文档介绍：土木工程材料 第三章无机胶凝材料 张德思教授 主讲
第三章无机胶凝材料 (一)气硬性胶凝材料
只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。不仅能在空气中,而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。
土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有:石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。
第一节石灰
天然碳酸岩类岩石——(石灰石、白云石)经高温煅烧,其主要成分CaCO3分解为以CaO为主要成分的生石灰,其化学反应可表示如下:
生石灰(堆积密度为800~1000 kg/m3 )一般为白色或黄灰色块灰,块灰碾碎磨细即为生石灰粉。
“陈伏”
工地上使用石灰时,通常将生石灰加水,使之消解为消(熟)石灰—氢氧化钙,这个过程称为石灰的“消化”,又称“熟化”:
生石灰烧制过程中,往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因,生石灰中残留有未烧透的的内核,这种石灰称为“欠火石灰”。
第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长,使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳,体积收缩明显,颜色呈灰黑色,这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆,熟化很慢。当石灰已经硬化后,过火石灰才开始熟化,并产生体积膨涨,引起隆起鼓包和开裂。
为了消除过火石灰的危害,生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上,这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间,石灰浆表面应保有一层水分,与空气隔绝,以免碳化。
2. 石灰的硬化
石灰浆体在空气中逐渐硬化,是由下面两个同时进行的过程来完成的:
(1)结晶作用:游离水分蒸发,氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。
(2)碳化作用:氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶,释出水分并被蒸发:
碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸,然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。
建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见: <土木工程材料>
JC/T479-1992 建筑生石灰(P48 表3-2)、
JC/T480-1992 建筑生石灰粉(P48 表3-3)
JC/T481-1992 建筑消石灰粉(P48 表3-34)
钙质生石灰 MgO≤5%;钙质消石灰粉 MgO≤4%
镁质生石灰 MgO﹥5%;镁质消石灰粉 MgO﹥4%