂礫、碎石、礦渣、煤矸石等 二灰穩(wěn)定集料 ? 生產硅酸鹽制品 原料：生石灰粉 /消石灰粉 +硅質材料（粉煤灰 /粒化高爐礦渣 /浮石、砂子） +水（有時加石膏）。 工序：配料 成型 蒸養(yǎng) 產品：墻板、砌塊、灰砂磚等隔熱保溫制品。 高爐礦渣：即高爐鐵渣，主要成份： CaO， SiO2 ， MgO， Al2O3 SiO2 ,FeO 經水結、碾壓后，易形成板體，整體強度高。 浮石 ：屬火山熔巖 ，多孔輕質、保溫、隔熱隔音。成份： SiO2 ， Al2O3 ， Fe2O3 可作活性混合料。 水玻璃（泡花堿） 常用硅酸鈉水玻璃（ Na2OnSiO2)和硅酸鉀水玻璃（ K2OnSiO2). 水玻璃的生產 ? 原料 : 石英砂 +苛性鈉溶液 ? 工序： 濕法 + 干法 + 石英砂 苛性鈉溶液 23大氣壓蒸氣加熱 液體水玻璃 石英砂 碳酸鈉 磨細、加熱 13001400℃ 固體水玻璃 ? 化學反應 Na2CO3 +nSiO2 Na2O nSiO2+CO2↑ 水玻璃的模數 n= n=1時，能溶于常溫的水中，模數加大，只能溶于熱水。 n＞ 3時，要在 4個大氣壓以上的蒸氣中才能溶解。 n越大，水玻璃的粘結性越強，在液體水玻璃中加入尿素著可提高其粘結力。 水玻璃的硬化 液體水玻璃吸收空氣中的 CO2，形成無定型硅酸，并逐漸干燥而硬化。 Na2O nSiO2+CO2+mH2O Na2CO3+ nSiO2mH2O 加入水玻璃質量 1215% 的硅氟酸鈉（ Na2SiF6）能顯著加速硬化。 性質與應用 ? 具有良好的粘結性，硬化時析出硅酸凝膠，能堵塞毛細孔具有 抗?jié)B性能。 ? 良好的耐高溫性。在高溫下，強度不降低。 ? 高度的耐酸性。 （ 1）涂刷建材表面可提高抗風化能力 用其水溶液（比重約 ） 涂刷黏土磚、硅酸鹽制品、水泥混凝土及石灰石等。但不能用于石膏。 （ 2）配制快凝堵漏防水劑 以水玻璃為基料加入 4種礬配制。如四礬防水劑： 藍礬（硫酸銅）、明礬（鉀鋁礬）、紅礬（重鉻酸鉀）、紫礬（鉻礬）各 1份，溶于 60份 100176。 C的水中，降溫至50176。 C， 加入到 400份水玻璃溶液攪拌而成。 其凝結很快，不超過 1分鐘，與水泥漿調和，可堵塞漏洞與裂縫。 （ 3）用于土壤加固 將模數為 ，二者反應，生成硅酸膠體，包裹土粒并填實空隙。 加固砂土，使其強度可達 36MPa。 （ 4）配制耐酸、耐熱砂漿和混凝土 167。 32硅酸鹽水泥 硅酸鹽產品： 陶瓷、玻璃、水泥等。 硅元素占地殼的 %，僅次于氧的 %。其氧化物、硅酸鹽構成巖石、砂子、土壤占地殼質量的 90%以上。 水泥是最主要的水硬性膠凝材料。 定義： 凡由硅酸鹽水泥熟料、 05%石灰石或?；郀t礦渣、 適量的石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（ Portland cement),不摻加混合料的稱 Ⅰ 型硅酸鹽水泥 ，摻加混合料的稱 Ⅱ 型硅酸鹽水泥。 分別記為 PⅠ 和 PⅡ 。 硅酸鹽水泥的生產 石灰石 黏土 鐵礦粉 磨細 生料 14001450176。 c 石膏 熟料 PⅠ 磨細 以上過程簡稱 “ 兩磨一燒 ” 。 水泥熟料主要礦物： ? 硅酸三鈣 3CaOSiO2 簡寫為 C3S 含量 3760% ? 硅酸二鈣 2CaOSiO2 C2S 1537% ? 鋁酸三鈣 3CaOAl2O3 C3A 715% ? 鐵鋁酸四鈣 4CaOAl2O3Fe2O3 C4AF 1018% 少量的游離 CaO和 MgO及 堿 ，總量不超過水泥量的 10%。 硅酸鹽水泥的水化及凝結硬化 硅酸鹽水泥的水化 水化：熟料礦物與水發(fā)生的水解或水化作用統(tǒng)稱水化。 水泥水化生成 水化物 并放出 熱量 。 2(3CaOSiO2)+ 6H2O = 3CaO2SiO23H2O + 3Ca(OH)2 水化硅酸鈣 2（ 2CaOSiO2） + 4H2O = 3CaO2SiO23H2O + Ca(OH)2 3CaOAl2O3 + 6H2O = 3CaOAl2O36H2O （水化鋁酸三鈣） 4CaOAl2O3Fe2O3 + 7H2O = 3CaOAl2O36H2O +CaOFe2O3H2O 3CaOAl2O36H2O+3（ CaSO42H2O） +19H2O