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2019注册岩土工程师《土木工程材料》章节考点(二)

分类: 工人技术  时间: 2019-06-15 21:20:09  作者: 全国等级考试资料网 
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气硬性胶凝材料

一、石灰

1、原料与生产:石灰石(主要成分是CaCO3)经过高温煅烧而成,其主要成分为氧化钙(CaO),根据其中MgO的含量,分为钙质石灰(MgO<5%)和镁质石灰(MgO>5%)。

2、石灰的消化与硬化

(1)石灰的消化

生石灰加水变成粉末的方法称为消化,成品称为消石灰。石灰的消化过程用下面放热反应化学式表示:

特点:放热,体积增大1~2.5倍。

生石灰消化过程需要一定时间,如果生石灰消化不充分,在消石灰粉中残留有未消化的生石灰,则在使用后,由于未消化的生石灰继续消化,从而导致爆裂或不正常的膨胀现象。陈伏(2周以上)的目的就是使石灰充分熟化,消除过火石灰的危害,防止抹灰后爆灰起鼓。

(2)石灰硬化

石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程:结晶作用和碳化作用。

结晶作用:石灰浆在干燥环境中,多余的游离水逐渐蒸发,使颗粒聚结在一起,同时生石灰浆体的内部形成大量的毛细孔隙。另外,当水分蒸发时,液体中氢氧化钙达到一定程度的过饱和,从而会产生氢氧化钙的析晶过程,加强了石灰浆中原来的氢氧化钙颗粒之间的结合。

碳化作用:石灰浆能吸收空气中的二氧化碳而发生碳化作用,其反应如下:

Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

石灰在硬化过程非常缓慢,且要蒸发大量的水分,引起体积显著收缩,易出现干裂纹。所以,石灰不宜单独使用,一般要掺入砂、纸筋、麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并节省石灰。

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3、石灰的应用

配制石灰砂浆、石灰乳;

配制石灰土(石灰和粘土)、三合土(再加填料):石灰中的氧化钙(或氢氧化钙)与粘土中的氧化硅、氧化铝反应生成不溶于水的水化硅酸钙、水化铝酸钙,具有水硬性。

生产灰砂砖、碳化石灰板。本文导航第1页 石灰第2页 建筑石膏

二、建筑石膏

1、定义:建筑石膏主要成分为半水硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)。

2、水化:将半水石膏粉末倒入调和水中搅拌成浆体时,则半水石膏遇水后将重新水化生成二水石膏,放出热量并逐渐凝结硬化。其化学反应可用下式表达:

2(CaSO4·1/2H2O)+3H2O=2(CaSO4·2H2O)

3、建筑石膏的特点有:

(1)凝结硬化快

建筑石膏加水拌合后,浆体的初凝和终凝时间都很短,一般初凝时间为几分钟至十几分钟,终凝时间在30min以内。

(2)硬化后体积微膨胀,制品尺寸稳定不出现裂纹,装饰性好

石膏在凝结硬化时,不像其他胶凝材料(如石灰、水泥)那样出现收缩,反而略有膨胀(膨胀率为0.05%~0.15%),使石膏硬化表面光滑饱满,可制作出纹理细致的浮雕花饰。石膏硬化后的湿涨干缩较小,尺寸稳定,干燥时不开裂。

(3)硬化体的孔隙率高

石膏浆体硬化后,多余的自由水将蒸发,内部将留下大量的孔隙,因而表观密度小,并使石膏制品具有导热系数、吸声性强、吸湿性大、可调节室内的温度和湿度的特点。

(4)防火性好,耐热性差

石膏制品在遇到火灾时,二水石膏将脱出结晶水,吸热蒸发,并在制品表面形成蒸汽幕和脱水物隔热膜,有效地减少火焰对内部结构的危害,具有较好的防火性能。但是石膏制品的耐热性差,使用温度低于65 ℃。

(5)耐水性和抗冻性能差

建筑石膏硬化体吸湿性强,吸收的水分会削弱晶体粒子的粘结力,使强度显著降低。吸水饱和的石膏制品受冻后,会因孔隙中的水结冰而开裂崩溃。

4、应用:室内抹灰、制作石膏制品等。

[例题1] 在三合土中,不同材料组分间可发生的反应为:

A.3CaO.SiO2与土作用,生成了不溶于水的水化硅酸钙和水化铝酸钙

B.2CaO.SiO2与土作用,生成了不溶于水的水化硅酸钙和水化铝酸钙

C.CaSO4.2H2O与土作用,生成了不溶于水的水化硅酸钙和水化铝酸钙

D.CaO与土作用,生成了不溶于水的水化硅酸钙和水化铝酸钙

【提示】三合土是由石灰粉(生石灰或熟石灰)、粘土和砂子(或煤渣、碎石等)按照一定比例混合而成,主要用于建筑物的基础,路面或路基的垫层。在长期的使用环境下,石灰中的氧化钙在有水分存在的条件下,与粘土中的氧化硅和氧化铝发生反应,生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。

【答案】D

三、练习题

1、下列关于建筑石膏的描述正确的是:

①建筑石膏凝结硬化快

②建筑石膏凝结硬化后表观密度小,强度低

③凝结硬化后建筑石膏导热性小,吸声性强

④建筑石膏硬化后体积产生微膨胀

A、①②③④

B、①②

C、②③

D、①④

提示:建筑石膏凝结硬化快,硬化后体积微膨胀,孔隙率高,表观密度小,导热系数小,吸声性强,吸湿性大,防火性好,耐热性差,耐水性和抗冻性能差。

答案:A

2、消除过火石灰的危害,所采取的措施是:

A、碳化

B、结晶

C、煅烧

D、陈伏

提示:为了消除过火石灰的危害,应陈伏至少两周。

答案:D

3、石灰不适用于下列哪一种情况?

A、用于基础垫层

B、用于硅酸盐水泥的原料

C、用于砌筑砂浆

D、用于屋面防水隔热层

提示:石灰是气硬性胶凝材料,不适用于屋面防水。

答案:D

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