土木工程材料ppt第一至四章

3.1 石灰????石灰生产简介石灰的技术要求石灰的特性石灰的应用1）石灰的生产?原料：以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。?石灰的制备：?石灰石的热分解反应：CaCO3 CaO＋CO2?制备工艺：岩石破碎煅烧粉磨(消解)制备工艺与产品石灰的另外三种产品：?生石灰粉：CaO；?熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；?石灰膏(浆)：Ca(OH)2、H2O；石灰石生石灰粉磨细煅烧温度较低，时间较短时，?欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，?过火石灰1000～1200?C生石灰(水)化灰池陈伏水喷淋熟石灰粉浓缩石灰浆石灰膏减轻或消除过火石灰的危害2)石灰的硬化结晶作用?浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网—硬化。3）石灰的技术性质?浆体的可塑性和保水性好?生石灰水化时水化热大，体积增大过火石灰的危害?硬化缓慢，强度低?耐水性差（含未碳化Ca(OH)2），硬化时体积收缩大碳化作用?Ca(OH)2与空气中的CO2气体反应，在表面形成CaCO3膜层。问题？4) 石灰的技术标准和技术要求A.技术标准建筑石灰按现行标准《建筑生石灰》（ＪＣ／Ｔ４７９－９２）、《建筑生石灰粉》（ＪＣ／Ｔ４８０－９２）和《建筑消石灰粉》（ＪＣ／Ｔ４８１－９２）的规定，按有效氧化钙＋氧化镁含量、产浆量、未消化残渣、ＣＯ２、体积安定性、细度等指标将生石灰分为优等品、一等品和合格品３个等级。1. 过火石灰有什么危害？应如何消除？答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。 ?B.技术要求用于道路或桥梁工程的石灰，应符合下列技术要求。a）有效氧化钙和氧化镁含量石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁。它们的含量是评价石灰质量的首要指标。b）生石灰产浆量和未消化残渣含量产浆量是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆体的体积（Ｌ）。未消化残渣含量是指生石灰消化后，未能消化而存c）二氧化碳含量d）消石灰粉游离水含量e）体积安定性f）细度留在５ｍｍ圆孔筛上的残渣占试样的百分率。5）石灰的应用?配制石灰砂浆?石灰乳涂料?配制石灰土和三合土（软土地基加固）石灰＋粘土＋砂＋水?作为其它建材制品的原料如：硅酸盐制品、灰砂制品、碳化板等。1) 石膏的组成与结构?石膏的矿物组成：CaSO4·xH2Ox＝2，生石膏＝0，硬石膏(二水石膏)X为结晶水H2Ox(无水石膏)x＝0.5 ，熟石膏(半水石膏)?石膏胶凝材料(Gypsum binder)的组成：CaSO4·0.5H2O或CaSO4。?石膏是晶体结构非密闭煅烧脱水工艺及其产品?-半水石膏不溶120~180?C可溶无水500~750?CCaSO4?2H2O200~360?C无水石石膏400~500?C膏难溶无水石膏3.2 石膏?石膏的组成与结构?石膏的生产?建筑石膏的性质建筑石膏的凝结与硬化?建筑石膏的应用2) 石膏生产简介?原料：?天然二水石膏；?天然无水石膏；?工业副产物——磷石膏、氟石膏等。?生产工序：原料(破碎) ?脱水?磨细?生产(脱水)的工艺：?非密闭煅烧(干燥空气中)：?密闭蒸练(湿的水蒸气)：?不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料密闭蒸练工艺及其产品：?-型半水石膏不125~180溶水蒸气?C可溶无水400~800?CCaSO4?2H2O200~360?C无水石膏1石膏

生产工艺与产品的组成125~180水蒸气?CCaSO120~180干燥空气?C4?2H2O密闭非蒸?-CaSO4?0.5H2O?-CaSO密4?0.5H2O炼闭工煅艺200~360?C200~360?C烧及工其艺产?-CaSO4(Ⅲ)可溶?-CaSO4(Ⅲ)可溶及品其组产成400~800?CCaSO4(Ⅱ)不溶400~800?C品组成800~1180?CCaSO4(Ⅰ)不溶＋CaO4) 建筑石膏的特性a) 凝结硬化快?凝结硬化过程中的水化反应：CaSO4·0.5H2O ＋1.5H2O ?CaSO4·2H2O＋Q即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应?凝结硬化机理——“溶解－沉淀理论”?溶解半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断?沉淀溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏?硬化是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网石膏凝结硬化的影响因素?石膏的组成凝结硬化速度的排序：可溶性无水石膏＞半水石膏＞难溶性无水石膏＞不溶性无水石膏?石膏浆体的用水量用水量越大，石膏晶体颗粒越大；凝结硬化所需时间增加?外加剂一些无机盐(如硫酸钾)可以促进凝结硬化，而一些有机酸(如柠?细度檬酸)可以延缓凝结硬化细度越细，凝结硬化越快。学会分析、思考和回答问题！1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量；即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点Which？答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。缺点—强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。3) 石膏的技术要求(GB9776－88)：?密度：2.50~2.70;?强度：抗折强度、抗压强度;?细度：0.2mm方孔筛筛余;?凝结时间：初凝、终凝时间;半水石膏在空气中，也会吸收空气中的水分子水化成二水石膏晶体。所以，石膏胶凝材料运输、储存中，必须防潮、防水，以免失效！?2）硬化时体积微膨胀?3）孔隙率较大，表观密度和强度较低?4）隔热性和吸声性良好?5）防火性较好?6）具有一定的调温调湿性?7）耐水性和抗冻性差?8）加工性好学会分析、思考和回答问题！3. 为什么石膏制品的耐水性差Why？答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45；另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低。4、如何改善石膏制品的耐水性How?答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率；掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。