《土木工程材料》教案 第二草 土木工程系 孙凌
《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 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+Mg0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》
•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 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 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 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 >900℃ CaCO2→>CaO+CO2个 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
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。 → + 2 900℃ CaCO3 CaO CO
·“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
•“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
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
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
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
、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
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