建筑材料教学大全

建筑材料教学大全内容摘要：

MgO＜ 30 表 建筑消石灰粉的技术指标 项 目 钙质消石灰粉 镁质消石灰粉 白云石消石灰粉 优等 一等 合格 优等 一等 合格 优等 一等 合格 (CaO+Mg0)含量， %，不小于 70 65 60 65 60 55 65 60 55 16 游离水， % ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 ~2 体积安定性 合格 合格 — 合格 合格 — 合格 合格 — 细度 ， %，不大于 0 0 0 0 0 0 ， %，不大于 3 10 15 3 10 15 3 10 15 三、 石灰的特性： 石灰和其他材料相比，具有以下特性： 可塑性和保水性好； 熟化生成的氢氧化钙颗粒极其细小，比表面积（材料的总表面积与其质量的比值）很大，使得氢氧化钙颗粒表面吸附有一层较厚的水膜，即石灰的保水性好。 由于颗粒间的水膜较厚，颗粒间的滑移较易进行，即可塑性好。 这一性质常被用来改善水泥砂浆的保水性，以克服水泥砂浆饱水性差的缺点。 生石灰水化时水化热大，体积增大； 石灰的 熟化 （水化或消化）：生石灰加水进行水化的过程。 熟化： CaO + H2O → Ca（ OH） 2 + 热 ↓ ↓ 生 熟 水化热 ：生石灰水化时放出的热量。 生石灰水化时放出大量的热量，同时体积增大 ~。 熟化产物即消石灰，主要成分为 Ca(OH)2。 陈伏： 生石灰中常含有过火石灰，水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起、鼓包和开裂。 为了消除过火石灰的危害，需将石灰浆置于消化池中 2~3周，即所谓的陈伏。 陈伏期间石灰浆表面应保持一层水分，隔绝空气，防止 Ca(OH)2与 CO2 发生碳化反应。 凝结硬化缓慢： 包括结晶和碳化两个同时进行的过程。 凝结硬化 CaO + H2O → Ca（ OH） 2 结晶 Ca（ OH） 2 +CO2+nH2O→ CaCO3+(n+1)H2O 碳化 ‴ 结晶 ：里→表 碳化： 表→里 使用前： CaO 使用后： Ca（ OH） 2 、 CaCO3 由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的碳酸钙硬壳较致密，阻碍了空气中的 CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢。 为什么： ‴碳化→表面 影响深入碳化 影响进一步结晶 怎么样： 雨季抹灰。 硬化时体积收缩大： 为什么： 水蒸发使硬化的石灰浆体出现干缩裂纹。 怎么样： 除调成石灰乳作薄层粉刷外，纯的石灰浆不能单独使用。 如何处理： 施工时掺入一定的骨料（如砂子等）或纤维材料（麻刀、纸筋等）。 硬化后强度低： 生石灰消化时的理论用水量为生石灰质量的 %，但为了使石灰浆具有一定的可塑性便于应用，同时考虑到一部分水分因消化时水化热大而被蒸发掉，故实际消化用水量很大，多余水 17 分在硬化 后蒸发，将留下大量孔隙，因而硬化石灰体密实度小、强度低。 耐水性差： 由于石灰浆体硬化慢、强度低，在石灰硬化体中，大部分仍是尚未碳化的 Ca(OH)2, Ca(OH)2易溶于水，这会使得硬化石灰体遇水后产生溃散，故石灰不易用于潮湿环境。 四、石灰的应用： 制作石灰乳涂料： 用消石灰粉或石灰浆掺大量水调制而成。 进行室内粉刷。 配置石灰砂浆或石灰水泥混合砂浆： 用于砌筑和抹灰。 为防止收缩开裂，需加入纸筋等纤维材料。 拌制石灰土和石灰三合土： 灰土： 消石灰粉 +粘土 三合土： 消石灰粉 +粘土 +砂（或碎石、炉 渣等）。 大量用于建筑的基础、地面、道路及堤坝等。 生产硅酸盐制品： 将磨细的生石灰粉（或消石灰粉）和砂（或粉煤灰、矿渣、炉渣）等硅质材料加水拌和，经成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的材料。 如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。 五、贮运注意事项： 防潮，防水，防火，避免与易燃易爆及液体物品共存、共运，以免发生火灾和爆炸。 贮期最长不超过一个月。 第二节：石 膏 石膏： 是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。 一、建筑石膏生产简介： 原料： 天然二水石膏（即软石膏或生石膏）、天然无水石膏及化工石膏。 生产过程： 将原料加热煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。 因加热方式及温度不同可得不同性质的石膏。 注意：同一原料，不同温度、压力→不同产品 建筑石膏： 常压下加热温度达到 1071700C 时，而水石膏脱水变成 β 型半水石膏即建筑石膏，又称熟石膏。 CaSO4178。 2H2O CaSO4178。 21 H2O+ 211 H2O 高强石膏： 在压蒸条件下（ ， 1250C）加热可以产生 α 型半水石膏即高强石膏。 可溶性 硬石膏： 加热温度在 1702020C 时石膏继续脱水生成可溶性硬石膏。 与水调和后仍能很快凝结硬化。 当温度升高到 2002500C时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢，但遇水后仍能生成半水石膏直至二水石膏。 水溶性硬石膏 ： 当加热温度高于 4000C 时，完全失去水分，形成水溶性硬石膏（即死烧石膏）。 它难溶于水，失去凝结硬化能力，但加入某些激发剂（如各种硫酸盐、石灰、煅烧白云石、粒化矿渣等）混合 18 磨细后，则重新具有水化硬化能力，成为无水石膏水泥（或称硬石膏水泥）。 高温煅烧石膏： 当家热温度高于 8000C 时，部分石膏分解出 CaO,得到高温煅烧石膏。 它水化硬化后有较高的强度和抗水性。 二、石膏的技术要求： 技术指标： 建筑石膏色白，密度为 ,堆积密度为 8001100kg/m3。 根据 GB9776— 88 规定，建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。 见下表： 建筑石膏的技术指标 技术指标 优等品 一等品 合格品 抗折强度， Mpa，不小于 抗压强度， Mpa，不小于 细度（ 方孔筛筛余， %） ，不大于 凝结时间 初凝时间不早于 6min；终凝时间不迟于 30min 贮运要求： 防潮、防水、贮期不超过三个月。 建筑石膏产品的标记顺序： 产品名称，抗折强度值，标准号。 例如：抗折强度为 的建筑石膏标记为：建筑石膏。 三、建筑石膏的特性： 凝结硬化快 为什么： CaSO4178。 1／ 2 H2O溶解度大，遇水后很快形成流动的可塑性凝胶体，并开始溶解于水中形成饱和溶液，溶液中的半水石膏和水反应生成二水石膏。 而 CaSO4178。 2H2O 在常温下的溶解镀仅为半水 石膏的 1/5。 故二水石膏胶体微粒将从溶液中析出。 其终凝时间不超过 30min。 怎么样： ‴模型石膏 医药石膏：打石膏固定 建筑工程：如门窗固定 硬化后孔隙率大，表观密度和强度较低，耐水性和抗冻性差，具有一定的调温调湿作用： ※ 表观密度↓吸湿性↑强度↓抗冻性↓保温隔热↑ 为什么： 1）、 理论用水与实际用水的差距。 % 60%80%↓ 理论 +施工 2）、 石膏的热容量大、导热性差，吸湿性强，故能调节室内的温湿度。 怎么样：※ 引导学生举例：如墙 体材料（轻、吸湿、保湿、白等） 硬化后体积微膨胀： 为什么： 1/2 H2O→ 2 H2O 怎么样： 固定、模型 防火性好： 为什么： 孔隙率↑，有 2 H2O，表面生成的无水 CaSO4 为良好的热绝缘体。 怎么样： 隔墙 加工性能好： 可锯、可刨、可钉、可打眼。 四、建筑石膏的应用： 19 制备粉刷石膏： 面层粉刷石膏（ M） 底层粉刷石膏 (D) 保温层粉刷石膏 (W) 建筑石膏制品 ： 如： 1）、 纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板及彩色石膏制品、生产人造大理石等，用于内墙、隔墙、吊顶和装饰等。 2）、 配 以纤维增强材料、胶粘剂等还可制成石膏角、线，灯圈、雕塑等。 五、建筑石膏的贮藏注意事项 ： 防潮、防水、贮存期不超过三个月。 过长贮存会怎么样。 降低强度 第三节：水 玻 璃 一、水玻璃的组成： （俗称泡花碱） 水玻璃： 是一种溶解于水的，由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的硅酸盐材料。 其通式是 R2O178。 nSiO2(R 为碱金属 K 或 Na， n 称为 水玻璃模数 )建筑上常用钠水玻璃。 水玻璃模数： 为二氧化硅和碱金属氧化物之间的摩尔数比。 水玻璃与普通玻璃的区别： 1）、 水玻璃能溶解在水中，并能在空气中凝结 和硬化。 2）、 一般水玻璃模数 n 越大水玻璃的密度和粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘结力与强度、耐热性与耐酸性越强，越难溶解于水。 但是， n 太大，则粘度太大不利于施工操作，难以保证施工质量。 同时 n 太大，水玻璃越南溶解于水，所以水玻璃的浓度和模数不宜太高。 建筑中一般取 n=~,密度为 ~。 二、水玻璃的硬化： 水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，凝胶因干燥而逐渐硬化。 Na2O178。 nSiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2178。 mH2O 上述硬化过程非常缓慢，为加速 硬化，可 掺入适量的固化剂（促硬剂）氟硅酸钠 （有毒，慎用），以加速二氧化硅凝胶的析出和硬化。 氟硅酸钠适宜掺量为水玻璃质量的 12%~15%。 掺量太少，则硬化慢，且硬化不充分，强度和耐水性均较差。 掺量太多，凝结过速，造成施工困难，且强度和抗渗性均降低。 三、水玻璃的特性： 水玻璃凝结硬化后，具有以下特性： 粘结力强、强度较高 ： 水玻璃在硬化后，其主要成分为二氧化硅凝胶和氧化硅，因而具有较高的粘结力和强度。 用水玻璃配制的混凝土的抗压强度可搭 15~40Mpa。 耐酸性好： 由于水玻璃硬化后的主要成分为二 氧化硅，它可以抵抗除氢氟酸、过热磷酸以外的几乎所有的无机和有机酸。 可用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。 耐热性好： 硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降不大。 可用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥等。 耐碱性和耐水性差： 20 水玻璃在加入氟硅酸钠后仍不能完全硬化，仍然有一定量的水玻璃（ Na2O178。 nSiO2）。 由于 SiO2和 Na2O178。 nSiO2 均可溶于碱，且 Na2O178。 nSiO2 可溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。 为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗 处理。 四、水玻璃的应用： 涂刷材料表面，提高抗风化能力： 在天然石材、粘土砖、混凝土和硅酸盐制品表面，涂刷一层水玻璃，可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。 因为水玻璃与空气中的二氧化碳反应生成硅酸凝胶，同时水玻璃也与材料中的氢氧化钙反应生成硅酸钙凝胶，两者填充与材料的孔隙，使材料致密。 但水玻璃不能用来涂刷和浸渍石膏制品，因为硅酸钠会与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品孔隙中结晶，体积膨胀，导致制品的破坏。 加固土壤： 将水玻璃和氯化钙溶液交替压入到土壤中，生成的硅酸凝胶和硅酸钙凝胶可 使土壤固结，从而避免了由于地下水渗透引起的土壤下沉。 配制速凝防水剂： 将水玻璃加入良种、三种、或四种矾，即可配制二矾、三矾、四矾速凝防水剂。 配制耐酸胶泥、砂浆、混凝土和水磨石用于耐腐蚀工程： 以水玻璃为原料加入固化剂和一定级配的耐酸粉料和耐酸粗细集料来配制。 如：铺砌耐酸块材、抹耐酸整体面层、浇筑地面整体面层、设备基础、耐酸楼（地）面、墙裙、踢脚板等。 配制耐热砂浆、耐热混凝土： 以水玻璃为原料加入固化剂与粘土熟料、铬铁矿等磨细填料或粗细骨料来配制。 用于高炉基础、热工设备基础及维护结构等耐热工 程。 第二章课后复习思考题： 何谓胶凝材料。 气硬性胶凝材料。 水硬性胶凝材料。 生石灰使用前为什么要进行陈伏。 建筑石膏有那些特性。 何谓水玻璃。 水玻璃模数。 其值的大小对水玻璃的性质有何影响。 第三章 水 泥 本章提要： 本章以硅酸盐水泥为重点，阐述了常用六大水泥的组成、特性、质量标准及适用范围；并概要的介绍了其他品种水泥。 通过本章的学习，应掌握常用水泥的基本技术性质和质量要求，并能根据工程要求合理的选用；同时，应一般了解其他品种水泥的特点。 水泥： 水硬性胶凝材料。 用于建筑、道路桥梁 、水利和国防工程中。 分类： 硅酸盐系水泥，铝酸盐系水泥，硫酸盐系水泥，硫铝酸盐系水泥，磷酸盐系水泥等。 其中以硅酸盐系水泥应用最广。 21 第一节：常用水泥 水泥的类型很多，但目前常用的水泥仍然是六大常用水泥。 一、常用水泥的生产： 硅酸盐系水泥的生产过程是 两磨一烧 的过程。 它的生产工艺流程为： 水泥熟料的烧成： 石灰质原料（提供： CaO）；。