《土木工程材料》(第二章).ppt

《土木工程材料》教案第二章 土木工程系 孙凌 2 气硬性胶凝材料 2.1 石 灰 主要内容：石灰的生产工艺 石灰的消化和硬化 石灰的技术性质、技术标准 重点内容：石灰的消化和硬化 石灰的CaO+MgO含量 难 点：石灰的消化 要 求：掌握石灰的消化和硬化 掌握石灰的技术性质 参考资料：《土木工程材料》陈志源 《道路建筑材料》严家伋 《道路建筑材料》孙 凌 《公路路面基层施工技术规范》 2 气硬性胶凝材料 工程上用来将松散材料（如砂或石子）粘结为一个整体的材料，统称为胶凝材料（或胶结材）。胶凝材料分为两大类：有机胶凝材料和无机胶凝材料，无机胶凝材料按其硬化条件又可分为水硬性胶凝材料（如水泥）和气硬性胶凝材料（如石灰），道路上常用的无机胶结材料是水泥和石灰。 2.1 石 灰 石灰是由以碳酸钙（ＣａＣＯ3）为主要成分的石灰石煅烧而得到的一种胶凝材料。主要成分为氧化钙（ＣａＯ）和氧化镁（ＭｇＯ）。 在道路工程中，随着半刚性基层在高等级路面中的应用，近年来石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及其稳定碎石等广泛用于路面基层；在桥梁工程中，石灰砂浆、石灰水泥砂浆、石灰粉煤灰砂浆广泛用于圬工砌体。 2.1.1石灰的生产工艺概述 １.原料：富含氧化钙的岩石（如石灰石、白云石、白垩等）。 ２.原理：高温煅烧 优质的石灰，色质洁白或略带灰色，质量较轻，块状石灰堆积密度为８００～１０００ｋｇ／ｍ3，具有多孔结构。 “欠火石灰”颜色发青，内部有未烧透的内核，使用时不能完全消化，有效氧化钙和氧化镁含量低，缺乏粘结力； “过火石灰”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，块体密度大，消化缓慢，用于建筑结构物中仍能继续消化，以致引起体积膨胀，导致产生裂缝等破坏现象，危害极大。 二、石灰的消化和硬化 １．石灰的消化 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： 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.石灰的消化速度 块状生石灰，加水后产生热量达到最高温度时，所需要的时间称为消化速度。 快熟石灰１０ｍｉｎ就完成消化过程， 中熟石灰１０～３０ｍｉｎ， 慢熟石灰则需３０ｍｉｎ以上的时间才能完成消化。 ３.消化后的石灰需要“陈伏”一段时间，然后使用。 ４.石灰的硬化 　石灰的硬化过程包括干燥硬化和碳酸化两部分。 １）石灰浆的干燥硬化 ２）硬化石灰浆的碳化 三、石灰的技术要求和技术标准 １.技术要求 　　用于道路或桥梁工程的石灰，应符合下列技术要求。 １）有效氧化钙和氧化镁含量 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首要指标。 ２）生石灰产浆量和未消化残渣含量 产浆量是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆体的体积（Ｌ）。 未消化残渣含量是指生石灰消化后，未能消化而存留在５ｍｍ圆孔筛上的残渣占试样的百分率。 ３）二氧化碳含量 　４）消石灰粉游离水含量 　５）体积安定性 ６）细度 ? ２.技术标准 建筑石灰按现行标准《建筑生石灰》（ＪＣ／Ｔ４７９－９２）、《建筑生石灰粉》（ＪＣ／Ｔ４８０－９２）和《建筑消石灰粉》（ＪＣ／Ｔ４８１－９２）的规定，按其氧化镁含量划分为钙质石灰和镁质石灰两类。 　　 由于生石灰和消石灰粉的分等技术指标不同，故分别提出不同要求。 １）生石灰技术标准 根据氧化镁含量按表２-１分为钙质生石灰和镁质生石灰两类，然后按有效钙＋氧化镁含量、产浆量、未消化残渣和ＣＯ２等４个项目的指标， 将生石灰分为优等品、一等品和合格品３个等级。 思考题： 石灰消化时的两个特点？消化后的石灰为何要陈伏一段时间然后使用？ 如何判定石灰的等级？ * *