《土木工程材料》教案.pptx
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《土木工程材料》教案 第三章 ;3.无机胶凝材料;学习目标：
掌握石膏、石灰及水玻璃的硬化机理、性质及使用要点，熟悉其主要用途。
熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握通用水泥的性能特点、检测方法及选用原则。
了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。;3.1石灰;3.1.2石灰的熟化与硬化
１．石灰的熟化
烧制成的生石灰为块状的，在使用时必须加水使其“消化”成为粉未状的“消石灰”，这一过程亦称“熟化”，故消石灰亦称“熟石灰”。其化学反应式为：
CaO+H2O=Ca（OH）2+64.9×103J
石灰加水后，放出大量的热，体积膨胀，质纯且煅烧良好的石灰体积增大１～２.５倍。
;2.石灰的硬化
石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳化两部分。
１）石灰浆的干燥硬化
水分蒸发Ca（OH）2从饱和溶液中结晶析出。
２）硬化石灰浆的碳化
Ca（OH）2+CO2+H2O= CaCO3+2H2O;3.1.3石灰的技术性质与技术要求
1.石灰的性质
（1）可塑性好
（2）硬化较慢、强度低
（3）硬化时体积收缩大
（4）耐水性差
（5）石灰吸湿性强;2.建筑石灰的技术要求
《建筑生石灰》JC/T479-92技术指标：
（1）CaO+MgO含量
（2）CO2含量
（2）未消化残渣含量
（4）产浆量
《建筑生石灰粉》JC/T480-92技术指标：
（1）CaO+MgO含量
（2）CO2含量
（3）细度
;《建筑熟石灰粉》JC/T481-92技术指标：
（1） CaO+MgO含量
（2）游离水
（3）体积安定性
（4）细度
《公路路面基层施工技术规范）JTJ034-2000仍按GB1594-79将生石灰和消石灰分三个等级，检测CaO+MgO含量和未消化残渣含量两项；消石灰为CaO+MgO含量、含水量和细度三项。此标准的Ⅲ级石灰未达到建材行业合格品标准。;3.1.4石灰的应用
1.石灰乳
2.配制砂浆
3.石灰土和三合土
4.制作硅酸盐制品; 3.2石膏;3.2.2建筑石膏的水化硬化
建筑石膏与适量的水混合，最初为可塑的浆体，但很快就失去塑性并产生强度，并发展成为坚硬的固体。这一过程可分为水化和硬化两部分。
1.建筑石膏的水化（很快约需7-12min）
CaSO4?1/2H2O+3/2H2O= CaSO4?2H2O
2.建筑石膏的凝结硬化
石膏浆体中的自由水因水化和蒸发而逐渐减少，粒子总表面积增加???因而浆体可塑性减少，浆体渐渐变稠，这一过程为凝结。其后，浆体继续变稠，逐渐凝聚成为晶体。晶体逐渐长大，共生和交错，浆体逐渐产生强度，并不断增长，直到完全干燥。晶体之间的摩擦力和粘聚力不再增加，强度才停止发展。这一过程为硬化。凝结与硬化是一个连续的过程。
;3.2.3建筑石膏的性质与技术要求
1.建筑石膏的性质
（1）密度与堆积密度
（2.60-2.75g/cm3；800-1000kg/m3
（2）凝结硬化快
（3）凝结硬化时体积微膨胀
（4）硬化后孔隙率高
（5）防火性能好
（6）耐水性和抗冻性差
2.建筑石膏的技术要求
《建筑石膏》（GB9776-88）主要技术指标有强度、细度和凝结时间。表3-4分三个等级。;3.2.4建筑石膏的应用
1.制备石膏砂浆和粉刷石膏
2.石膏板及装饰件;3.3水玻璃;3.3.3水玻璃的性质
凝结硬化后具有如下性质：
1.粘结能力强；2.不燃烧、耐高温；
3.耐酸能力强；4.不耐水；5.不耐碱。
3.3.4水玻璃的应用
1.涂刷材料表面（抗材料风化、内外墙涂料）
2.配制防水剂（加矾制成防水剂堵漏或缝隙）
3.用于土壤加固（水玻璃+氯化钠加固砂土强度可达3-6MPa）
4.其他（耐酸、耐热混凝土或砂浆）;3.4硅酸盐水泥; 硅酸盐水泥主要矿物组成与特性;3.4.2硅酸盐水泥的水化硬化
1.硅酸盐水泥熟料的水化
;2.硅酸盐水泥的凝结硬化过程
水化——膜层长厚连接（初凝）——失去可塑性产生强度（终凝）——水化加深具有强度（硬化）。为了控制水泥水化速度掺入适量石膏。 ;3.4.3硅酸盐水泥的技术要求
《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-1999 ）规定如下：
1细度
细度是指水泥颗粒的粗细程度。
2凝结时间
国标规定：六大水泥的初凝＞45min；硅酸盐水泥的终凝＜6.5h，其它五类水泥终凝＜10h。
3体积安定性
水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。引起体积安定性不良的原因是：熟料含有过多f-CaO、f-MgO或石膏掺量过多。;4.强度和强度等级
水泥强度是选用水泥时的主要技术指标，也是划分水泥强度等级的依据。
国标规定：采用（ISO
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