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熟石灰加水生成石灰水方程式

圖文 更新时间:2024-06-29 23:29:25

熟石灰加水生成石灰水方程式?最近有人問我這麼一個問題,“水泥是石灰加水生成的?”我最近呢正好在備考一級注冊建築師,前不久剛看了建築材料這一塊内容,正好借此機會将知識點梳理一下,那麼水泥和石灰到底有什麼區别和關聯呢其實它們同屬膠凝材料,我來為大家科普一下關于熟石灰加水生成石灰水方程式?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!

熟石灰加水生成石灰水方程式(水泥是石灰加水生成的)1

熟石灰加水生成石灰水方程式

水泥是石灰加水生成的?

最近有人問我這麼一個問題,“水泥是石灰加水生成的?”我最近呢正好在備考一級注冊建築師,前不久剛看了建築材料這一塊内容,正好借此機會将知識點梳理一下,那麼水泥和石灰到底有什麼區别和關聯呢。其實它們同屬膠凝材料。

什麼是膠凝材料

首先有個概念叫膠凝材料,土木工程材料中,凡是經過一系列物理、化學變化能将散粒狀或塊狀材料粘結成整體的材料,統稱為膠凝材料。看起來和膠水的作用有點相似。

膠凝材料按成分分為有機膠凝材料(瀝青、樹脂等有機高分子化合物為基本成分)和無機膠凝材料(無機物為主要成分),膠凝材料按硬化條件不同又分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。

氣硬性膠凝材料隻能在空氣中硬化,也隻能在空氣中保持和發展其強度,如石灰、建築石膏、水玻璃、菱苦土等。一般隻能用于地上幹燥環境。

水硬性膠凝材料既能在空氣中硬化,又能在水中硬化、保持和繼續發展其強度,如各種水泥。可在地上、地下或水中使用。

由上可看出水泥是水硬性無機膠凝材料,而石灰是氣硬性無機膠凝材料,它們兩個屬于一條線上的不同分支,那麼到底什麼是石灰,什麼是水泥,它們在建築工程中又各自扮演着怎樣的角色呢?

氣硬性無機膠凝材料--石灰

石灰包括生石灰、磨細生石灰粉與消石灰粉等,這裡主要講生石灰。

石灰

生石灰(CaO)是由石灰石(CaCO3)經過煅燒分解得到的,明代詩人于謙有首詩《石灰吟》 “千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑。粉骨碎身渾不怕,要留清白在人間。”講的就是石灰的制作過程。而建築生石灰的生産原料主要就是石灰石,建築生石灰除了含有氧化鈣還有氧化鎂、未消化殘渣等其它物質,生石灰按氧化鎂的含量分鈣質生石灰(MgO≤5%)和鎂質生石灰(MgO>5%)。

石灰石

生石灰在使用時加水消解成熟石灰Ca(OH)₂,這個過程會大量放熱,同時體積也會急劇膨脹(增大1~2.5倍),因為石灰石在窯内煅燒常會産生熟化過頭的過火石灰。過火石灰會使表面常被雜質融化形成的玻璃釉狀物包裹,熟化很慢.當石灰已經硬化後,其中的過火顆粒才開始熟化,體積膨脹,引起隆起和開裂。為了避免這種情況發生,就會将石灰漿貯存在坑中兩周以上時間,這操作稱為“陳伏”。

陳伏

通常石灰加砂用來制作石灰砂漿,石灰漿會在空氣中逐漸硬化使砂漿獲得強度(因為石灰是氣硬性無機膠凝材料,而且使用環境要幹燥),這個過程分2步,首先石灰漿遊離的水分蒸發從而使Ca(OH)₂從飽和溶液中結晶析出,然後Ca(OH)₂與空氣中的二氧化碳化合生成CaCO3結晶,釋出水分并蒸發,這個硬化過程很慢,所以強度比較低。

石灰除了用來配置石灰砂漿以外,還可配置用作塗料的石灰乳,用作磚基礎墊層的石灰土或三合土等等。

這裡提一下另一個氣硬性無機膠凝材料建築石膏(熟石膏、半水石膏),它的特性是凝結硬化快,硬化後體積微膨脹、尺寸穩定、抗火性好、孔隙率大,但耐水性和抗凍性較差。

石膏粉

水硬性無機膠凝材料--水泥

水泥按用途和性能分為通用水泥(如矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥等)、專用水泥(如道路水泥、大壩水泥等)、特種水泥(某種性能比較突出,如快硬矽酸鹽水泥、膨脹水泥)。

建築工程主要常用通用水泥。

水泥

矽酸鹽水泥由矽酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、适量石膏磨細制成,國外又稱波特蘭水泥,其中矽酸鹽水泥熟料是由石灰質原料與黏土質原料等配成的生料燒至部分熔融得到的以矽酸鈣為主要成分的産物。

水泥加水後,水泥中的熟料礦物會立即水化并放熱,水化生成後的産物主要含凝膠類(水化矽酸鈣)和晶體類(氫氧化鈣、水化硫鋁酸鈣)等。水泥加水生成的膠體狀水化産物聚集在顆粒表而形成水化物膜層,使化學反應減慢,此階段的水泥漿既有流動性又有可塑性,這就是水泥的凝結。随着生成的膠體狀水化産物不斷增多,膜層增厚并相互連接構成疏松的網狀結構,使漿體逐漸失去流動性,繼而完全失去可塑性,并開始産生結構強度,最後形成具有較高強度的水泥石,這就是水泥的硬化。

水泥的瞬凝與緩凝:如果水泥熟料中鋁酸三鈣含量高,石膏摻量少會導緻水泥漿凝結很快,形成一種粗糙非塑性的混合物并放大量熱,解決這個問題的方法就是摻入石膏,石膏能與水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣以阻止鋁酸三鈣迅速水化來達到緩凝的目的。

在生産水泥時為了改善水泥性能,調節水泥強度等級,增加水泥品種,會摻入一定量的混合材料(粒化高爐礦渣、火山灰、粉煤灰等),形成了建築工程常用的六種水泥:矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥(摻量少)、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰質矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥及複合矽酸鹽水泥(兩種或兩種以上摻料)。

水泥還有以鋁酸鈣為主的鋁酸鹽水泥,帶顔色的白色與彩色矽酸鹽水泥等就不一一贅述了。

關于建築材料中的水泥和石灰就介紹到這啦,想了解更多的建築知識或一起備考注冊師的小夥伴們多多關注我哦[靈光一閃]。

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