第十四章_气硬性胶凝材料
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气硬性胶凝材料 答案
气硬性胶凝材料
பைடு நூலகம்
四、选择题
1、石灰熟化过程中“陈伏”是为了（ D ）。 A．有利于结晶 B．蒸发多余水分 C．降低放热量 D．消除过火石灰危害 2、石灰浆体在空气中逐渐硬化，主要是由（ D ）作用来完成的。 A．碳化和熟化 B．结晶和陈伏 C．熟化和陈伏 D．结晶和碳化 3、（ B ）浆体在凝结硬化过程中，体积发生微小膨胀。 A．石灰 B．石膏 C．水玻璃 D．水泥 4、建筑石膏的主要化学成分是（ C ）。 A．CaSO4· 2O B．CaSO4 2H C．CaSO4· 1/2H2O D．Ca(0H)2 5、石膏制品具有良好的抗火性是因为（ C ）。 A．石膏结构致密 B．石膏化学稳定性好，高温不分解 C．石膏遇火时脱水，在表面形成水蒸气和隔热层 D．石膏凝结硬化快
气硬性胶凝材料
五、问答题
2、根据石灰浆体的凝结硬化过程，试分析硬化石灰浆体有哪些特性？ 答：石灰浆体在空气中凝结硬化过程，是由下面两个同时进行的过程 来完成的。 （1）结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 （2）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结 晶，释出水分并被蒸发；由于氢氧化钙结晶速度慢且结晶量少，空气 中二氧化碳稀薄，碳化速度慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不 利于二氧化碳的渗透和碳化作用的深入。 因而硬化浆体具有以下特性： A.凝结硬化慢； B.硬化后强度低； C.硬化时体积收缩大； D.耐水性差，因为硬化石灰浆体的主要成分是氢氧化钙，而氢氧 化钙可微溶解于水。
《气硬性胶凝材料》课件
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。
耐久性好
由于气硬性胶凝材料的硬化过程比较均匀，所以 硬化后材料的内部结构比较致密，不易受到腐蚀 和破坏。因此，气硬性胶凝材料的耐久性较好， 能够长期保持其性能。
高抗压强度
气硬性胶凝材料硬化后具有较高的抗压强度，能 够承受较大的压力和负荷。
适用范围局限
由于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，因此其适用范围相对比较局 限。
绿色生产
推广绿色生产技术，如利 用可再生能源、采用环保 型原料等，降低生产过程 中的环境影响。
绿色生产技术
清洁能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源，减少对化石能源的依赖。
环保型原料
采用环保型原料，如脱硫石膏等，减少对环境的影响。
废气、废水处理技术
采用先进的废气、废水处理技术，减少污染物排放。
THANK YOU
感谢观看
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。
耐久性好
由于气硬性胶凝材料的硬化过程比较均匀，所以 硬化后材料的内部结构比较致密，不易受到腐蚀 和破坏。因此，气硬性胶凝材料的耐久性较好， 能够长期保持其性能。
高抗压强度
气硬性胶凝材料硬化后具有较高的抗压强度，能 够承受较大的压力和负荷。
适用范围局限
由于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，因此其适用范围相对比较局 限。
绿色生产
推广绿色生产技术，如利 用可再生能源、采用环保 型原料等，降低生产过程 中的环境影响。
绿色生产技术
清洁能源利用
利用太阳能、风能等可再生能源，减少对化石能源的依赖。
环保型原料
采用环保型原料，如脱硫石膏等，减少对环境的影响。
废气、废水处理技术
采用先进的废气、废水处理技术，减少污染物排放。
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气硬性无机胶凝材
来自百度文库玻璃安装
在玻璃安装过程中，气硬性无机胶凝材料可以作 为结构胶使用，确保玻璃的安全性和稳定性。
其他领域的应用案例
1 2
农业领域
气硬性无机胶凝材料可以用于制作农业用的温室、 大棚等设施，提高农作物的产量和品质。
包装材料
利用气硬性无机胶凝材料的防水、防潮等特点， 可以制作包装材料，保护物品不受损坏。
3
化工领域
施工要求高
气硬性无机胶凝材料的 施工要求较高，需要专 业的施工人员和技术支
持。
应用范围有限
气硬性无机胶凝材料的 应用范围相对有限，主 要适用于一些特定的工
程领域。
未来改进方向
提高韧性
通过改进材料配方和生产工艺 ，提高气硬性无机胶凝材料的
韧性，降低脆性。
增强耐火性
研发具有更高耐火性的气硬性 无机胶凝材料，提高其防火性 能。
耐久性好
气硬性无机胶凝材料的耐久性较好， 不易受潮、不易腐蚀，使用寿命较长。
成本低廉
气硬性无机胶凝材料的价格相对较低， 能够降低工程成本。
局限性
脆性大
气硬性无机胶凝材料的 脆性较大，容易开裂或 破损，需要采取措施进
行加固。
耐火性差
气硬性无机胶凝材料的 耐火性较差，容易燃烧 或分解，需要采取防火
措施。
简化施工工艺
通过改进施工工艺和技术，降 低气硬性无机胶凝材料的施工 难度，提高施工效率。
在玻璃安装过程中，气硬性无机胶凝材料可以作 为结构胶使用，确保玻璃的安全性和稳定性。
其他领域的应用案例
1 2
农业领域
气硬性无机胶凝材料可以用于制作农业用的温室、 大棚等设施，提高农作物的产量和品质。
包装材料
利用气硬性无机胶凝材料的防水、防潮等特点， 可以制作包装材料，保护物品不受损坏。
3
化工领域
施工要求高
气硬性无机胶凝材料的 施工要求较高，需要专 业的施工人员和技术支
持。
应用范围有限
气硬性无机胶凝材料的 应用范围相对有限，主 要适用于一些特定的工
程领域。
未来改进方向
提高韧性
通过改进材料配方和生产工艺 ，提高气硬性无机胶凝材料的
韧性，降低脆性。
增强耐火性
研发具有更高耐火性的气硬性 无机胶凝材料，提高其防火性 能。
耐久性好
气硬性无机胶凝材料的耐久性较好， 不易受潮、不易腐蚀，使用寿命较长。
成本低廉
气硬性无机胶凝材料的价格相对较低， 能够降低工程成本。
局限性
脆性大
气硬性无机胶凝材料的 脆性较大，容易开裂或 破损，需要采取措施进
行加固。
耐火性差
气硬性无机胶凝材料的 耐火性较差，容易燃烧 或分解，需要采取防火
措施。
简化施工工艺
通过改进施工工艺和技术，降 低气硬性无机胶凝材料的施工 难度，提高施工效率。
气硬性胶凝材料知识(PPT 41张)
5．下列材料中属于胶凝材料的是( A．水泥 B．石灰 C．石膏
习题
五、问答题
1．气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别？ 2．石灰的熟化有什么特点？ 3．欠火石灰和过火石灰有何危害？如何消除？ 4．石灰、膏作为气硬性胶凝材料二者技术性质有何区别，有 什么共同点？ 5．石灰硬化后不耐水，为什么制成灰土、三合土可以用于路
9．石膏在凝结硬化过程中体积将略有_____ 。
10．水玻璃Na2O·nSiO2中的n称为_____ ；该值越大，水玻 璃粘度_____ ，硬化越_____ 。
习题
二、判断题
1．气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，而水硬性胶凝材 料只能在水中硬化。 2．建筑石膏的分子式是CaSO4·2H2O。 ( ( ) )
习题
一、填空题
4．生产石灰的原料主要是以含_____为主的天然岩石。
5．石膏是以_____为主要成分的气硬性胶凝材料。
6．石灰浆体的硬化过程主要包括_____和_____两部分。 7．生石灰熟化成熟石灰的过程中体积将_____ ；而硬化过 程中体积将_____ 。
习题
一、填空题
8．石灰膏陈伏的主要目的是_____。
等级
3.0
2.0 1.6 ≤10 ≥3 ≤30
≥3.0
≥2.0 ≥1.6
≥6.0
≥4.0 ≥3.0
任务3.2
气硬性胶凝材料
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
CaO+MgO 含量——限制胶凝组分含量。 下限（不小于）
CO2——指未参加反应的CaCO3的量或已 碳化的CaCO3的量。上限。
➢ 消石灰粉 JC/T481-92
四、应用
➢ 制作石灰乳 ➢ 砂浆——石灰砂浆或混合砂浆 ➢ 三合土 ➢ 硅酸盐制品 CaO+SiO2+aq=Cao.SiO2.aq
Ca(OH)2
石膏灯圈
石膏顶角线
石膏放火角
石膏浮雕
石膏海棠角
石膏花角
石膏梁托
石膏罗马柱
Baidu Nhomakorabea
石膏内弧
石膏平弧 石膏外弧
石膏平角线
石膏神台
石膏碎砖板
石膏正砖板
石膏的应用
菱 苦 土 地 板
苦土瓦
包
装
板
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）
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
气硬性胶凝材料
13:42:13
石灰的水化与凝结硬化
2 石灰浆的凝结硬化
石灰的硬化是指石灰浆体由塑性状态逐步转化为具有一定强度的 固体的过程。石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进 行的过程来完成。 1) 结晶作用 石灰浆体在干燥过程中由于水分蒸发或被周围气体吸收，各 个颗粒间形成网状孔隙结构，在毛细管压力的作用下，颗粒间距 逐渐减小，因而产生一定强度。同时氢氧化钙逐渐从饱和溶液中 结晶析出，并形成一定的结晶强度。 2) 氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出 水分并被蒸发。
Ca(OH)2 +CO2 +nH2O CaCO3 +(n+1)H2O
13:42:13
石灰的特性
良好的保水性 凝结硬化慢、强度低 耐水性差 — 不宜在潮湿的环境中使用 体积收缩大 — 不宜单独使用 掺加砂、麻刀、纸筋抵抗收缩开裂
13:42:13
石灰的应用
磨细生石灰 熟石灰粉 — 配制石灰土（石灰＋粘土）和 三合土（石灰＋粘土＋砂石等填料） 石灰膏 — （1）稀释成石灰乳作粉刷的涂料 （2）拌和成砂浆用于抹灰层 （3）配成混合砂浆砌筑墙体
13:42:13
建筑石膏室内粉刷
13:42:15
建筑石膏的应用(二)装饰制品
以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材 料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏 硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏 雕塑、饰面板及各种装饰品。 如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装 饰石膏板、石膏脚线、灯圈、罗马柱等，主 要用于分室墙，内隔墙、吊顶及装饰。
石灰的水化与凝结硬化
2 石灰浆的凝结硬化
石灰的硬化是指石灰浆体由塑性状态逐步转化为具有一定强度的 固体的过程。石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进 行的过程来完成。 1) 结晶作用 石灰浆体在干燥过程中由于水分蒸发或被周围气体吸收，各 个颗粒间形成网状孔隙结构，在毛细管压力的作用下，颗粒间距 逐渐减小，因而产生一定强度。同时氢氧化钙逐渐从饱和溶液中 结晶析出，并形成一定的结晶强度。 2) 氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出 水分并被蒸发。
Ca(OH)2 +CO2 +nH2O CaCO3 +(n+1)H2O
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石灰的特性
良好的保水性 凝结硬化慢、强度低 耐水性差 — 不宜在潮湿的环境中使用 体积收缩大 — 不宜单独使用 掺加砂、麻刀、纸筋抵抗收缩开裂
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石灰的应用
磨细生石灰 熟石灰粉 — 配制石灰土（石灰＋粘土）和 三合土（石灰＋粘土＋砂石等填料） 石灰膏 — （1）稀释成石灰乳作粉刷的涂料 （2）拌和成砂浆用于抹灰层 （3）配成混合砂浆砌筑墙体
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建筑石膏室内粉刷
13:42:15
建筑石膏的应用(二)装饰制品
以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材 料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏 硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏 雕塑、饰面板及各种装饰品。 如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装 饰石膏板、石膏脚线、灯圈、罗马柱等，主 要用于分室墙，内隔墙、吊顶及装饰。
建筑材料课件ppt课件
掌握掺加混合材硅酸盐水泥的技术性质、特点 以及应用；
了解水玻璃以及其他水泥的特点、性质及应用 。
教学重点
硅酸盐和掺加混合材硅酸盐水泥的技术性质、 3 特点以及应用；
第一节 气硬性胶凝材料
建筑石膏 石灰 水玻璃
4
第一节 气硬性胶凝材料
何为胶凝材料？ 胶凝材料是指在一定条件下，通过自身的一系列 物理化学变化能够由浆体变为石状体，并能胶结 其它物料成整体而且具有一定机械强度的物质。
性能好。 5、生产硅酸盐制品
如灰砂砖、加气混凝土制品
22
难点解析
建筑石灰是不耐水的，而且强度不高，但为什么 灰土和三合土抗水性却很好，强度又较高呢？
不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或 三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成 胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结 起来，使灰土有较高的强度。灰土逐渐硬化，增加 了土壤颗粒间的附着强度，所以增强了抗水性。
5
一、 建筑石灰
关于中学化学和日常生活的两个问题
1、自热式米饭的加热原理是什么？ 生石灰加水放热 CaO + H2O —— Ca(OH)2 + Q（64.88KJ）
2、往石灰水中吹气会发生什么变化？ 石灰水变浑浊 Ca(OH)2 ＋CO2＋ H2O —— CaCO3 ＋ 2H2O
6
§任 务
了解水玻璃以及其他水泥的特点、性质及应用 。
教学重点
硅酸盐和掺加混合材硅酸盐水泥的技术性质、 3 特点以及应用；
第一节 气硬性胶凝材料
建筑石膏 石灰 水玻璃
4
第一节 气硬性胶凝材料
何为胶凝材料？ 胶凝材料是指在一定条件下，通过自身的一系列 物理化学变化能够由浆体变为石状体，并能胶结 其它物料成整体而且具有一定机械强度的物质。
性能好。 5、生产硅酸盐制品
如灰砂砖、加气混凝土制品
22
难点解析
建筑石灰是不耐水的，而且强度不高，但为什么 灰土和三合土抗水性却很好，强度又较高呢？
不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或 三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成 胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结 起来，使灰土有较高的强度。灰土逐渐硬化，增加 了土壤颗粒间的附着强度，所以增强了抗水性。
5
一、 建筑石灰
关于中学化学和日常生活的两个问题
1、自热式米饭的加热原理是什么？ 生石灰加水放热 CaO + H2O —— Ca(OH)2 + Q（64.88KJ）
2、往石灰水中吹气会发生什么变化？ 石灰水变浑浊 Ca(OH)2 ＋CO2＋ H2O —— CaCO3 ＋ 2H2O
6
§任 务
3.1 气硬性胶凝材料
(2)凝结硬化慢、强度低：碳酸钙和氢氧化钙结晶体 凝结硬化慢、强度低： 凝结硬化慢 (3)耐水性差：氢氧化钙结晶易溶于水 耐水性差： 耐水性差 (4)体积收缩大：蒸发大量的游离水 体积收缩大： 体积收缩大 （5）吸湿性强 ）
四、应用
（一）建筑业
1．石灰乳涂料
将热化好的消石灰加入水稀释，直接用于室内墙壁和天棚的 将热化好的消石灰加入水稀释， 涂料。 涂料。 ——加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。 加入各种耐碱颜料，可变成彩色涂料。 加入各种耐碱颜料 ——加入少量磨细的矿渣或粉煤灰 ，提高其耐水性。 加入少量磨细的矿渣或粉煤灰 提高其耐水性。 ——加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。 加入明矾，氯化钙，聚乙烯醇等减少涂层粉化。 加入明矾
二、生石灰的原材料和生产
原料： 原料： 以含碳酸钙为主的天然岩石和化工副产品。 碳酸钙为主的天然岩石和化工副产品 以含碳酸钙为主的天然岩石和化工副产品。 天然岩石主要有石灰石、大理石、白云石、 天然岩石主要有石灰石、大理石、白云石、方 解石、白垩、石灰华等； 解石、白垩、石灰华等； 化工副产品主要有电石渣（消化电石而得） 化工副产品主要有电石渣（消化电石而得）等: 石灰的主要成分是氧化钙CaO，次要成分是氧化 石灰的主要成分是氧化钙 ， 镁MgO 。
2．石灰砂浆 ．
拌制， ①石灰膏+砂+水+拌制，既可用作砌筑砂浆又可用作 石灰膏 砂 水 拌制 抹面。 抹面。 ②石灰膏+纤维+水拌制，多用于抹面。 石灰膏+纤维+水拌制，多用于抹面。 纤维 水拌制
第十一讲气硬性胶凝材料详解
（沥青、树脂）
2
石灰
一、 石灰的生产 1.原料
——以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白垩等)
富含CaCO3 部分MgCO3
3
2.煅烧
900 1100 C
CaCO3
CaO CO2 Q
块状生石灰
块状生石灰的特点： CaO质量几乎下降一半,但体积缩小很少,故优质生石灰
应为白色疏松结构。 欠火石灰：温度过低/时间不够/石灰石不能充分烧透,存在硬心 过火石灰：温度过高/时间过长/颜色深（褐、黑）
优等 一等 合格 优等 一等 合格 优等 一等 合格 品 品品品品品品品品
70 65 60 65 60 55 65 60 55
游离水/%
0.4～２
体积安定性
0.90mm筛 细 筛余/%≯ 度 0.125mm筛
筛余%≯
合格 合格 — 合格 合格 — 合格 合格 —
0
0 0.5 0
0 0.5 0
0 0.5
19
石膏凝结硬化示意图
（1）二水石膏的溶解度约为半水石膏溶 解度的1/5左右。（2）硬化过程中，水参 与反应并不断蒸发。
20
石膏的SEM照片
21
三、建筑石膏的技术性质与应用（一）
14
五、 石灰的应用
（1）制作石灰乳涂料
（2）配制砂浆
（3）拌制石灰土和石灰三合土
气硬性胶凝材料
6、磨制生石灰粉 建筑工程中大量采用磨细生石灰来代 替石膏和消石灰粉配制灰土或砂浆， 或直接用于制造硅酸盐制品。
3.3 水玻璃
水玻璃 俗称泡花碱， 是一种气硬性胶凝材
料。在耐酸工程和耐热工程中常用来配制水
玻璃胶泥、水玻璃砂浆及水玻璃混凝土；也
可单独使用水玻璃或以水玻璃为主要原料配
制涂料。
粉刷石膏分类：
1 、按用途可分为：面层粉刷石膏 （M）、底层粉刷石膏（D）和保温 层粉刷石膏（W） 2、按强度可分为：优等品（A）、 一等品（B）与合格品（C）
（二）建筑石膏制品
1、纸面石膏板 以建筑石膏为主要原料，掺入纤维、 外加剂和适量的轻质填料等，浇注在 纸面上，成型后再覆上层面纸。 纸面石膏板有普通、耐水和耐火纸面 石膏板三类。
4、石灰浆（膏、乳）：将块状生石灰用过量水(约为生石灰体积的3~4倍)消
化，或将消石灰粉和水拌合，所得到一定稠度的膏状物．主要成分为 Ca(()H)2和水。
（二）消石灰粉的制备
A. 人工喷淋（水）法：将生石灰块分层平铺
于能吸水的基面上，每层厚约 20cm，然后
喷淋占石灰重 60% ～ 80% 的水，接着在其
上再铺放一层生石灰，再淋一次水，如此
使之成粉为止。
B. 机械法：将经破碎的生石灰块用 热水喷淋后，放进消化槽进行消化， 消化时放出大量蒸汽，致使物料流 态化，收集溢流出来的物料经筛分 后即为成品。
土木工程材料(气硬性胶凝材料)
✓ 碳化过程（由外向内）
Ca(OH)2与空气中的CO2作用，生成不溶解于水的碳酸钙晶 体，析出的水分则逐渐蒸发，其反应如下：
2.1.5 石灰的特性
✓ 可塑性、保水性好 ✓ 吸湿性强 ✓ 凝结硬化慢，强度低 ✓ 体积收缩大 ✓ 耐水性差
2.1.5 石灰的应用
❖ 粉刷（抹灰） ❖ 拌制石灰砂浆或水泥混合砂浆
2.1.3 石灰的熟化 陈伏（概念）——为消除过火石灰的危害，需将石
灰浆置于消化池 中2～3周，即陈伏。(陈伏期间石灰 浆表面应保持一层水，隔绝空气，以防碳化）
✓ 陈伏石灰浆在储灰坑内陈伏2周以上
2.1.4 石灰的凝结与硬化
✓ 结晶过程（由内向外）
石灰浆在使用过程中，因游离水分逐渐蒸发和被砌体吸收，引 起溶液某种程度的过饱和，使Ca(OH)2, 逐渐结晶析出，促进石 灰浆体的硬化。
2.2.1 建筑 石膏生产简介
✓ 石膏的生产
二水石膏加热时的变化
CaSO4·2H2O
CaSO4
1 2
H2O
至140℃的饱和水蒸
气条件下或某些盐
溶液中
CaSO4
1 2
H2O
110～170℃
CaSO 4（可溶性硬石膏）
220℃
CaSO4 不溶性
硬石膏
500～
CaSO 4（可溶性硬石膏） 700℃
石灰砂浆A 讨论
Ca(OH)2与空气中的CO2作用，生成不溶解于水的碳酸钙晶 体，析出的水分则逐渐蒸发，其反应如下：
2.1.5 石灰的特性
✓ 可塑性、保水性好 ✓ 吸湿性强 ✓ 凝结硬化慢，强度低 ✓ 体积收缩大 ✓ 耐水性差
2.1.5 石灰的应用
❖ 粉刷（抹灰） ❖ 拌制石灰砂浆或水泥混合砂浆
2.1.3 石灰的熟化 陈伏（概念）——为消除过火石灰的危害，需将石
灰浆置于消化池 中2～3周，即陈伏。(陈伏期间石灰 浆表面应保持一层水，隔绝空气，以防碳化）
✓ 陈伏石灰浆在储灰坑内陈伏2周以上
2.1.4 石灰的凝结与硬化
✓ 结晶过程（由内向外）
石灰浆在使用过程中，因游离水分逐渐蒸发和被砌体吸收，引 起溶液某种程度的过饱和，使Ca(OH)2, 逐渐结晶析出，促进石 灰浆体的硬化。
2.2.1 建筑 石膏生产简介
✓ 石膏的生产
二水石膏加热时的变化
CaSO4·2H2O
CaSO4
1 2
H2O
至140℃的饱和水蒸
气条件下或某些盐
溶液中
CaSO4
1 2
H2O
110～170℃
CaSO 4（可溶性硬石膏）
220℃
CaSO4 不溶性
硬石膏
500～
CaSO 4（可溶性硬石膏） 700℃
石灰砂浆A 讨论
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。
气硬性胶凝材料
所谓气硬性胶凝材料，是指只能在空气中硬化并保持或继续提高其强 度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃等。气硬性胶凝材料一般只适合用 于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。
水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化 并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如水泥。水硬性胶凝材料既适用于 地上，也适用于地下或水中。
2．按化学成分（Mg0含量）分类 根据石灰中Mg0含量，可分为钙质石灰与镁质石灰，见表4-1。
3．按熟化速度分类 熟化速度是指石灰从加水起到达到最高温度所经的时间。 快熟石灰：熟化速度在10 min以内。 中熟石灰：熟化速度在10～30 min。 慢熟石灰：熟化速度在30 min以上。 熟化速度不同，所采用的熟化方法也不同，如快熟石灰应先在池中注好
4.1.7 石灰的应用
1．拌制灰浆、砂浆 石灰膏或消石灰粉和砂或麻刀、纸筋可配制成石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰，主要 用于内墙、顶棚的抹面；石灰膏与水泥和砂可配制成混合砂浆，主要用于墙体砌筑或 抹面。
2．拌制灰土、三合土 三合土是采用消石灰粉、粘土和砂、石或炉渣等填料按一定比例配制而成。灰土 是用消石灰粉和粘土按一定比例配制而成。常用的三七灰土和四六灰土，分别表示消 石灰粉和粘土体积比例为3:7和4:6。 三合土和灰土经夯实后大量应用于建筑物基础、地面、道路等的垫层，地基的换 土处理等。三合土和灰土经强力夯打之后，其密度大大提高，且粘土颗粒表面少量的 活性Si02和Al2 03与石灰中的Ca(OH)2发生化学反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙 等不溶于水的水化物，因而具有一定的抗压强度、耐水性和相当高的抗渗能力。
水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化 并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如水泥。水硬性胶凝材料既适用于 地上，也适用于地下或水中。
2．按化学成分（Mg0含量）分类 根据石灰中Mg0含量，可分为钙质石灰与镁质石灰，见表4-1。
3．按熟化速度分类 熟化速度是指石灰从加水起到达到最高温度所经的时间。 快熟石灰：熟化速度在10 min以内。 中熟石灰：熟化速度在10～30 min。 慢熟石灰：熟化速度在30 min以上。 熟化速度不同，所采用的熟化方法也不同，如快熟石灰应先在池中注好
4.1.7 石灰的应用
1．拌制灰浆、砂浆 石灰膏或消石灰粉和砂或麻刀、纸筋可配制成石灰砂浆、麻刀灰、纸筋灰，主要 用于内墙、顶棚的抹面；石灰膏与水泥和砂可配制成混合砂浆，主要用于墙体砌筑或 抹面。
2．拌制灰土、三合土 三合土是采用消石灰粉、粘土和砂、石或炉渣等填料按一定比例配制而成。灰土 是用消石灰粉和粘土按一定比例配制而成。常用的三七灰土和四六灰土，分别表示消 石灰粉和粘土体积比例为3:7和4:6。 三合土和灰土经夯实后大量应用于建筑物基础、地面、道路等的垫层，地基的换 土处理等。三合土和灰土经强力夯打之后，其密度大大提高，且粘土颗粒表面少量的 活性Si02和Al2 03与石灰中的Ca(OH)2发生化学反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙 等不溶于水的水化物，因而具有一定的抗压强度、耐水性和相当高的抗渗能力。
土木工程材料(气硬性胶凝材料)
2.2.4 建筑石膏的应用 1.石膏抹灰材料 2.石膏墙体材料
纸面石膏板
普通石膏板 耐水石膏板 耐火石膏板
3.石膏装饰板、浮雕艺术石膏装饰配件
2.3
水
玻
璃
sodium silicate
2.3.1 水玻璃的特性 一.水玻璃的定义
—— 由不同比例的碱金属和二氧化硅组成，俗称泡花碱。 常用硅酸钠水玻璃—— Na2O•nSiO2。常用的n=2.6—2.8。
2、石灰的选用 【概况】某工地急需配制石灰砂浆。当时有消 石灰粉、生石灰粉及生石灰材料可供选用。因 生石灰价格相对较便宜，便选用，并马上加水 配制石灰膏，再配制石灰砂浆。使用数日后， 石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性裂缝，请分析 原因，防治措施。
2.2
石 膏
gypsum
2.2.1 建筑 石膏生产简介 石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材 料.
最慢
收缩
最高
配制耐酸(热)砂 浆和混凝土, 土壤加固
菱苦土简介
胶凝材料
有机胶凝材料 沥青 树脂
无机胶凝材料
水硬性
气硬性
各种水泥
石灰
石膏
水玻璃
菱苦土
2.1
石 lime
灰
2.1.1 石灰生产简介
原材料：石灰岩类（主要CaCO3,少量MgCO3） 工序：煅烧 反应式： CaCO3 900~1100°C CaO +CO2 （少量 ）MgCO3 700°C MgO +CO2 成品分类：⑴钙质（MgO≤5%）镁质（MgO＞5%） ⑵块状生石灰、生石灰粉、消石灰粉（熟石灰粉）、
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灰的质量优劣，可采取什么简易方法？
某单位宿舍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 别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析 上述现象产生的原因。
第二节 石膏
石膏的分类 石膏的生产 石膏的凝结与硬化 建筑石膏的技术性质 建筑石膏的应用
4.2.1
合格 合格
— 合格 合格 — 合格 合格 — 0.5 15 0 3 0 10 0.5 15 3 0 10 0.5 15
细 度
0 3
0 10
注：钙质消石灰粉MgO＜4%；镁质消石灰粉MgO≥4%、 ＜24%；白云石消石灰粉MgO≥24%、＜30%。
6 建筑石灰的应用
石灰乳涂料 配制砂浆 石灰土或三合土 生产硅酸盐制品 生产碳化石灰制品 地基加固和静态破碎
课后思考
建筑石膏及其制品用于室内有哪些优点？ [工程实例分析]
石膏饰条粘贴失效现象：石膏粉拌水为一桶石膏浆， 用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半 小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠 落，请分析原因。
第四节 水玻璃(R2O· nSiO2 )
水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧 化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。 根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: 硅酸钠水玻璃（Na2Ｏ· ｎSiＯ2） 硅酸钾水玻璃（Ｋ2Ｏ· ｎSiＯ2） 硅酸锂水玻璃（Ｌi2Ｏ· ｎSiＯ2） 等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃。
85 80 75 80 75 70 7
7.0
9
11
8
7.0
10 12
12.0 18.0
细 度
0. 9mm 筛筛余 不大于(%) 0.125mm 筛筛 余不大于(%)
0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5
12.0 18.0
《建筑消石灰粉》技术指标(JC / 481-92)
钙质消石灰粉 镁质消石灰粉 白云石消石灰粉
1 石灰的原料
碳酸钙为主的天然原料： 石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等。 碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)。
石灰岩的主要成分：
2 石灰的生产－煅烧
石灰是由石灰岩煅烧而成。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3) 和碳酸镁(MgCO3)。石灰岩在适当温度(1000~1100℃)下煅烧，得到 以CaO为主要成分的物质即石灰，也叫生石灰(其中含一定量MgO)：
各类石灰的用途
品种名称 生石灰 适 用 范 围
配制石灰膏；磨细成生石灰粉 用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆
石灰膏 稀释成石灰乳 (石灰水)涂料，用于内墙和平顶刷白 用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 生石灰粉 配制无熟料水泥制作硅酸盐制品 (如灰砂砖等 )
(磨细生石灰粉 ) 制作碳化制品 (如碳化石灰空心板)
表3-5
等级 3.0 2.0 10 3 30
建筑石膏技术要求
凝结时间/min 初凝 ≥ 终凝 ≤ 2h强度/MPa ≥ 抗折 3.0 2.0 抗压 6.0 4.0
细度 (0.2mm方孔筛筛余） （%）≤
1.6
1.6
3.0
建筑石膏产品可按产品名称、代号、等级及标准编号的 顺序标记。 例如，等级为2.0的天然建筑石膏标记为： 建筑石膏N2.0 GB/T9776—2008
建筑石膏是指由二水石膏（CaSO4.2H2O)
经过加工而成的半水石膏（ CaSO4. H2O）又称熟石膏。 破碎、加热和磨细
1 2
3.化学反应式：
天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度和加热方式 的不同，可以得到不同性质的石膏产品。
二 水 石 膏
107~1700 煅烧 1250C，0.13MPa
型半水石膏
第十四章 气硬性胶凝材料
建筑石灰 石膏 镁质胶凝材料 水玻璃
胶凝材料
1.定义--- 能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料 2.分类--- 无机胶凝材料、有机胶凝材料
气硬性胶凝材料---只能•••••也只能••••• 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料---不仅•••••而且•••••
3.气硬性与水硬性胶凝材料的差异
《建筑生石灰》（JC / T 479 — 92）
项目
CaO+MgO 含量 不小于 （%） CO2 含量 不大于 （%）
未消化残渣含量 (5mm 圆孔筛余) 不大于 （%）
钙质石灰
镁质石灰
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
90 5 5 2.8
85 7 10 2.3
80 9 15 2.0
85 6 5 2.8
保管应注意的问题
防潮
防碳化
保管期不宜超过一个月
(二)石灰的分类
1.按加工方法不同分：
生石灰
块状石灰：白色疏松结构块状物，主 要成分是CaO 粉状石灰：块状石灰磨细而成 消石灰粉：生石灰经适量水消化和干燥而成 的粉末，主要成分为Ca(OH)2
熟石灰
石灰膏:块状石灰用过量水消化，或将消石灰 粉和水拌和，所得具一定稠度的膏状物。
3 生石灰的熟化
1.石灰的熟化： CaO H 2O Ca(OH )2 64.85KJ / mol
（1）放热；（2）体积增大
2.石灰的熟化的两种方式：
（1）石灰浆（膏）法：石灰+大量的水
（2）消石灰粉法：石灰
沉淀 石灰乳
石灰
淋水（60%~80%）
熟石灰
陈伏: 为了保证石灰充分熟化，
必须将石灰浆在贮灰坑中存放 两星期以上，这一过程叫石灰 的“陈伏”。
1、水玻璃的生产
湿法(SiO2在高温烧碱中溶解生成，为液体状态)。
nSiO2+2NaOH
2~3个大气压
Na2O· nSiO2+H2O
干法(SiO2与Na2CO3在高温熔融状态下反应生成，为固 体状态）。
Na2CO3+nSiO2
13500c
Na2O· nSiO2+CO2↑
n — 为氧化硅和氧化钠的摩尔比，称为水玻璃模数。
强度 耐水性 抗渗、抗冻性 用 途
气硬性
水硬性
低
高
差
好
差
好
地面以上、干燥环境
干燥或潮湿环境、水中
胶凝材料的分类
胶凝材料 有机材料 沥青 无机材料 合成材料-胶粘剂 石膏石灰和水玻璃 水泥 水硬性 胶凝材料 气硬性 胶凝材料
第一节 建筑石灰
• • • • • • 石灰的原料 石灰的煅烧 生石灰的熟化 石灰的硬化 建筑石灰技术性质与标准 石灰的应用
性质
⑴n的影响 n↑ 粘结能力↑强度↑耐酸耐热性能↑
①降低n：掺入苛性钠或将低n的水玻璃掺入高n的水 玻璃中。 ②提高n：掺入氯化铵溶液，中和部分Na2O在加热 加压条件下，掺入硅胶粉。
⑵浓度的影响（当n相同时） 浓度↑ 粘度↑密度↑粘结力↑
石膏的分类
根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为： 天然石膏 化学石膏
天然二水石膏 天然无水石膏 ＣaSO4· 2H2O CaSO4
CaSO4· 2H2O与CaSO4混合物
建筑石膏 β-CaSO4· 1/2H2O 高强石膏 α-CaSO4· 1/2H2O
4.2.2 石膏的生产
1.主要原料：天然二水石膏（CaSO4.2H2O) 2.主要成分：
Ca(OH )2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1) H 2O
石灰的硬化：
结晶
Ca(OH)2 结晶析出 硬化过程 碳化
主要变化
CaCO3 结晶析出
内部反应快
特征
由表及里
5 建筑石灰的技术性质与标准
(一)石灰的技术特性
消化放热，体积膨胀 可塑性好 硬化缓慢且强度低 硬Hale Waihona Puke Baidu时体积收缩大易开裂 耐水性差
用于石灰土(灰土 )和三合土 制作硅酸盐制品 消石灰粉 用于石灰土(石灰+粘土 )和三合土
课后思考
• 一般纯石灰浆不能单独应用到工程中，而是配
制成砂浆，为什么？
• 既然石灰不耐水，为什么由它配制的石灰土或
三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等 潮湿部位？
• 在没有检验仪器条件下，预初步鉴别一批生石
石灰乳：熟化好的石灰膏加水搅拌稀释而成 的一种乳状液态。
2.按MgO含量大小： 钙质石灰 镁质石灰
白云石质石灰 3.按消化速度分： 快熟石灰 中熟石灰 慢熟石灰 熟化速度10min内 熟化速度10--30min 熟化速度 >30min
MgO≤5% 5%<MgO<24%
24% < MgO <30%
(三)建筑石灰的技术标准
无危害 有危害
正火灰：正常石灰 欠火灰：温度过低、煅烧时间不足，CaCO3不能完 全分解，生成欠火石灰。 过火灰：温度过高、煅烧时间过长，石灰颗粒 表面覆盖一层结构致密的熔融物，称过火石灰。
外观鉴别：
欠火灰块断面中部色深于边缘色彩，中部硬于边缘，较新鲜烧 透之块灰为重，投入盐内发生沸腾作用，并排出碳酸气。 过火石灰，灰块呈玻璃状结晶，质硬难化，色泽暗淡灰黑色。
晶体
失去可塑性
硬化
交错进行的连续过程
凝结
4.2.4建筑石膏的技术性质 建筑石膏的特点:
（１）凝结硬化速度快 （２）凝结硬化时的膨胀性 （３）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低 （４）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能 （５）防火性好，但耐水性差 （6 ）有良好的装饰性和可加工性
石膏粉吸湿后受潮
建筑石膏的技术要求
晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥——硬化
半水石膏
溶解 平衡破坏
饱和溶液
水化
1 1 CaSO 4 H 2O 1 H 2O CaSO 4 2 H 2O 2 2
过饱和溶液
析出
生成二水石膏用水
胶体微粒
水化、蒸发
溶解度小
浆体变稠
完全干燥 长大 交错 变稠 摩擦力 粘结力
石膏结构
晶体结构网
900～1000℃ C aC O C aO C O2 3 ℃ MgC O3 700 MgO C O2
•生石灰一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。 •煅烧后体积缩小10%~15%。 •内部孔隙大，晶粒小，体积密度小，与水作用快。
煅烧温度及时间对石灰质量的影响:
4 石灰的硬化
石灰的硬化包含下面两个同时进行的过程： ①结晶过程——多余水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH) 2 逐渐从饱和溶液中析出结晶。
2O Ca (OH )2 nH 2O nH Ca (OH ) 2
②碳化过程——Ca(OH) 2和空气中的CO2化合，生成碳 酸钙晶体。反应式如下：
4.2.5建筑石膏的应用
1.制备石膏砂浆和粉刷石膏
—石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰。
常用于室内高级抹灰和粉刷。 2.石膏板及装饰件
—石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工。 广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。
常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔
石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。 3.制作建筑雕塑和模型
（建筑石膏）
蒸压锅蒸炼
型半水石膏
（高强石膏）
4.2.3 建筑石膏的凝结与硬化
1.建筑石膏的水化
1 1 CaSO 4 H 2O 1 H 2O CaSO 4 2 H 2O 2 2
特点：极快,全过程约7～12min。
2.建筑石膏的凝结硬化
自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠——凝结
80 8 10 2.3
75 10 15 2.0
产浆量 不小于（L / Kg）
注：钙质石灰的MgO≤5%；镁质石灰的MgO＞5%。
《建筑生石灰粉》技术指标(JC / T480-92)
项目
CaO+MgO 含量 不小于(%) CO2 含量不大于 (%)
钙质生石灰
镁质生石灰
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
项目
CaO+MgO 含量 不小于 (%)
优 等 品
一 等 品
合 格 品
优 等 品
一 等 品
合 格 品
优 等 品
一 等 品
合 格 品
70
65
60
65
60
55
65
60
55
游离水(%) 体积安定性
0. 9mm 筛筛余 不大于 (%) 0.125mm 筛筛 余不大于(%)
0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2
“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层 水分，与空气隔绝，以免碳化。
“崩裂、鼓泡”：细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，
使已硬化的砂浆产生崩裂鼓泡现象。
各种石灰水化时温度与时间的关系
蓝色曲线——含15%欠烧石灰
红色曲线——正烧石灰
绿色曲线——含15%过烧石灰 紫色曲线——含32% MgO的镁质石灰
品种
固态水玻璃(溶于水的难易程度与n有关) n<3碱性水玻璃
n>2.8难溶性水玻璃
按模数分
1.8<n<2.8微溶性水玻璃 n<1.8可溶性水玻璃 n≥3中性水玻璃
液态水玻璃
(无色透明或青灰、黄绿色液体)
因模数n的不同，粘度和密度不一样； 建筑上常用的n=2.6-2.8；密度为 1.36-1.5g/㎝3。
某单位宿舍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 别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析 上述现象产生的原因。
第二节 石膏
石膏的分类 石膏的生产 石膏的凝结与硬化 建筑石膏的技术性质 建筑石膏的应用
4.2.1
合格 合格
— 合格 合格 — 合格 合格 — 0.5 15 0 3 0 10 0.5 15 3 0 10 0.5 15
细 度
0 3
0 10
注：钙质消石灰粉MgO＜4%；镁质消石灰粉MgO≥4%、 ＜24%；白云石消石灰粉MgO≥24%、＜30%。
6 建筑石灰的应用
石灰乳涂料 配制砂浆 石灰土或三合土 生产硅酸盐制品 生产碳化石灰制品 地基加固和静态破碎
课后思考
建筑石膏及其制品用于室内有哪些优点？ [工程实例分析]
石膏饰条粘贴失效现象：石膏粉拌水为一桶石膏浆， 用以在光滑的天花板上直接粘贴石膏饰条，前后半 小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠 落，请分析原因。
第四节 水玻璃(R2O· nSiO2 )
水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧 化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。 根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: 硅酸钠水玻璃（Na2Ｏ· ｎSiＯ2） 硅酸钾水玻璃（Ｋ2Ｏ· ｎSiＯ2） 硅酸锂水玻璃（Ｌi2Ｏ· ｎSiＯ2） 等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃。
85 80 75 80 75 70 7
7.0
9
11
8
7.0
10 12
12.0 18.0
细 度
0. 9mm 筛筛余 不大于(%) 0.125mm 筛筛 余不大于(%)
0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5
12.0 18.0
《建筑消石灰粉》技术指标(JC / 481-92)
钙质消石灰粉 镁质消石灰粉 白云石消石灰粉
1 石灰的原料
碳酸钙为主的天然原料： 石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等。 碳酸钙(CaCO3)和碳酸镁(MgCO3)。
石灰岩的主要成分：
2 石灰的生产－煅烧
石灰是由石灰岩煅烧而成。石灰岩的主要成分是碳酸钙(CaCO3) 和碳酸镁(MgCO3)。石灰岩在适当温度(1000~1100℃)下煅烧，得到 以CaO为主要成分的物质即石灰，也叫生石灰(其中含一定量MgO)：
各类石灰的用途
品种名称 生石灰 适 用 范 围
配制石灰膏；磨细成生石灰粉 用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆
石灰膏 稀释成石灰乳 (石灰水)涂料，用于内墙和平顶刷白 用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 生石灰粉 配制无熟料水泥制作硅酸盐制品 (如灰砂砖等 )
(磨细生石灰粉 ) 制作碳化制品 (如碳化石灰空心板)
表3-5
等级 3.0 2.0 10 3 30
建筑石膏技术要求
凝结时间/min 初凝 ≥ 终凝 ≤ 2h强度/MPa ≥ 抗折 3.0 2.0 抗压 6.0 4.0
细度 (0.2mm方孔筛筛余） （%）≤
1.6
1.6
3.0
建筑石膏产品可按产品名称、代号、等级及标准编号的 顺序标记。 例如，等级为2.0的天然建筑石膏标记为： 建筑石膏N2.0 GB/T9776—2008
建筑石膏是指由二水石膏（CaSO4.2H2O)
经过加工而成的半水石膏（ CaSO4. H2O）又称熟石膏。 破碎、加热和磨细
1 2
3.化学反应式：
天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度和加热方式 的不同，可以得到不同性质的石膏产品。
二 水 石 膏
107~1700 煅烧 1250C，0.13MPa
型半水石膏
第十四章 气硬性胶凝材料
建筑石灰 石膏 镁质胶凝材料 水玻璃
胶凝材料
1.定义--- 能将散粒材料或块状材料粘结成整体的材料 2.分类--- 无机胶凝材料、有机胶凝材料
气硬性胶凝材料---只能•••••也只能••••• 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料---不仅•••••而且•••••
3.气硬性与水硬性胶凝材料的差异
《建筑生石灰》（JC / T 479 — 92）
项目
CaO+MgO 含量 不小于 （%） CO2 含量 不大于 （%）
未消化残渣含量 (5mm 圆孔筛余) 不大于 （%）
钙质石灰
镁质石灰
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
90 5 5 2.8
85 7 10 2.3
80 9 15 2.0
85 6 5 2.8
保管应注意的问题
防潮
防碳化
保管期不宜超过一个月
(二)石灰的分类
1.按加工方法不同分：
生石灰
块状石灰：白色疏松结构块状物，主 要成分是CaO 粉状石灰：块状石灰磨细而成 消石灰粉：生石灰经适量水消化和干燥而成 的粉末，主要成分为Ca(OH)2
熟石灰
石灰膏:块状石灰用过量水消化，或将消石灰 粉和水拌和，所得具一定稠度的膏状物。
3 生石灰的熟化
1.石灰的熟化： CaO H 2O Ca(OH )2 64.85KJ / mol
（1）放热；（2）体积增大
2.石灰的熟化的两种方式：
（1）石灰浆（膏）法：石灰+大量的水
（2）消石灰粉法：石灰
沉淀 石灰乳
石灰
淋水（60%~80%）
熟石灰
陈伏: 为了保证石灰充分熟化，
必须将石灰浆在贮灰坑中存放 两星期以上，这一过程叫石灰 的“陈伏”。
1、水玻璃的生产
湿法(SiO2在高温烧碱中溶解生成，为液体状态)。
nSiO2+2NaOH
2~3个大气压
Na2O· nSiO2+H2O
干法(SiO2与Na2CO3在高温熔融状态下反应生成，为固 体状态）。
Na2CO3+nSiO2
13500c
Na2O· nSiO2+CO2↑
n — 为氧化硅和氧化钠的摩尔比，称为水玻璃模数。
强度 耐水性 抗渗、抗冻性 用 途
气硬性
水硬性
低
高
差
好
差
好
地面以上、干燥环境
干燥或潮湿环境、水中
胶凝材料的分类
胶凝材料 有机材料 沥青 无机材料 合成材料-胶粘剂 石膏石灰和水玻璃 水泥 水硬性 胶凝材料 气硬性 胶凝材料
第一节 建筑石灰
• • • • • • 石灰的原料 石灰的煅烧 生石灰的熟化 石灰的硬化 建筑石灰技术性质与标准 石灰的应用
性质
⑴n的影响 n↑ 粘结能力↑强度↑耐酸耐热性能↑
①降低n：掺入苛性钠或将低n的水玻璃掺入高n的水 玻璃中。 ②提高n：掺入氯化铵溶液，中和部分Na2O在加热 加压条件下，掺入硅胶粉。
⑵浓度的影响（当n相同时） 浓度↑ 粘度↑密度↑粘结力↑
石膏的分类
根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为： 天然石膏 化学石膏
天然二水石膏 天然无水石膏 ＣaSO4· 2H2O CaSO4
CaSO4· 2H2O与CaSO4混合物
建筑石膏 β-CaSO4· 1/2H2O 高强石膏 α-CaSO4· 1/2H2O
4.2.2 石膏的生产
1.主要原料：天然二水石膏（CaSO4.2H2O) 2.主要成分：
Ca(OH )2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1) H 2O
石灰的硬化：
结晶
Ca(OH)2 结晶析出 硬化过程 碳化
主要变化
CaCO3 结晶析出
内部反应快
特征
由表及里
5 建筑石灰的技术性质与标准
(一)石灰的技术特性
消化放热，体积膨胀 可塑性好 硬化缓慢且强度低 硬Hale Waihona Puke Baidu时体积收缩大易开裂 耐水性差
用于石灰土(灰土 )和三合土 制作硅酸盐制品 消石灰粉 用于石灰土(石灰+粘土 )和三合土
课后思考
• 一般纯石灰浆不能单独应用到工程中，而是配
制成砂浆，为什么？
• 既然石灰不耐水，为什么由它配制的石灰土或
三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等 潮湿部位？
• 在没有检验仪器条件下，预初步鉴别一批生石
石灰乳：熟化好的石灰膏加水搅拌稀释而成 的一种乳状液态。
2.按MgO含量大小： 钙质石灰 镁质石灰
白云石质石灰 3.按消化速度分： 快熟石灰 中熟石灰 慢熟石灰 熟化速度10min内 熟化速度10--30min 熟化速度 >30min
MgO≤5% 5%<MgO<24%
24% < MgO <30%
(三)建筑石灰的技术标准
无危害 有危害
正火灰：正常石灰 欠火灰：温度过低、煅烧时间不足，CaCO3不能完 全分解，生成欠火石灰。 过火灰：温度过高、煅烧时间过长，石灰颗粒 表面覆盖一层结构致密的熔融物，称过火石灰。
外观鉴别：
欠火灰块断面中部色深于边缘色彩，中部硬于边缘，较新鲜烧 透之块灰为重，投入盐内发生沸腾作用，并排出碳酸气。 过火石灰，灰块呈玻璃状结晶，质硬难化，色泽暗淡灰黑色。
晶体
失去可塑性
硬化
交错进行的连续过程
凝结
4.2.4建筑石膏的技术性质 建筑石膏的特点:
（１）凝结硬化速度快 （２）凝结硬化时的膨胀性 （３）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低 （４）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能 （５）防火性好，但耐水性差 （6 ）有良好的装饰性和可加工性
石膏粉吸湿后受潮
建筑石膏的技术要求
晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥——硬化
半水石膏
溶解 平衡破坏
饱和溶液
水化
1 1 CaSO 4 H 2O 1 H 2O CaSO 4 2 H 2O 2 2
过饱和溶液
析出
生成二水石膏用水
胶体微粒
水化、蒸发
溶解度小
浆体变稠
完全干燥 长大 交错 变稠 摩擦力 粘结力
石膏结构
晶体结构网
900～1000℃ C aC O C aO C O2 3 ℃ MgC O3 700 MgO C O2
•生石灰一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。 •煅烧后体积缩小10%~15%。 •内部孔隙大，晶粒小，体积密度小，与水作用快。
煅烧温度及时间对石灰质量的影响:
4 石灰的硬化
石灰的硬化包含下面两个同时进行的过程： ①结晶过程——多余水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH) 2 逐渐从饱和溶液中析出结晶。
2O Ca (OH )2 nH 2O nH Ca (OH ) 2
②碳化过程——Ca(OH) 2和空气中的CO2化合，生成碳 酸钙晶体。反应式如下：
4.2.5建筑石膏的应用
1.制备石膏砂浆和粉刷石膏
—石膏表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于再装饰。
常用于室内高级抹灰和粉刷。 2.石膏板及装饰件
—石膏板质轻、保温隔热、吸声防火、尺寸稳定、便于施工。 广泛用于高层建筑和大跨度建筑隔墙。
常用制品：纸面石膏板、纤维石膏板、空心石膏板、穿孔
石膏板、装饰石膏板、石膏角线等装饰件。 3.制作建筑雕塑和模型
（建筑石膏）
蒸压锅蒸炼
型半水石膏
（高强石膏）
4.2.3 建筑石膏的凝结与硬化
1.建筑石膏的水化
1 1 CaSO 4 H 2O 1 H 2O CaSO 4 2 H 2O 2 2
特点：极快,全过程约7～12min。
2.建筑石膏的凝结硬化
自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠——凝结
80 8 10 2.3
75 10 15 2.0
产浆量 不小于（L / Kg）
注：钙质石灰的MgO≤5%；镁质石灰的MgO＞5%。
《建筑生石灰粉》技术指标(JC / T480-92)
项目
CaO+MgO 含量 不小于(%) CO2 含量不大于 (%)
钙质生石灰
镁质生石灰
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
项目
CaO+MgO 含量 不小于 (%)
优 等 品
一 等 品
合 格 品
优 等 品
一 等 品
合 格 品
优 等 品
一 等 品
合 格 品
70
65
60
65
60
55
65
60
55
游离水(%) 体积安定性
0. 9mm 筛筛余 不大于 (%) 0.125mm 筛筛 余不大于(%)
0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2 0.4~2
“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层 水分，与空气隔绝，以免碳化。
“崩裂、鼓泡”：细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，
使已硬化的砂浆产生崩裂鼓泡现象。
各种石灰水化时温度与时间的关系
蓝色曲线——含15%欠烧石灰
红色曲线——正烧石灰
绿色曲线——含15%过烧石灰 紫色曲线——含32% MgO的镁质石灰
品种
固态水玻璃(溶于水的难易程度与n有关) n<3碱性水玻璃
n>2.8难溶性水玻璃
按模数分
1.8<n<2.8微溶性水玻璃 n<1.8可溶性水玻璃 n≥3中性水玻璃
液态水玻璃
(无色透明或青灰、黄绿色液体)
因模数n的不同，粘度和密度不一样； 建筑上常用的n=2.6-2.8；密度为 1.36-1.5g/㎝3。