第4章气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料
建筑材料常见问题解答第4章气硬性胶凝材料1．什么是胶凝材料、气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料？答：是指能将块状、散粒状材料粘结为整体的材料。
根据硬化的条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类.气硬性胶凝材料是指只能在空气中凝结、硬化，保持和发展强度的胶凝材料;水硬性胶凝材料是指则既能在空气中硬化，更能在水中凝结、硬化，保持和发展强度的胶凝材料。
2．建筑工程上常用气硬性胶凝材料有哪三种?答：建筑工程上常用的的石灰、石膏和水玻璃三种气硬性胶凝材料。
3．石灰的主要成分是什么？建筑用石灰有哪几种形态？答：石灰的主要成分是氧化钙(CaO），其次为氧化镁（MgO）。
建筑用石灰有：生石灰（块灰），生石灰粉，熟石灰粉（又称建筑消石灰粉、消解石灰粉、水化石灰）和石灰膏等几种形态。
4．什么是石灰的熟化？石灰熟化的特点如何?生石灰熟化的方法有哪两种？答：石灰的熟化是指生石灰（CaO）加水之后水化为熟石灰［Ca（OH）2］的过程。
其反应方程式如下：CaO＋H2O = Ca（OH）2石灰熟化的特点:（1）生石灰具有强烈的消解能力，水化时放出大量的热（约950KJ/㎏)，其放热量和放热速度都比其它胶凝材料大得多。
（2）生石灰水化时体积增大1—2.5倍。
煅烧良好、氧化钙含量高、杂质含量低的生石灰（块灰),其熟化速度快、放热量大、体积膨胀也大。
生石灰熟化的方法有淋灰法和化灰法.5．什么是过火石灰？什么是欠火石灰？它们各有何危害?答:当入窑石灰石块度较大，煅烧温度较高时，石灰石块的中心部位达到分解温度时，其表面已超过分解温度,得到的石灰石晶粒粗大，遇水后熟化反应缓慢，称其为过石灰。
若煅烧温度较低，大块石灰石的中心部位不能完全分解，此时称其为欠火石灰。
过火石灰熟化十分缓慢,其可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂,影响工程质量.欠火石灰则降低了石灰的质量,也影响了石灰石的产灰量。
6．什么是石灰的陈伏?陈伏期间石灰浆表面为什么要敷盖一层水？答：为了消除过火石灰在使用中造成的危害，石灰膏（乳）应在储灰坑中存放半个月以上,然后方可使用。
《气硬性胶凝材料》课件
适当增加压力可以提高胶凝材料的密 实度，从而提高其强度和耐久性。
表面处理技术
表面涂层处理
在气硬性胶凝材料表面涂覆一层保护涂层，以提高其耐腐蚀性和抗老化性能。
表面研磨与打蜡
通过表面研磨和打蜡处理，提高气硬性胶凝材料的外观质量和光滑度。
04
气硬性胶凝材料的市场趋 势与未来发展
市场现状
气硬性胶凝材料市场保持稳定增长，随着环保意识的提高和技术的不断进步，市场 需求持续扩大。
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气硬性胶凝材料
目 录
• 气硬性胶凝材料的定义与特性 • 气硬性胶凝材料的生产工艺 • 气硬性胶凝材料的性能优化 • 气硬性胶凝材料的市场趋势与未来发展 • 气硬性胶凝材料的环境影响与可持续发展
01
气硬性胶凝材料的定义与 特性
定义
气硬性胶凝材料是指通过空气中的二氧化碳或水硬性胶凝材 料是指通过与水反应来硬化的胶凝材料。与水硬性胶凝材料 不同，气硬性胶凝材料不能与水混合使用，只能在干燥的环 境中使用。
气硬性胶凝材料在硬化过程中不会释放出大量的热量，因此 不会对周围环境造成过大的影响。同时，由于其硬化过程比 较缓慢，所以硬化后可以获得较高的抗压强度和耐久性。
特性
硬化过程缓慢
气硬性胶凝材料的硬化过程比较缓慢，需要较长 时间才能达到完全硬化的状态。因此，在施工过 程中需要耐心等待，避免过早移动或加载。
应用领域
01 02
建筑行业
气硬性胶凝材料在建筑行业中广泛应用于砌筑、抹灰、地面铺设等工程 中。由于其硬化后具有较高的抗压强度和耐久性，能够保证建筑物的质 量和安全性。
工艺品制作
气硬性胶凝材料也可以用于制作各种工艺品和装饰品。由于其硬化后具 有细腻的表面质地和良好的光泽度，能够制作出精美的艺术品。
气硬性胶凝材料知识点总结
气硬性胶凝材料知识点总结一、气硬性胶凝材料的分类气硬性胶凝材料主要包括混凝土、砂浆、水泥砂浆等。
混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例配制而成的一种具有胶凝性能的材料。
混凝土按用途和材料性能的不同可以分为普通混凝土、高强混凝土、自密实混凝土、自流平混凝土、自密实自流平混凝土等。
砂浆是由水泥、砂和水按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
水泥砂浆是由水泥和砂按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
水泥砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
二、气硬性胶凝材料的性能1、抗压性能：气硬性胶凝材料具有优良的抗压性能，能够承受较大的压力而不发生破坏。
2、抗折性能：气硬性胶凝材料具有较好的抗折性能，能够承受一定的弯曲力而不发生开裂。
3、抗渗透性能：气硬性胶凝材料具有优良的抗渗透性能，能够阻止水分和有害物质的渗透。
4、耐久性能：气硬性胶凝材料具有较好的耐久性能，能够长时间保持原有的性能和外观。
5、抗冻融性能：气硬性胶凝材料具有良好的抗冻融性能，能够在低温环境下不发生膨胀和破裂。
6、耐磨性能：气硬性胶凝材料具有较好的耐磨性能，能够经受磨损而不产生明显的变形和损坏。
三、气硬性胶凝材料的应用1、建筑领域：气硬性胶凝材料在建筑领域广泛应用，用于混凝土梁、柱、板、墙、地板、楼梯等的施工，以及砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆等的施工。
2、道路领域：气硬性胶凝材料在道路领域广泛应用，用于路面、路基、路肩、桥梁等的建设和维护。
3、水利工程领域：气硬性胶凝材料在水利工程领域广泛应用，用于水泥混凝土坝、水泥砂浆坝、渠道等的建设和维护。
4、隧道领域：气硬性胶凝材料在隧道领域广泛应用，用于衬砌、防水、排水、加固等方面的施工。
四、气硬性胶凝材料的加工工艺1、配料：气硬性胶凝材料的配料是指根据设计要求，按照一定的比例将水泥、砂、骨料等原材料进行混合。
建筑材料气硬性胶凝材料
建筑材料气硬性胶凝材料引言建筑材料是指用于修建建筑物和其他构筑物的材料。
其中，气硬性胶凝材料是一种常见的建筑材料，其具有快速硬化的特点，可广泛应用于各种建筑工程中。
本文将介绍气硬性胶凝材料的定义、特性、分类和应用领域，并对其在建筑工程中的重要性进行讨论。
定义气硬性胶凝材料是一种通过混合水和其他化学物质，产生气体反应并在较短时间内固化成坚硬物质的建筑材料。
这种材料可以通过气化、气凝、气孔分散等气体物理功效实现气体形成的过程。
在固化后，气硬性胶凝材料具有很高的强度和耐久性。
特性气硬性胶凝材料具有以下几个主要特性： 1. 快速固化：气硬性胶凝材料可以在较短时间内固化成坚硬的物质，加快了建筑工程的进展。
2. 高强度：固化后的气硬性胶凝材料具有很高的强度，能够承受较大的压力和重量。
3. 耐久性：气硬性胶凝材料具有良好的耐久性，能够长时间保持其性能和外观。
4. 密度可控：通过调整气硬性胶凝材料中的气体含量，可以控制其密度，以适应不同的使用环境和需求。
5. 可塑性：在初始固化之前，气硬性胶凝材料具有良好的可塑性，可以方便地进行成型和施工。
分类根据原料和固化机理的不同，气硬性胶凝材料可以分为多种类型。
以下是几种常见的气硬性胶凝材料： 1. 水泥基气硬性胶凝材料：以水泥作为主要原料，并通过水和氢氧化钠、硫酸钠等化学物质的反应产生气体，固化后形成坚硬物质。
2. 石膏基气硬性胶凝材料：以石膏为主要原料，并通过水和氧化钙等化学物质的反应产生气体，固化后形成坚硬物质。
3. 硅酸盐基气硬性胶凝材料：以硅酸盐为主要原料，并通过水和碳酸钠等化学物质的反应产生气体，固化后形成坚硬物质。
4. 碱性氯化镁基气硬性胶凝材料：以碱性氯化镁为主要原料，并通过水和盐酸等化学物质的反应产生气体，固化后形成坚硬物质。
应用领域气硬性胶凝材料在建筑工程中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面： 1. 基础工程：气硬性胶凝材料可以用于修建建筑物的地基、基础和地下结构，因其固化时间短、强度高等特点，能够加快施工进度。
气硬性胶凝材料
过烧石灰——熟化慢、使用时需陈伏。 3.产品：
生石灰粉——磨细生石灰 消石灰粉(熟石灰)———加水60~80%（生石灰
重量）也需“陈伏” 石灰膏——表观密度1300~1400kg
二、 性能
➢ 可塑性和保水性好。 故用作石灰水泥砂浆，改善和易性。
因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所产生的网状干缩性裂纹
石灰膨胀裂纹
由于石灰浆中存在大量的游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部裂纹，故石灰浆不宜 单独使用，通常工程施工时常掺入一定量的骨料(砂子)或纤维材料(麻刀、纸 筋等)。
6.生产轻质碳酸钙。
第二节 石膏
一、概述 1. 常用的石膏胶凝材料及原材料： ➢ 种类：建筑石膏（β）、高强石膏（α）；
无水石膏水泥；高温煅烧石膏 ➢ 原材料：二水石膏（软、生石膏）；无水
石膏（硬石膏）；天然、化工石膏 2. 二水石膏（CaSO4‧2H2O)的脱水反应
（1）65~75 ℃ 开始脱水 （2）107~170℃ 生成半水石膏。常压，β型，建筑
2.2 建筑石膏
氟铝石膏
石膏空心条板
纸面石膏条板
轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（竖吊）
轻钢龙骨纸面石膏板吊顶（平吊）
轻钢龙骨纸面石膏权隔墙
将可耐福厚板水平 向安装在C型竖向 龙骨上
可耐福双层龙 骨隔墙系统安 装程序
沿每耐在龙将 耐 向 石装有将板竖竖1福沿后向双骨膏，接另 福 安.可安向5在上胶向安m顶,龙层间板以缝一 厚 装再耐装龙沿涂（龙装设龙骨C放错保用福在骨侧 板边以龙骨龙型一骨置缝证一石C上的 水龙密骨方骨竖个安岩型安所根膏可 平骨封）向向可装棉竖
CaO+MgO 含量——限制胶凝组分含量。 下限（不小于）
建筑材料第四章气硬性胶凝材料
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
4.2.2 建筑石膏的凝结与硬化
1.石膏的水化
1
1
CaSO4 2 H2O 1 2 H2O CaSO4 2H2O
2.石膏的凝结硬化
干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行
4.2.3 建筑石膏的特性
凝结硬化快 体积微膨胀 多孔性 防火性好，但耐火性差 环境的调节性 耐水性、抗冻性差
⑧舒适的居住功能：由于石膏板具 有独特的“呼吸”性能，可在一定范围 内调节室内湿度，使居住舒适。
⑨绿色环保：纸面石膏板采用天然 石膏及纸面作为原材料，决不含对人体 有害的石棉（绝大多数的硅酸钙类板材 及水泥纤维板均采用石棉作为板材的增 强材料）。
⑩节省空间：采用纸面石膏板作墙 体，墙体厚度最小可达74mm，且可保证 墙体的隔音、防火性能。
气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别
气硬性胶凝材料 只能 在 空气中
凝结硬化。
水硬性胶凝材料不仅可以在 空气中 凝 结硬化，还可以 在水中 更好地保持和发展
其强度。
判断题：
气硬性胶凝材料只能在空气中凝
结硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中
凝结硬化。
错
既能在空气中 凝结硬化，又能 在水中凝结硬化
4.1 建筑石灰
胶凝材料
指经过自身的物理化学作用后，能够 由浆体变成固体，并在变化过程中把一些 散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度 的整体的材料。
胶凝材料的分类
将在第四章 进行讲解
胶凝材料
有机胶凝材料（树脂、沥青等）
二者有何区别 ？？？
无机胶凝材料 本章的重点
水硬性胶凝材料（水泥） 气硬性胶凝材料（石灰、石膏）
第4章气硬性胶凝材料
五、石灰的应用
①石灰乳涂料 ②拌制砂浆
第一节 石灰
（石灰砂浆、混合砂浆） ③拌制石灰土和三合土 ④生产硅酸盐制品
（灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅 酸盐砌块等）
灰土
三合土
石 灰 咏
〈明〉于谦
千锤万凿出深山，→原料 烈火焚烧若等闲；→制备 粉身碎骨浑不怕， →熟化 要留清白在人间。 →应用
两者有何 差别？
A
B
在煅烧过程中，若温度过低或煅烧时间不足，使得CaCO3 不能完全分解，将会生成“欠火石灰”。如果煅烧时间过长 或温度过高，将生成颜色较深、块体致密的“过火石灰”。 过火石灰水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨 胀，引起已变硬石灰体的隆起鼓包和开裂。 石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏 时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水 化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积 膨胀，从而形成膨胀性裂纹。 石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过 程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大、石灰过多，易产生 此类裂纹。
第4章
4.1石灰 4.2石膏 4.3水玻璃
气硬性无机胶凝材料
第一节 石灰
一、石灰的原料及生产
石灰岩
煅烧
900 C
生石灰
CaCO3 CaO CO2 600 C MgCO3 MgO CO2
钙质石灰： MgO含量小于或等于5％ 镁质石灰： MgO含量大于5％
1300~1400℃ nSiO2 Na2CO3 Na2O nSiO2 CO2
第三节 水玻璃
三、水玻璃的硬化
水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝 胶，并逐渐干燥脱水成为氧化硅而硬化，其表达 式为： Na2O· nSiO2+CO2+mH2O＝nSiO2· 2O+Na2CO3 mH 由于空气中二氧化碳的浓度较低，为加速水玻璃 的硬化，常加入氟硅酸钠(Na2SiF6)作为促硬剂， 加速二氧化硅凝胶的析出。 2（Na2O· nSiO2）+mH2O+Na2SiF6 ＝（2n+1）SiO2· 2O+6NaF mH 氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重的12～15％。
第四章 无机气硬性胶凝材料
二、石灰的熟化 工地上使用石灰时，通常将生石灰加
水，使之消解为消（熟）石灰—氢氧 化钙，这个过程称为石灰的“消化”， 又称“熟化”：
CaO H2O Ca(OH )2 64.9KJ
第4章 无机气硬性胶凝材料
上述化学反应有两个特点：一是熟化热 大、熟化速率快；二是熟化过程中固相 体积增大1.5倍～3.5倍。后一个特点易 在工程中造成事故，应予高度重视。如 前所述，过火石灰熟化极慢，它要在占 绝大多数的正常石灰凝结硬化后才开始 慢慢熟化，并产生体积膨胀，从而引起 已硬化的石灰体发生鼓包开裂破坏。
３）建筑石膏 （ＣaSO4·1/2 H2O） 也称熟石 膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，煅 烧成β-型半水石膏：
CaSO4
2H
2O
107 C ~1 70C常压
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
第4章 无机气硬性胶凝材料
2、建筑石膏的水化与硬化 建筑石膏与适量水拌合后，能形成
可塑性良好的浆体，随着石膏与水 的反应，浆体的可塑性很快消失而 发生凝结，此后进一步产生和发展 强度而硬化。
第4章 无机气硬性胶凝材料
石灰
5）磨制生石灰粉 建筑工程中大量用磨细生石灰来代替石灰膏和 消石灰粉配制灰土或砂浆，或直接用于生产硅 酸盐制品。磨细生石灰可不经预先消化和陈伏 直接应用。因为这种石灰具有很高的细度，水 化反应速度快，水化时体积膨胀均匀，避免了 产生局部膨胀过大现象。另外，石灰中的过火 石灰和欠火石灰被磨细，提高了石灰的质量和 利用率。
生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极 细的呈胶体状态的氢氧化钙，表面吸附一层 厚水膜，因而颗粒间的摩擦力减小，可塑性 好。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性 和保水性显著提高。
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料是指在施工过程中，通过物理或化学方法使材料产生气体，产生气孔结构并经过一定时间的固化后形成的一种具有一定强度和泡孔性的材料。
气硬性胶凝材料包括气泡石、发泡混凝土、泡沫水泥、气泡砂浆等。
这些材料在生产制备的过程中，通过添加适量的发泡剂、膨胀剂等，使材料中产生大量的气孔，达到材料轻质化的效果。
在固化过程中，这些气孔能够保持一定的稳定性，使材料具有一定的抗压强度和抗冻性能。
气硬性胶凝材料的主要特点是具有轻质、绝热、隔声、抗震等优点。
首先，气孔的存在使得气硬性胶凝材料的比重较轻，能够有效减轻建筑物自重，提高建筑物整体的抗震性能和抗震安全系数。
其次，气孔结构使材料具有良好的绝热性能，能够阻止热量的传递，从而起到保温和节能的作用。
同时，气孔还能吸收和隔离噪声，提供良好的隔声效果。
此外，气硬性胶凝材料的性能稳定，不易受环境湿度、温度等因素的影响，具有较好的耐久性。
气硬性胶凝材料的应用范围广泛，主要用于墙体、地板、屋面、隔墙、隔热、防火等建筑构件的施工。
与传统的硬性胶凝材料相比，气硬性胶凝材料具有更轻、更强、更绝热、更隔声、更环保等优势，因此在现代建筑中得到广泛应用。
总的来说，气硬性胶凝材料是一种通过控制气孔结构和固化过程，以达到轻质化、强度化、隔热绝热、隔声以及其他特殊性
能的胶凝材料。
这些特点使得气硬性胶凝材料在建筑工程中具有广泛的应用前景，能够满足人们对于轻质化、强度化和环保性能的要求。
第四章--气硬性胶凝材料
防火20性21好/4/，9 耐水性差
建筑石膏制品 14
5. 防火性好
硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作用时或遇 火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕， 可有效阻止火势的蔓延，因而具有良好的防火效果。
6. 耐水性差
由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，遇水后粒 子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏将溶解，发生 局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐水性较差。
2021/4/9
32
工程实例分析
[实例一]: 某住宅楼的内墙使用石灰砂浆抹面，数 月后墙面上出现了许多不规则的网状裂 纹，同时在个别部位还发现部分凸出的 放射状裂纹，试分析原因。
石灰20的21生/4/产9
3
4.2 石 膏
石膏也是一种应用甚广的气硬 性胶凝材料。
石膏和石膏制品具有轻质、 高强、隔热、耐火、吸声以及容 易加工等优点，特别适用于框架 轻质板结构工程。
石膏2021/4/9
4
4.2 石 膏
4.2.1 石膏的原料及生产
1. 原料
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水 不同时可形成多种性能不同的石膏。
真题2021/4/9
28
注册考试真题
[注册造价工程师] 原题: 生石灰（又称块灰）加水熟化成石灰浆（氢氧化钙和
水）。使用前，应在储灰坑中“陈伏”（ ）天以上，其目的 是消除过火石灰的危害，同时也得到良好的可塑性。
A．7 B．15 C．21 D．30
[一级注册建筑师执业资格考试]原题：
袋白灰(消石灰粉)使用前也应进行陈伏处理是为了（ ）。
提 示： 建筑材料(单选题3)
答 案： A.有利于硬化
B.消除过火石灰的危害
建筑材料 4气硬性胶凝材料
(2)
建筑石膏
β型半水石膏的晶体较细，所以调制成一定稠 型半水石膏的晶体较细， 度的浆体时，需水量也比型半水石膏的需水量 度的浆体时， 大，导致建筑石膏的孔隙率也大，因而强度较 导致建筑石膏的孔隙率也大， 低。 在实际生产与工程中， 在实际生产与工程中，建筑石膏的应用更广泛 一些。 一些。
建筑石膏的技术性质
(1) 高强石膏 α型半水石膏的晶粒较粗，也比较密，因此比表面积较 型半水石膏的晶粒较粗， 也比较密， 将此种石膏加水硬化后，具有较高的密实度和强度， 小，将此种石膏加水硬化后，具有较高的密实度和强度， 3小时的抗压强度即可达到 小时的抗压强度即可达到9~24MPa，7天抗压强度可达 小时的抗压强度即可达到 ， 天抗压强度可达 15-40MPa，因此，将之称为高强石膏。 15-40MPa，因此，将之称为高强石膏。 高强石膏在应用中，一般用于强度要求较高的抹灰工程， 高强石膏在应用中，一般用于强度要求较高的抹灰工程， 装饰制品和石膏板，加入防水剂后， 装饰制品和石膏板，加入防水剂后，还可用于温度较高 的环境中， 的环境中，加入有机物如聚乙烯醇水溶液等可配制成粘 结剂，其特点是无收缩。 结剂，其特点是无收缩。
气硬性胶凝材料
4.1.3 石灰的硬化
石灰浆在空气中的硬化是物理变化过程——干燥结晶，和化学反应过程— —碳化硬化两个同时进行的过程。
6．石灰乳涂料 将熟化好的石灰膏或消石灰粉加水稀释，成为石灰乳涂料，可用于建筑室 内粉刷。石灰乳是一种廉价的涂料，且施工方面，颜色洁白，具有一定的装饰 效果，因此在建筑中应用十分广泛。加入各种碱性矿物颜料，可变成彩色涂料。
7．配制无熟料水泥 将具有一定活性的混合材料，按适当比例与生石灰配合，经共同磨细，可 得到水硬性的胶凝材料，即为无熟料水泥。 生石灰具有很强的吸湿性，在空气中放置太久，会吸收空气中的水分和二 氧化碳，生成碳酸钙粉末，从而失去粘结力。因此储存生石灰时，一定要注意 防潮防水，而且存期不宜过长，通常进场后可立即陈伏，将储存期变为熟化期。 另外，生石灰熟化时会释放大量的热，且体积膨胀，故在储存和运输生石灰时， 还应注意将生石灰与易燃物品分开保管，以免引起火灾。
水，然后慢慢加入生石灰，以免池中温度过高，既影响熟化石灰的质量，也易 对施工人员造成伤害。而慢熟石灰则应先加生石灰，再慢慢向池中注水，以保 持池中有较高的温度，从而保证石灰的熟化速度。
4.1.5 石灰的技术性能及标准
建筑生石灰根据有效氧化钙和有效氧化镁的含量、二氧化碳含量、未淌化残渣 含量以及产浆量划分为优等品、一等品和合格品。各等级的技术要求见表4-2。
3．建筑生石灰粉 将生石灰磨成细粉，即建筑生石灰粉。建筑生石灰粉加入适量的水拌成的石灰浆 可以直接使用，主要是因为粉状石灰熟化速度较快，熟化放出的热促使硬化进一步加 快。硬化后的强度要比石灰膏硬化后的强度高。
气硬性胶凝材料有哪些
气硬性胶凝材料有哪些
首先，气硬性胶凝材料包括水泥混凝土、石灰石混凝土、石英砂混凝土等。
这
些材料在施工过程中通过添加适量的气泡剂或发泡剂，使混凝土中产生大量微小的气孔，从而提高了混凝土的抗渗性、抗冻融性和抗压强度。
同时，气硬性混凝土还具有较轻的密度和良好的保温隔热性能，适用于建筑物的保温隔热和结构轻质化。
其次，气硬性胶凝材料的特点之一是具有良好的耐久性。
由于气孔的存在，气
硬性混凝土在受到外部冲击或挤压时能够吸收一部分能量，减少了材料的破坏程度，延长了材料的使用寿命。
同时，气硬性胶凝材料中的气孔还能够有效地减小材料的收缩变形，改善了材料的变形性能，提高了材料的使用稳定性。
另外，气硬性胶凝材料在施工过程中具有良好的流动性和可塑性，能够填充各
种形状和结构的模具，形成均匀、致密的混凝土结构。
这种特点使得气硬性混凝土在建筑工程中能够实现复杂结构和精细化施工，提高了工程的施工效率和质量。
此外，气硬性胶凝材料还具有良好的环境适应性和可持续发展性。
通过合理的
配比设计和施工工艺，可以减少材料的用量，降低施工成本，减少对自然资源的消耗，实现资源的可持续利用。
同时，气硬性胶凝材料的使用还能够减少建筑物的能耗，改善建筑环境，符合现代建筑对节能环保的要求。
综上所述，气硬性胶凝材料具有多种种类和独特的物理化学性质，能够满足不
同工程对材料性能的要求。
在未来的建筑领域，气硬性胶凝材料将会得到更广泛的应用，为建筑工程的发展和进步提供有力支持。
建筑材料4气硬性胶凝材料
煅烧温度过低 或时间不足、 原料尺寸过大
煅烧温度过高 或时间过长
石灰的熟化
欠火石灰
特点：外部为正常煅烧的石灰， 残留有未烧透的内核 石灰利用率低，粘结能力差
过火石灰 特点：石灰表面出现裂纹或玻 璃状的外壳，体积收缩明显，
颜色灰黑
熟化慢；硬化后体积膨胀，引
可整理pp起t 鼓包和开裂
8
2.1.2 石灰的熟化与硬化 1. 石灰的熟化
水泥砂浆 石灰浆
混合砂浆
硬化慢
一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法
可整理ppt
18
2. 硬化过程缓慢
从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀 薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于 碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化 缓慢的材料。
3. 硬化时体积收缩大
石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩、 开裂，所以除调成石灰乳作为薄层涂刷外，不宜单独使用。常 在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩、提高抗裂能力和节约石灰。
可整理ppt
19
硬化后强度低
4. 硬化后强度低
石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受 潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆（1： 3）28天强度仅为0.2~0.5MPa。
为充分消化石灰，获得较好的塑性，拌制石灰的用水量较 大，石灰凝结硬化时多余水分蒸发，会留下大量孔隙，因而其 密实性很差。
调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性 调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象
2. 石灰砂浆
石灰膏 砂 水
石灰砂浆（抹面）
石灰膏 砂 水泥 水
混合砂浆（砌筑、抹面）
作抹面砂浆时，需加入纸筋、麻刀等纤维物质，以克服其收
第4章-气硬性胶凝材料(2024版)
石膏
3.硬化后孔隙率大，重量轻但强度低 水化需水 18.6%，石膏硬化后具有很大孔隙率（约50～ 60%)，因而强度低(7d为8～12 Mpa)，抗冻性、 抗渗性及耐水性较差。但具有轻质、保温隔热、 吸声、吸湿的特点 。同样体积的石膏板与水泥板 相比较，重量只有其四分之一。
石膏
一、石膏的原料及生产 (一)原料：（我国石膏资源极其丰富，年产石膏
总量约1000多万吨） 1. 天然二水石膏 又称生石膏（CaSO4 ·2H2O) , 是由含两个结晶水的硫酸钙所组成的沉积岩石。 2.天然硬石膏 又称为无水石膏，主要是由无水硫 酸钙（CaSO4 ) 组成的沉积岩石。 3.工业副产石膏 系指某些化工生产过程中，所产 生的以硫酸钙为主要成分的副产品，经适当处理 后，作为石膏胶凝材料的原料。常见品种有磷石 膏和氟石膏。
此外尚有石膏蜂窝板、防潮石膏板、耐火石膏板、石膏 矿棉复合板等品种。
石膏
2. 粉 刷 石 膏 在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土
质石膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙、柠檬酸、 酒石酸等）及附加材料（石灰、烧粘土、氧化铁 红等）可配制成像水泥一样在施工中现场拌制的 新型抹灰材料┄粉刷石膏。它具有表面坚硬,光滑 细腻，一是黏结力强,不易脱落,克服了传统的水泥 砂浆经常出现的空鼓、开裂现象;二是具有呼吸功 能,可调节室内空气湿度。三是无毒无味。四是凝 结度快,体质轻。五是绿色生态建材,防火性能良好。 六是施工工序简便,落地灰少。特别适用于砼顶板、 加气砼墙面各种保温材料的表面抹灰。解决新材 料抹灰难。
石膏
二、建筑石膏的水化硬化 生成物溶解度小，晶体析出，水分蒸发，凝结，
气硬性胶凝材料
有关气硬性胶凝材料的介绍
一、概念
气硬性胶凝材料是指能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展其强度的胶凝材料，是非水硬性胶凝材料的
一种，属于无机胶凝材料。
比较常见的气硬性胶凝材料如
石灰、石膏、菱苦土和水玻璃等。
二、特点
1.气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中；
2.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化并保持或维持提高其强度的胶凝材料。
三、凝胶材料的发展
胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史。
新石器时代，由于石器工具的进步，掘穴建室的建筑活动已经兴起。
人类最早使用的胶凝材料——粘土来抹砌简易的建筑物。
在粘土中拌以植物纤维（稻草、壳皮）可以起到加筋增强作用。
但是粘土的强度很低，遇水自行散解，不能抵抗雨水的侵蚀。
随着火的发现，煅烧所得石膏和石灰被用来调制建筑砂浆。
四、其他补充
1.胶凝材料按照化学成分分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两类。
无机胶凝材料按照硬化条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类。
2.气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别：主要区别在于硬化条件不同。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。
无机气硬性胶凝材料
复习：1、天然岩石的分类。
2、岩石风化的概念。
3、石材的选用原则。
第四章无机气硬性胶凝材料基本概念：1、什么叫胶凝材料？胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料（如砂子、石子）或块状材料（如砖、石块）粘合为一个整体的材料。
2、分类：胶凝材料一般分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
无机胶凝材料：水硬性和气硬性无机胶凝材料。
区别：（1）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃和菱苦水。
（2）水硬性胶凝材料：既能在空气中（干燥条件下）硬化，又能在水中继续硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如水泥。
第一节石灰石灰广泛应用于建筑工程中；优点：（1）原材料丰富，分布广；（2）生产工艺简单，成本低.1 生产简介：主要原料是天然岩石（以碳酸钙为主要原料）。
常用的有石灰石，白云石等；生产过程中形成的二种不利情况第一种情况:生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。
第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得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，这种石灰称为“过火石灰”。
过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。
当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。
2 石灰的种类（1）石灰按加工方法分以下四种：ü块状的生石灰：Ø即由天然岩石原料煅烧而得到的产品,主要成分是CaO；ü磨细生石灰：Ø 把块状生水灰磨细而得到的粉末材料，主要成分为Caoü消石灰粉：Ø将生石灰加适量的水熟化而得到的粉末；Ca(OH)2;ü消石灰浆：Ø加多量的水（3~4倍的水）而得的浆体,主要成分为Ca(OH)2+水（2）石灰按氧化镁（MgO）含量分类：钙质生石灰：Ø 氧化镁（MgO)含量<5%;镁质生石灰：Ø 氧化镁（MgO）含量>5%;3 石灰的熟化生石灰（CaO）加水生成Ca(OH)2过程，称为石灰的熟化或消解过程。
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建筑材料-气硬性胶凝材料
同一模数的水玻璃，其浓度（或密度）增加，则粘 度增大，粘结力与强度及耐酸、耐热性均提高，但太大 时不利于施工。
二、水玻璃的硬化：
1.硬化速度慢 2.加硬化剂：氟硅酸钠
建筑材料-气硬性胶凝材料 三、水玻璃的性质 1.黏结力强,强度较高 2.耐酸性好 3.耐热性好 4.耐碱性和 耐水性差 四、水玻璃的应用 1.作耐热和耐酸材料 2.涂刷材料表面，提高抗风化能力 3.加固土壤 4.修补砖墙裂缝 5.配置速凝防水剂
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4.3 水 玻 璃
一、水玻璃的组成、水玻璃模数一 1.组成：一种水溶性硅酸盐，其化学分子式为R2O·nSiO2，
R2O为碱金属氧化物，n 为水玻璃的模数。 2. 水玻璃的模数和浓度对水玻璃性质的影响 水玻璃的n值愈大 高 则水玻璃 的 酸性愈高 高 粘度愈大 粘结力愈 强度及耐 耐热性愈
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四、建筑石膏的特性及应用 • 1.建筑石膏的特性： （1）凝结硬化快，使用时必须加缓凝剂。 （2）凝结硬化时体积微膨胀。 （3）孔隙率大、体积密度小、强度较低。 （4）保温性和吸湿性好，具有一定的调温、湿调性。 （5）防火性好，但耐火性较差。 （6）耐水性、抗渗性、抗冻性差。 • 2.建筑石膏的应用：主要用于室内抹灰，粉刷，和 生产各种石膏板。
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第四章 • 内容：
气硬性胶凝材料
介绍石膏、石灰、水玻璃和菱苦土四种气硬性无 机胶凝材料的原料、生产、硬化原理、性质、技 术要求及其应用。
建筑材料-气硬性胶凝材料
学习目的和要求
• 通过本章的学习，熟悉四种气硬性无机胶 凝材料的性质及其应用。以石膏、石灰为 重点，要求了解原料、生产、硬化原理、 技术要求，掌握其性质及其应用。了解水 玻璃和菱苦土的性质及其应用。
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4.2 石 灰
内容: 石灰的原料与生产 石灰的熟化与硬化 石灰技术要求 石灰的性质与应用
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一、石灰的原料与生产
1.生产原料：主要是含碳酸钙为主的天然岩石。（石灰石） CaCO3——CaO+CO2（煅烧温度：900 ℃ -1100℃） 2.石灰的组成：氧化钙（ CaO ）即生石灰，其内部孔隙大，晶 粒小，体积密度小，与水作用快。 3.欠火石灰：由于煅烧温度过低，石灰颗粒内部含有未分解的 碳酸钙内核，它只是降低了石灰的利用率，无危害。 4.过火石灰：由于煅烧温度过高，石灰颗粒表面覆盖一层结构 致密的熔融物，它的结构致密，孔隙率小，体积密度大，与 水作用速度慢，有危害性（使硬化的浆体产生隆起、开裂等 破坏）。
建筑材料-气硬性胶凝材料
选择填空题 1.在建筑上常用的建筑石膏是( )。 A. 二水石膏 B. α型半水石膏 C. β型半水石膏 D. 无水石膏 2.高强度石膏是( )。 A. 二水石膏 B. α型半水石膏 C. β型半水石膏 D. 无水石膏 3.石灰土（灰土）的组成是 ( )。 A. 生石灰和粘土 B. 消石灰粉(熟石灰)和粘土 C. 生石灰和炉渣 D. 消石灰粉(熟石灰)和炉渣 4.水玻璃硬化后的主要特性之一是( )。 A. 耐酸性强 B. 耐水性强 C. 耐碱性强 D. 保水性强 5.石灰浆体干燥硬化过程中，体积( )。
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小结
1. 根据胶凝材料的硬化条件分为气硬性胶凝材料和 水硬性胶凝材料。 2.通过对建筑石膏的凝结硬化过程的学习，初步建 立胶凝材料“凝结硬化”的概念。石膏的多孔性及晶 体组成使得石膏制品具有质轻﹑保温﹑吸声﹑防火 ﹑调温、调湿的性质，但同时也导致它的强度较 低，抗冻性﹑抗渗性及耐水性差。石膏在硬化时体 积微膨胀，以及洁白的颜色，细腻的质地使石膏成 为一种良好的室内用装饰材料。
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四、石灰的性质及应用
(一)石灰的性质: 1.保水性与可塑性好 ：可用于石灰水泥混合砂浆。 2.凝结硬化慢,强度低：不宜用于承重结构。 3.耐水性差：不宜长期用于潮湿环境和水中。 4.干燥收缩大：除用于石灰乳涂料外不宜单独使用，一般要 掺入 其它材料如纸筋、麻刀、砂等，以限制收缩、节 约石灰。 5.可与活性SIO2、活性Al2O3反应，生成具有水硬性的物质；若采 用蒸汽或蒸压养护，可与晶体SIO2反应，生成具有水硬性的物 质。
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(二)石灰的应用 1.拌制灰土或三合土，做道路的垫层或建筑物的基础。 灰土 ：石灰+黏土 三合土 ：石灰+黏土+砂（或石屑、炉渣） 在实或压实下，灰土和三合土的密实度增加，Ca(OH)2 的 可与粘土中的少量活性 SiO2 和活性 Al2O3反应生成了少量
水硬性产物。从而提高了密实程度和强度，耐水性也得到 改善 2.配制水泥石灰砂浆、石灰砂浆、 石灰膏罩白、作制碳化 石灰板。 3.硅酸混凝土及其制品，如加气混凝土砌块、粉灰煤砌块 等。
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11.生石灰水化过程中放出大量的热，同时体积 ( )。 A. 迅速收缩 B. 不变 C. 微膨胀 D. 迅速膨胀 12. 石膏制品的( )。 A. 孔隙率高，且多为闭口孔 B. 孔隙率高，且多为开口孔 C. 孔隙率低，且多为小孔 D. 孔隙率低，且多为闭口孔 13.石膏板在建筑上适合于用于( )。 A. 屋面 B. 承重结构 C.室外 D. 室内
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7. 建筑石膏浆体在凝结硬化时应处于（ ）。 A.干燥环境 B.潮湿环境 C.水中 D. 干燥环境 或潮湿环境 8.生石灰氧化钙与水反应成为氢氧化钙的过程称为石 灰（ ）。 A.凝结 B.硬化 C. 熟化 D. 陈伏 9.下列胶凝材料中，干燥收缩最大的胶凝材料为 （ ）。 A.建筑石膏 B.菱苦土 C. 水玻璃 D.石灰
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3. 石灰在消解过程中有大量热放出及体积膨胀。欠 火石灰、过火石灰都会给石灰的使用带来不利。尤 其是过火石灰，因为水化缓慢，往往在浆体硬化﹑ 形成一定结构强度后才开始水化,较大的膨胀会使 已经形成的结构遭到破坏，所以石灰在使用前必须 经过“陈伏”处理。石灰的硬化过程很慢，是干燥﹑ 结晶和碳化的综合过程。石灰在凝结硬化过程中收 缩大，强度低，不耐水，但保水性与可塑性好，且 可与活性SIO2、活性Al2O3 反应，拌制灰土或三合 土，做道路的垫层或建筑物的基础。
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4.1
一、建筑石膏的生产
建筑石膏
• 原材料：天然二水石膏（CaSO4·2H2O） • 煅烧温度：107℃ -170 ℃ • 建筑石膏的组成：半水石膏（CaSO4·1/2H2O） 二、建筑石膏的凝结与硬化 • 建筑石膏的水化 CaSO4·1/2H2O+3/2H2O= CaSO4·2H2O • 建筑石膏的凝结与硬化 凝结与硬化过程：二水石膏、半水石膏在水中的溶解 度不同。
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二、石灰的熟化与硬化
（一）石灰的熟化 1.石灰的熟化：生石灰（氧化钙）与水发生作用生成 熟石灰（氢氧化钙）的过程。 CaO+H2O=Ca(OH)2 石灰的熟化特点（1）放热；（2）体积增大。 2.石灰的熟化的两种方式： 沉淀 （1）石灰膏：石灰+大量的水 石灰乳 石灰 （2）熟石灰：石灰 淋水（60%~80%） 熟石
建筑材料-气硬性胶凝材料 三、建筑石膏的技术要求 主要有强度，细度和凝结时间要求，并按强 度，细度和凝结时间划分为优等品，一等 品，和合格品。各等级建筑石膏的初凝时间 不得小于6min,终凝时间不得大于30min。 • 从加水开始拌和一直到浆体刚开始失去可塑 性的过程称为浆体的初凝，对应的时间为初 凝时间；从加水开始拌和一直到浆体完全失 去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体 的硬化，对应的时间称为终凝时间。
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二、石灰的熟化与硬化
石灰膏的陈伏：生石灰加水在储灰池中存放二周以上。 石灰膏的陈伏目的：为了消除过火石灰的危害。 （二）石灰的硬化 干燥硬化－氢氧化钙（ Ca(OH)2 ）析晶 碳化硬化－ 碳化生成碳酸钙（CaCO3）
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三、石灰的技术要求
（一）建筑生石灰的技术要求： 1、有效氧化钙和氧化镁含量、 2、未消化残渣含量(即欠火石灰、过火石灰及杂质的含量) 3、二氧化碳含量(欠火石灰含量)、 4、产浆量(指1kg生石灰生成石灰膏的升数L) （二）建筑生石灰粉的技术要求： 1、有效氧化钙和氧化镁含量； 2、二氧化碳含量； 3、细度（0.9mm筛、0.125mm筛） （三）建筑熟石灰粉的技术要求： 1、有效氧化钙和氧化镁含量； 2、细度
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气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料
• 胶凝材料：建筑工程中将能够把散粒状材料或块状黏结成 一个整体的材料称为胶凝材料。 • 胶凝材料分为无机胶凝材料和有机胶凝材料。 • 无机胶凝材料按硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶 凝材料。 • 气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化，也只能在空气 中保持和发展其强度的无机胶凝材料。它的特点是耐水性 差，不宜用于潮湿环境。 • 水硬性胶凝材料：不仅能在空气中凝结硬化，又能更好地 在水中凝结硬化，并保持和发展其强度的无机胶凝材料。 它的特点是耐水性好，可用于潮湿环境或水中。
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4.水玻璃模数和水玻璃的浓度大小决定了水玻璃的 凝结硬化性质。水玻璃模数值大或浓度大，则水玻 璃的粘度大，粘结力﹑强度和耐酸耐热性能均增 强。因水玻璃在空气中硬化慢，常加入硬化剂氟硅 酸钠（Na2SiF6）来加速其凝结硬化。水玻璃硬化具 有黏结力强，耐酸﹑耐高温的特点，但耐碱性和耐 水性差。水玻璃是耐酸防腐工程中常用的胶结料。 5.菱苦土与水拌和后凝结硬化慢﹑强度低，所以通常 用氯化镁溶液（卤水）来调拌菱苦土。这样可使菱 苦土凝结硬化快﹑强度高。但制品易吸潮返卤，表 面返盐霜，易变形翘曲，耐水性差。
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4.4 菱苦土
一、菱苦土的组成： MgO 二、凝结与硬化：由于凝结与硬化速度慢，常加 MgCL2 ·6H2O水溶液拌制。 三、性能与应用： 1、强度高 2、与植物纤维及矿物纤维很好的结合 3、菱苦土材料显著的缺点是吸湿性大、耐水性 差， 当空气相对湿度大于80%时，制品易吸潮产