气硬性凝胶材料(石灰)

学习情境2 气硬性胶凝材料的选择和应用建筑工程中主要应用的气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃和菱苦土。

单元1 石灰石灰一般是相同化学组成和物理形态的生石灰、消石灰、水硬性石灰的统称。

它是建筑上最早使用的胶凝材料之一。

因其原料分布广泛，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，所以一直得到广泛应用。

1.1 石灰的生产生产石灰所用原料主要是以碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。

将这些原料在高温下煅烧，即得生石灰：21100~9003CO CaO CaCO C +−−−−→−︒↑正常温度下煅烧得的生石灰具有多孔结构，即内部孔隙率大、晶粒细小、体积密度小，与水作用速度快。

由于生产时，火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰和过火石灰。

欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧石灰。

欠火石灰只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。

温度过高得到的生石灰，称为过火石灰。

过火石灰的结构致密、孔隙率较小、体积密度大，并且晶粒粗大，甚至发生原料中混入或夹带有粘土成分，在高温下熔融，使过火石灰颗粒表面部分为玻璃质物质（即釉状物）所包覆。

因此过火石灰与水作用很慢（需数十天至数年以上），这时对使用非常不利。

1.2 石灰的熟化石灰的熟化，又称消解，是生石灰（氧化钙）与水作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程，即：→()kJ OH Ca O H CaO 8.6422++伴随着熟化过程，放出大量的热，并且体积迅速增加1～2.5倍。

为避免过火石灰在使用后，因吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀，使硬化砂浆或石灰制品生产隆起、开裂等破坏，在使用前必需使其熟化或将其去除。

常采用的方法是在熟化过程中首先将较大的欠火石灰块利用筛网等去除（同时也为了去除较大的欠火石灰块，以改善石灰质量），之后利用二周以上的熟化时间（即陈伏），使较小的过火石灰块熟化。

熟化时需防止石灰碳化（也就是在陈伏期间，应在其表面保留一定厚度的水层，以与空气隔绝。

）。

熟石灰，又称为消石灰，有二种使用形式：（1）石灰膏 生石灰块加水3～4倍的水，经熟化、沉淀、陈伏等得到的膏状体。

三种气硬性胶凝材料应用注意事项气硬性胶凝材料主要包括石灰、石膏、水玻璃以及镁质胶凝材料等。

气硬性胶凝材料，顾名思义，即只能在空气中硬化，只能在空气中保持或继续提高其强度，故气硬性胶凝材料一般只适用于地上或干燥环境，不适宜于潮湿环境和水中。

（一）建筑工程中的石灰，包括建筑生石灰、生石灰粉和消石灰等。

他以碳酸钙为主要成分的石灰岩为原料，在低于烧结温度下煅烧而成，是一种古老的建筑材料。

1.生产时，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。

欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。

温度过高得到的石灰称为过火石灰。

过火石灰的结构致密，孔隙率小，体积密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包覆。

因此过火石灰与水作用的速度很慢，须数天甚至数年，这对石灰的使用极为不利。

为避免过火石灰在使用以后，因吸收空气中的水蒸气而逐步熟化膨胀，使已硬化的砂浆或制品产生隆起、开裂等破坏现象，在使用以前必须使过火石灰熟化或将过火石灰去除。

常采用的方法是在熟化过程中，利用筛网除掉较大尺寸过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒在储灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所谓的“陈伏”。

陈伏时为防止石灰炭化，石灰膏的表面须保存有一层水。

2.生石灰在运输或贮存时，应避免受潮，以防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化，然后又在空气中谈话而失去胶结能力。

3.石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。

4.石灰在硬化过程中，要蒸发掉大量的水分，引起体积显著收缩，易出现干缩裂缝。

所以，石灰不宜单独使用，一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩，增加抗拉强度，并能节约石灰。

（二）建筑石膏，不仅是一种有悠久历史的古老的胶凝材料，而且也是一种有发展前途的新型建筑材料。

作为气硬性胶凝材料的石膏，通常是由天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、磨细制成。

1.建筑石膏在实际应用时，为了保证可塑性，实际加水量通常为百分之六十到八十。