建筑材料与检测教案模块二---单元二---气硬性胶凝材料.doc

建筑材料与检测课程教案单元二 气硬性胶凝材料 一、石 灰石灰广泛应用于土木建筑工程中。建筑上所用石灰,又称建筑石灰,包括建筑生石灰和建筑消石灰。1、建筑生石灰（1）生石灰的生产生石灰是由石灰石（钙质石灰石、镁质石灰石）焙烧而成，主要化学反应为： 在原料中含有少量的菱镁矿等杂质,故在煅烧中伴随着下列副反应： “正火灰”、“欠火灰”和“过火灰”比较见表2-18。过火石灰的缓慢水化，生产物的体积膨胀，导致已经硬化的结构体局部鼓包、脱落或开裂，影响工程质量。（2）生石灰的分类按成品的加工方式分类，见表2-19 表2-19 生石灰按产品状态分类（JC/T 4792013）产品的名称产品状态加工方式主要成分块状生石灰块状原料焙烧CaO生石灰粉粉状块状生石灰磨细CaO 按化学成分分类 见表2-20。表2-20 生石灰按化学成分分类（JC/T 4792013）类别定义名称代号备注钙质石灰主要由氧化钙或氢氧化钙组成，而不添加任何水硬性或火山灰质的材料。钙质石灰90CL90CL-钙质生石灰；90（或85、75）-（CaO+MgO）百分含量；钙质石灰85CL85钙质石灰75CL75镁质石灰主要由氧化钙和氢氧化镁（MgO5%）或氢氧化钙和氢氧化镁组成，而不添加任何水硬性或火山灰质的材料。镁质石灰85ML85ML-镁质生石灰；85（或75）-（CaO+MgO）百分含量；镁质石灰80ML80二、石灰的熟化及硬化1、石灰的熟化其化学反应式为 CaO+H2O Ca（OH）2+64.88KJ 。u 产生大量的热u 体积膨胀。 煅烧良好质纯的生石灰体积增大1.53.5倍。（1）熟化成石灰膏 生石灰放在化灰池中，加入相对于生石灰体积34倍的水，得到石灰水溶液，即石灰乳。u 陈伏为了消除过火石灰（生石灰中少量的被烧焦的氧化钙、氧化镁颗粒）的危害，石灰膏必须在灰池内保存两周以上，称为“陈伏”。 （2）熟化成熟石灰粉 当用作拌制石灰土（石灰、粘土）、三合土（石灰、粘土、砂石或炉渣）时，将生石灰加入适量的水，充分熟化成氢氧化钙，再经磨细、筛分制得熟石灰粉，也称消石灰粉。2、石灰浆体的硬化（1）干燥、结晶硬化石灰浆中游离水一部分蒸发掉，一部分被周围砌体吸收，使逐渐从饱和溶液中结晶析出。析出后的固相颗粒互相靠拢、密集，形成结晶结构网，强度逐渐提高。（2）碳化硬化u 碳化作用是从与空气接触的石灰浆体表面开始，逐渐深入到内部的过程。（三）石灰的特性 1、可塑性、保水性好石灰熟化后生成的氢氧化钙呈胶体状态，吸附水形成水膜，使浆体具有良好的塑性。2、硬化缓慢，强度低空气中的二氧化碳含量低，且较难进入石灰浆体内部，故石灰硬化速度很慢。3、硬化时体积收缩大石灰在硬化过程中因蒸发掉大量的水分而产生较大的体积收缩而致开裂，所以，石灰不能单独使用。4、耐水性差由于易溶解于水，因此已硬化的石灰长期受潮后而使强度降低，在水中还会溃散，故石灰不宜用于潮湿环境中。5、吸湿性强生石灰极易吸收空气中的水分熟化成熟石灰粉，所以生石灰尤其是生石灰粉长期存放必须在密闭条件下，并应防潮防水（四）石灰的技术要求和技术指标(1)技术要求 有效（）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重要指标，含量愈多，石灰的活性愈高，灰质愈好。产浆量 产浆量是生石灰消化后所产石灰浆体的体积，按dm3/10Kg计。CO2含量CO2含量是石灰试样在规定条件下焙烧至质量恒定时，所产生的质量损失百分率。细度细度指石灰颗粒的粗细程度。三氧化硫（SO3）含量三氧化硫（SO3）含量影响石灰的体积安定性。安定性不良的石灰，消化硬化过程中会出现溃散、裂纹、鼓包等现象，导致工程质量不良。（2）技术标准1）化学成分按照JC/T 479-2013 的规定，建筑生石灰的化学成分见表2-21。2）物理性质按照JC/T 479-2013 的规定，建筑生石灰的物理性质见表2-22。当某产品各项技术指标均达到相应表内某个等级规定的指标时，则评为该等级。若有一项低于合格品指标时，评为不合格品。2、建筑消石灰以下介绍的建筑消石灰，是指以建筑生石灰为原料，经水化和加工所制得的建筑消石灰粉。（1）分类 按JC/T 4812013建筑消石灰规定，建筑消石灰按扣除游离水和结合水后（CaO+MgO）的百分含量加以分类，见表2-23。（2）技术要求 建筑消石灰的化学成分 建筑消石灰的物理性质表2-25 建筑消石灰的物理性质名称游离水%细度安定性0.2mm 筛余量 %90m 筛余量 %HCL-90 227合格HCL-85 HCL-75 HML-85 HML-80 （五）石灰的贮运及工程应用一） 石灰的贮运1、运输石灰时应采取严格的防水防潮措施，同时不宜与易燃易爆物品及液体共存、同运，以免发生火灾，引起爆炸。2、在施工现场，石灰应按类别、等级分别贮存在干燥的仓库内，且不宜长期存储。一般粉状石灰的有效储存期为一个月。3、如需较长时间储存生石灰，最好将其消解成石灰浆，并使表面隔绝空气，以防碳化。过期石灰在使用前应重新检验其有效成分含量。二）石灰的应用1、用于圬工砌体拌制石灰砂浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆等，广泛用于桥梁工程的圬工砌体和建筑墙体砌筑及抹灰等工程。2、加固软土地基在软土地基中打入生石灰桩，一方面生石灰吸水产生膨胀对桩周围的土壤起挤密作用，另一方面生石灰和粘土矿物间产生的胶凝反应使周围的土固结，从而达到提高地基承载力的目的。3、用作半刚性材料的结合料石灰稳定土1） 构成石灰、黏土与粉煤灰拌制成石灰粉煤灰稳定土、利用石灰与粉煤灰、砂、碎石拌制成粉煤灰碎石土（石灰稳定工业废渣）等。2） 特性强度高、水稳定性好、板体性好、造价低。3） 应用广泛应用于建筑物基础、地面、路面基层或底基层，地基的换土处理等。目前主要的干线公路几乎全部采用了这种半刚性的基层材料。4