3.第三章无机胶凝材料(1)
第3章-无机胶凝材料-选择题
第三章无机胶凝材料习题点评（选择题）（以下1~9题为单项选择题）1. 硅酸盐水泥石耐热性差，主要是因为水泥石中含有较多的（）。
A 水化铝酸钙B 水化铁酸钙C 氢氧化钙D 水化硅酸钙答案：C 硅酸盐水泥石中的氢氧化钙含量高，且易于被高温分解，造成水泥石破坏。
2. 高铝水泥严禁用于（）。
A. 蒸养混凝土 B 冬季施工 C 紧急抢修工程 D 有严重硫酸盐腐蚀的工程答案：A 蒸汽养护会加快高铝水泥石中的水化铝酸钙产生晶型转变，强度大幅度降低。
3. 地上水塔工程宜选用（）A 火山灰水泥B 矿渣水泥C 普通水泥D 粉煤灰水泥答案：C 在地面干燥状态下普通硅酸盐水泥的抗渗性更好；如果在地下潮湿环境下，选择火山灰水泥更为合适。
4. 硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是( )。
A C3A B. C3S C. C4AF． D. 石膏答案：B 硅酸三钙是硅酸盐水泥中最主要的孰料矿物，水化后生成水化硅酸钙凝胶及氢氧化钙晶体，是水泥石强度的主要来源。
5. 为了保持石灰的质量，应使石灰储存在( )。
A. 潮湿的空气中B. 干燥的环境中C. 水中D. 蒸汽的环境中答案：C 氢氧化钙易于与碳酸气反应生成没有活性的碳酸钙，当将其封闭在水中时，可以在更长时间内保存期质量。
干燥环境保存要差于水中保存。
6. 有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选用( )水泥。
A. 硅酸盐B. 普通硅酸盐C. 矿渣硅酸盐D. 高铝答案：C 硫酸盐腐蚀水泥石的机理是水泥石中的氢氧化钙与硫酸盐反应生成石膏，石膏继续与水泥石中的水化铝酸钙反应生成三硫型的水化硫铝酸钙，因体积膨胀1.5倍而导致水泥石膨胀破坏。
矿渣水泥石中氢氧化钙含量少，高铝水泥石中不含氢氧化钙，都有很好的抗硫酸盐腐蚀能力。
但高铝水泥不适合于混凝土结构工程，所以优选C。
7. 在生产水泥时必须掺入适量石膏是为了（）。
A. 延缓水泥凝结时间B. 提高水泥产量C. 防止水泥石产生腐蚀D. 提高强度答案：A 通用硅酸盐水泥中掺入适量石膏就是为了延缓水泥凝结时间，以保证适合的混凝土浇筑施工时间。
第3章无机胶凝材料
第3章无机胶凝材料教学目的：让学生了解胶凝材料的种类、特性。
特别是要求学生掌握水泥在建筑工程中的应用，为今后的学习和在施工中水泥的合理选用打下前期基础。
教学重点：学习硅酸盐水泥的技术性质、工程应用等技术方法。
教学难点：理解和掌握建筑水泥材料的应用性质、工程技术特点等。
教学学时：4教学过程：3．1 气硬性胶凝材料胶凝材料：凡是经过一系列的物理、化学变化，能将散粒状材料或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。
气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料，称为气硬性胶凝材料。
如：石膏、石灰、水玻璃如下图所示。
3．1．1 石膏石膏材料：以CaSO4为主要成分的气硬性胶凝材料。
其性质优良，原料来源丰富，生产能耗低，因而在建筑工程中应用广泛。
1、石膏胶凝材料的生产原料：主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O）矿石，也可利用化工石膏。
生产工序：破碎、加热煅烧、磨细。
加热方式和煅烧温度：不同性质的石膏胶凝材料产品。
建筑石膏：β型半水石膏，即建筑石膏。
晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，强度较低。
高强石膏：、124℃的过饱和蒸汽条件下蒸压，或置于某些盐溶液中沸煮α型半水石膏，即高强石膏。
其特点：晶粒粗大，调制成浆体时需水量较小，因而强度较高。
2、建筑石膏的凝结硬化：建筑石膏的凝结硬化示意图见教课书中图3-1所示：3、建筑石膏的技术性质与应用(1) 建筑石膏的性质：初凝和终凝时间都很短；硬化后孔隙率较大，表观密度小；强度较低；导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度；耐水性和抗冻性差；防火性能较好；硬化时体积微膨胀，可装饰性好。
(2) 建筑石膏的技术要求：强度、细度、凝结时间。
分为优等品、一等品和合格品。
(3)建筑石膏的应用：石膏抹灰材料、各种墙体材料（纸面石膏板、石膏空心条板等）、各种装饰石膏板、浮雕花饰、雕塑制品等。
纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体：美国，70％以上的民用住宅内隔墙、轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点：(1)质轻，强度较高。
无机胶凝材料
不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等
体
4、如何改善石膏制品的耐水性 How?
解 理
答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎面水处理，以
减小吸水率；
掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止 水分子对晶体颗粒间的削弱作用。
石膏
4.建筑石膏的特性与技术性质
建筑石膏的技术要求(GB9776－88)：
36
凝(曲线c)
一些无机盐(如硫酸钾)可以促膏进膏
细度
凝酸结)可硬以化延，缓而凝一结些硬有化机酸(如柠的晶体檬的晶体
细度时越间(细s) ，凝结硬化越快。较粗较细
石膏
石膏凝结硬化的特点
CaSO4· ＋1.5H2O CaSO4·2H2O＋Q
理论需水量：18% 实际需水量：60-80%
产生什么现象？
石灰
1.建筑石灰的组成与品种
气硬性石灰
粘土杂质含量＞8%的石灰石热分解物及其水化物： ➢ 生石灰粉：CaO； ➢ 熟(消)石灰粉：Ca(OH)2； ➢ 石灰膏(浆)：Ca(OH)2、H2O；
水硬性石灰
粘土杂质含量＞8%的石灰石热分解物： CaO、活性Si2O、Al2O3等
石灰
2.建筑石灰的生产
所以，石膏胶防凝水材，料以运免输失、效储！存中，必须颗粒表面二水石膏晶体不断增多石 膏 颗 粒 表 面 分 子 首 先 水 化防半水石膏全部水化成二水石膏潮、
石膏
石膏凝结硬化强度发展过程
第一阶段：5min以前， 浆体的塑性强度很低， 且增长很慢； 第二阶段：5min~30min， 强度迅速增大，并发展 到最大值； 最后：如果硬化浆体在 潮湿条件下养护，则强 度逐渐有所下降。
原料：
以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。 石灰的制备：
3-无机胶凝材料(水硬性)
由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很
快凝结，为使工程使用时有足够的操 作时间，水泥中加入了适量的石膏。 水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始 水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生 成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于 水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥 颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的 水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物 的向外扩散，降低了水泥的水化速度， 使水泥的初凝时间得以延缓。
（２）硅酸二钙 硅酸二钙的化学成分为 2ＣaＯ· ＳiＯ 2 ，其简写为C2S， 约占水泥熟料总量的15％～37％。 硅酸二钙遇水后反应较慢，水化 热也较低。它不影响水泥的凝结， 对水泥的后期强度起主要作用。
（３）铝酸三钙
铝酸三钙的化学成分是３CaO· 2O3 ， Al 其简写为C3Ａ，约占水泥熟料总量的7～ 15％。铝酸三钙遇水后反应极快，产生的 热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的凝 结起主导作用，但其水化产物强度较低， 主要对水泥的早期强度有所贡献。
（４）体积安定性 水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为
水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能 保持一定形状，不开裂，不变形，不溃 散的性质。体积安定性不良的水泥应作 废品处理，不得应用于工程中，否则将 导致严重后果。
导致水泥安定性不良的主要原因一般是由于熟料 中的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入石膏过多等 原因造成的，其中游离氧化钙是一种最为常见， 影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙 或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加 之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经 硬化后才进行熟化，生成六方板状的 Ca（OH） 2 晶体，这时体积膨胀９７％以上， 从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。 当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石 膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大 约1.5倍，从而导致水泥石开裂。 国家标准规定．水泥的体积安定性用雷氏法或试 饼沸煮法检验。
无机胶凝材料
无机胶凝材料·定义：建筑材料中，凡是自身经过一系列物理、化学作用，或与其他物质(如水等)混合后一起经过一系列物理、化学作用，能由桨体变成坚硬的固体，并能将散粒材料(如砂、石等)或块、片状材料(如砖、石块等)胶结成整体的物质，称为胶凝材料。
根据胶凝材料的化学组成，一般可分为有机胶凝材料与无机胶凝材料。
无机胶凝材料以无机化合物为基本成分，常用的有石膏、石灰、各种水泥等。
·分类：根据无机胶凝材料凝结硬化条件的不同，其可分为气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料⑴定义：只能在空气中（即在干燥条件下）硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的胶凝材料。
⑵种类：石灰、石膏、水玻璃、镁氧水泥【建筑石膏】石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，其主要原料为天然二水石膏（CaSO4·2H2O）,还有天然无水石膏（CaSO4）及含CaSO4·2H2O或含CaSO4·2H2O 与CaSO4 混合物的化工副产品。
建筑石膏的特性：1、凝结硬化快2、硬化时体积微膨胀3、硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低4、隔热、吸声性良好5、防火性能良好6、具有一定的调温调湿性7、耐水性和抗冻性差8、加工性能好建筑石膏的应用：1、室内抹灰及粉刷2、装饰制品3、石膏板：主要有纸面石膏板、石膏空心条板、装饰石膏板、纤维石膏板。
建筑石膏的应用前景：石膏建材是一种节能、节材、可回收利用、不污染环境、性能价格比优越的绿色建材。
建筑石膏是由二水石膏烧制而成的，水化后又变成二水石膏。
废弃的石膏建材，经破碎、筛选、再煅烧后又可作为生产石膏建材的原料，不产生建筑垃圾。
建筑石膏的烧成过程是将二水硫酸钙脱去3/4的水，变成半水硫酸钙，其排放出来的“废气”就是水蒸气；各种石膏建材的生产和应用过程也都不排放废气、废渣、废水和对人体有害的物质，不污染环境。
所以，石膏建材不仅是一种性能非常好的建材，而且也是一种非常全面的绿色建材，完全符合循环经济和持续发展的方针，应大力推广使用。
建筑材料-3 无机胶凝材料
欠火石灰
过火石灰
三、无机胶凝材料
工业化石灰窑厂及生产工艺流程
生石灰中除了主要成分氧化钙外，还含有一定量的氧化镁。 MgCO3==MgO + CO2
当生石灰中MgO含量≤5%时，称为钙质生石灰；当生石灰中MgO含量＞
5%时，称为镁质生石灰。同等级的钙质生石灰质量优于镁质生石灰。
三、无机胶凝材料
3.1.2 石灰的熟化
124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α型建筑石膏：
1 1 CaSO 4 2 H 2O 124 CaSO H O 1 H 2O 4 2 C压蒸 2 2
（二水石膏） （α型半水石膏） α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小， 强度高，因此又称为高强石膏。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要 是建筑石膏。
三、无机胶凝材料
3.1.3 石灰的硬化
石灰浆体能在空气中逐渐凝结硬化，主要由结晶和碳化两个同时作用 的过程来完成。
结晶作用是指石灰浆体中的游离水分蒸发，使Ca(OH)2从饱和溶液中不
断结晶析出，使其逐渐失去塑性，并凝结硬化产生强度的过程。结晶作用 主要发生在石灰工程的内部。
碳化作用是指Ca(OH)2 与空气中的CO2化合反应，形成自身强度较高的
三、无机胶凝材料
3.2.２ 建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏凝结硬化机理主要是半水石膏与水反应还原成二水石膏，其
反应式为：
1 1 CaSO 4 H 2 O 1 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O 2 2
石膏的凝结硬化是复杂连续的溶解、水化、胶化与结晶的物理化学变 化过程。建筑石膏加水后很快达到饱和溶液而分解出溶解度低的二水石膏 胶体。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液转变成非饱和状态，又有新的 半水石膏溶解，继续重复水化和胶化过程。随着析出二水石膏胶体的不断 增多，彼此互相联结，使石膏具有强度。同时，溶液中的游离水分不断减 少，结晶体之间的摩擦力、粘结力逐渐增大，石膏强度也随之增加，最后 成为坚硬的固体。
第三章 无机胶凝材料-石灰
石灰的存在形成
块状生石灰 ——煅烧直接获得 煅烧直接获得 生石灰粉 消石灰粉 ——块状生石灰磨细 块状生石灰磨细 ——生石灰消解 生石灰消解
CaO
石灰膏/ 生石灰+ 石灰膏/乳 ——生石灰+过量水 生石灰
Ca(OH)2
2.1.2 石灰的熟化与硬化
1.石灰的熟化 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：
2.1
石灰
2.1.1 石灰的生产及分类
石灰的来源之一是某些工业副产品。 石灰的来源之一是某些工业副产品。如： Ca（OH） CaC2＋2H2O＝C2H2↑＋Ca（OH）2
生产石灰的原料为石灰石、 生产石灰的原料为石灰石、白云质石灰 石或其他含碳酸钙为主的天然原料。 石或其他含碳酸钙为主的天然原料。
磨细成生石灰粉石灰膏用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆稀释成石灰乳石灰水涂料用于内墙和平顶刷白生石灰粉磨细生石灰粉用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆配制无熟料水泥石灰矿渣水泥石灰粉煤灰水泥石灰火山灰水泥等制作硅酸盐制品如灰砂砖等制作碳化制品如碳化石灰空心板用于石灰土灰土和三合土消石灰粉制作硅酸盐制品用于石灰土石灰粘土和三合土1石灰乳和石灰砂浆将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释成为石灰乳是一种廉价的涂料主要用于内墙和天棚刷白增加室内美观和亮度
CaO＋H2O → Ca(OH)2＋64.9 kJ ＋
熟化时体积增大1～ 倍 熟化时体积增大 ～2.5倍。
为了消除过火石灰的危害， 为了消除过火石灰的危害，石灰膏在使 用之前应进行陈伏。陈伏是指石灰乳（ 用之前应进行陈伏。陈伏是指石灰乳（或石 是指石灰乳 灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。 灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。 14d以上的过程 陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分， 陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分， 使其与空气隔绝，以免碳化。 使其与空气隔绝，以免碳化。
无机胶凝材料范文
无机胶凝材料范文无机胶凝材料是指通过物理或化学方法将无机材料制成胶状物质，并在固化后表现出一定的胶结性能和强度。
无机胶凝材料广泛应用于建筑、道路、水利、地下工程等多个领域。
本文将重点介绍水泥和高性能混凝土两种常见的无机胶凝材料。
水泥是一种常见的无机胶凝材料，其主要成分是矿物质和石灰。
水泥具有良好的可塑性和耐久性，可以通过水化反应形成胶结物质，使粘结材料具备一定的强度。
目前主要有硅酸盐水泥、硫酸盐水泥和磷酸盐水泥三种类型。
硅酸盐水泥是最常用的一种水泥，其主要成分是石灰石和粘土，能够在水的作用下迅速发生水化反应，形成胶凝物质。
硫酸盐水泥由石膏和石灰石等矿物质制成，具有较好的抗硫酸侵蚀性能，适用于一些强酸环境。
磷酸盐水泥由磷酸盐矿物质和一些辅助材料制成，可在常温下硬化，适用于一些防水、绝热的工程。
水泥作为无机胶凝材料，广泛应用于建筑、道路修建、水利工程等领域。
高性能混凝土是指强度、耐久性、可塑性等性能均优于普通混凝土的一种特殊混凝土。
高性能混凝土主要由水泥、粉煤灰、矿渣粉、石英粉等细粉料、细骨料、粗骨料、外加剂等多种材料组成。
其中，细粉料和外加剂是制备高性能混凝土的重要因素。
细粉料的添加可以填充混凝土中的微孔隙，增强胶凝物质的稳定性和强度；外加剂可以控制水泥与水的反应，改善混凝土的流动性、减少收缩和裂缝形成。
高性能混凝土具有较高的强度、耐久性和可塑性，能够满足特殊工程对混凝土材料的高要求。
因此，高性能混凝土广泛应用于大型桥梁、高层建筑、核电站等工程。
无机胶凝材料在实际应用中存在一定的问题和挑战。
首先，水泥生产过程会产生大量的二氧化碳和粉尘污染，对环境造成一定的负面影响。
其次，传统的无机胶凝材料在固化过程中会产生一定的收缩和裂缝，影响材料的使用寿命和耐久性。
此外，高性能混凝土的成本较高，不适用于一些低成本工程。
为了解决这些问题，科研人员正在研发新型的无机胶凝材料，如碳纳米管增强材料和纳米颗粒注射材料。
这些新材料具有更好的机械性能和耐久性，在环境保护和工程建设方面具有较大的潜力。
第三章无机胶凝材料WL
石灰的生产、消解、硬化小结
➢ 过火石灰存在，陈伏半个月左右
——常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂
➢ 消解为石灰膏/乳的作用
——水层隔绝空气，避免发生碳化
➢ 消解安全
——分层消解，热量较快散释
2020/2/22
三、石灰的特性与技术要求 1.石灰的特性 (1)可塑性和保水性好 (2)硬化速度慢,强度低 (3)硬化时体积收缩大 (4)耐水性差 (5)吸湿性强
表3-3 消石灰粉的技术标准
项
目
CaO+MgO含量/% ≮
钙质消石灰粉
镁质消石灰粉 白云石消石灰粉
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
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2.建筑石膏的技术要求
表3-5 建筑石膏技术要求
等级
3.0 2.0 1.6
细度 (0.2mm方孔筛筛余）
（%）≤
凝结时间/min 初凝 ≥ 终凝 ≤
10
3
30
2h强度/MPa ≥
抗折
抗压
3.0
6.0
2.0
4.0
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。
（熟石灰、消石灰）
注意： ➢ 消解安全 ➢ 措施：分层消解
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2.石灰的硬化
（1）干燥结晶硬化过程
两种强度
水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子 ——附加强度
水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶 ——结晶强度
无机胶凝材料
无机胶凝材料无机胶凝材料是指以无机物为主要原料，通过物理或化学方法，在一定温度、湿度和时间条件下凝结硬化而成的材料。
无机胶凝材料主要包括水泥、石灰、石膏等，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
本文将就无机胶凝材料的特点、分类、应用及发展前景进行探讨。
无机胶凝材料的特点。
无机胶凝材料具有抗压强度高、耐久性好、耐火性能优良等特点。
其中，水泥是一种常见的无机胶凝材料，其抗压强度高，广泛应用于混凝土、砂浆等材料中。
石灰是另一种无机胶凝材料，具有较好的耐久性，常用于建筑涂料、石灰石膏制品等领域。
石膏则以其耐火性能优良而被广泛应用于建筑防火材料中。
无机胶凝材料的分类。
根据材料的原料和制备工艺，无机胶凝材料可以分为水泥、石灰、石膏等不同类型。
水泥又可分为硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥等多种类型。
石灰主要包括生石灰、水石灰和空气钙石灰。
石膏则分为建筑石膏和工业石膏等。
每种无机胶凝材料都有其特定的用途和特点。
无机胶凝材料的应用。
无机胶凝材料在建筑领域有着广泛的应用。
水泥常用于混凝土、砂浆、砌块等建筑材料中，是建筑业中不可或缺的材料。
石灰广泛应用于建筑装饰、石灰石膏制品等领域。
石膏则常用于建筑防火材料、模具材料等。
此外，无机胶凝材料还在道路、桥梁、隧道等领域有着重要的应用价值。
无机胶凝材料的发展前景。
随着建筑业的发展和技术的进步，无机胶凝材料的应用范围将进一步扩大。
同时，人们对建筑材料的环保性、耐久性等要求也在不断提高，这将促进无机胶凝材料的技术改进和创新。
未来，无机胶凝材料有望在建筑、交通等领域发挥更加重要的作用。
总结。
无机胶凝材料具有抗压强度高、耐久性好、耐火性能优良等特点，主要包括水泥、石灰、石膏等类型。
它们在建筑、道路、桥梁等领域有着广泛的应用价值，并且在未来有着良好的发展前景。
因此，无机胶凝材料在现代社会中扮演着重要的角色，对于促进建筑业的发展和提高建筑质量具有重要意义。
第3章第一部分 无机胶凝材料
石膏生产时的变化
1.建筑石膏
CaSO
4
β型半水石膏
107 ° ~ 170 °
⋅ 2 H 2 O → CaSO
4
1 1 ⋅ H 2O + 1 H 2O 2 2
α型半水石膏
2.高强石膏
1 1 CaSO4 ⋅ 2 H 2O CaSO4 ⋅ H 2O + 1 H 2O → 2 2
生石灰要在水中放置两周以上，此过程 即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完 全和水反应，不会因含有过火石灰造成 熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。
熟化为熟石灰粉： 将生石灰块淋水，使石灰充分熟化，又 不会过湿成团，此时得到的产品就是熟 石灰粉。
2. 石灰的硬化
结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓 慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过 程主要在内部发生。 原因 空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢， 同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳， 阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无 法析出，影响硬化过程的进行。
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板 装饰石膏板 吸声用穿孔石膏板 石膏艺术制品
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板（GB9775-88） 纸面石膏板（GB9775-88）
以建筑石膏为主要原料，掺入纤维和外加剂构成 以建筑石膏为主要原料， 芯材， 芯材，并与护面纸牢固地结合在一起的建筑板材 称为纸面石膏板。 称为纸面石膏板。 由于其两面贴以特制的厚纸护面，抗折强度高， 由于其两面贴以特制的厚纸护面 ， 抗折强度高 ， 挠度变形要比无护面纸的石膏板小的多。 挠度变形要比无护面纸的石膏板小的多。 品种有：普通纸面石膏板、 品种有：普通纸面石膏板、 耐火纸面石膏板、 耐火纸面石膏板、 耐水纸面石膏板、 耐水纸面石膏板、 装饰吸声纸面石膏板
第三章 无机胶凝材料单章思考题
第三章无机胶凝材料气硬性胶凝材料思考题与习题：一、填空1、称为胶凝材料。
2、气硬性胶凝材料只能在硬化，也只能在保持并发展强度，只适用于工程；水硬性胶凝材料不仅能在硬化，而且能更好的在凝结硬化，保持并发展强度，适用于工程。
3、半水石膏的晶体有型和型两种。
4、建筑石膏一般用作内墙板，这是因为其制品绝热保温、防火吸声好。
但由于其性能差，不宜用作外墙板。
5、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板，这是由于石膏板的性能好。
6、生石灰在建筑工程中一般加工成为、、三种产品。
7、石灰的熟化是将加水消解成，熟化过程中放出大量，体积产生明显。
8、石灰浆体的硬化包括和两个交叉进行过程。
9、石灰不能单独应用是因为其硬化后大。
1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。
（）2、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。
（）3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。
）（．4、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可以用在潮湿环境中。
（）5、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上，其主要目的是为了制得和易性很好的石灰膏，以保证施工质量。
（）6、在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。
（）7、欠火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。
（）①、石灰②、石膏③、水玻璃2、石膏制品防火性能好的原因是（）。
①、空隙率大②、含有大量结晶水③、吸水性强④、硬化快3、石灰的“陈伏”是为了（）。
①、消除过火石灰的危害②、沉淀成石灰膏③、消除欠火石灰的危害④、有利于结晶4、将石灰膏掺入水泥砂浆中制成的混合砂浆比纯水泥砂浆具有更好的（）。
①、装饰性②、耐水性③、可塑性④、抗压强度5、为了保持石灰膏的质量，应将石灰贮存在（）。
①、潮湿空气中②、干燥环境中③、水中6、用于拌制石灰土的消石灰粉，其主要成分是（）。
①、碳酸钙②、氧化钙③、碳化钙④、氢氧化钙7、石灰在建筑工程中的应用，以下哪种用途是错误的？（）。
3-无机胶凝材料汇总
煅烧过程的发生的反应： 500~800℃，粘土质原料脱水分解为无定形的Al2O3和SiO2；600℃以后，石灰中的CaCO3开始分解；800℃以下生产CA（CaO·Al2O3),C2S也开始形成。 800~900℃，C12S7开始形成。 900~1100℃，C2AS形成，随后又重新分解。C3A与C4AF开始形成。 1100~1200℃，大量形成C3A和C4AF，C2S生生成量达到最大。 1260~1300℃，水泥生料开始熔融，并出现液相，C2S吸收CaO生成C3S。 1300~1450℃，C2A和C4AF呈熔融状态，产生的液相把CaO和部分C2S溶解于其中，在此液相中，C2S吸收CaO 形成C3S。这一过程是煅烧水泥的关键，必须有足够的时间使生成的C3S的反应完全，否则游离CaＯ过多将影响水泥的安定性。
3.1.2 白色硅酸盐水泥和彩色硅酸盐水泥 白色硅酸盐水泥简称白水泥，是以硅酸钙为主要成分，并大量减少氧化铁等着色化合物的熟料，加入适量的石膏，磨细制成的白色水硬性胶凝材料。磨制水泥时允许加入不超过水泥质量5％的石灰石或窑灰（白度J70％）作多为外加物，水泥粉磨时允许加入不损害水泥性能的助磨剂，加入量不得超过水泥质量的l％。 白色硅酸盐水泥熟料生产时严格控制着色物质（如氧化铁、氧化锰、氧化钛、氧化铬等），银烧时通常采用天然气、重油或煤气，不使用煤，粉磨水泥时采用硅质石材或坚硬的白色陶瓷作。材板及研磨体，所以白水泥价格贵。白水泥的技术性质要求有： （1）细度：白水泥的细度是0.080mm方孔筛筛余不得超过10％。 （2）凝结时间：白水泥的初凝时间不得早于4smin，终凝时不得迟于2h。 （3）强度标号：白水泥有325、425、525、625四个标号，各龄期的强度值不得低于表的规定。
3.2.4 镁质胶凝材料硬化强度与抗水性 用氯化镁溶液调制的镁质胶凝材料硬化体的结构：多相多孔结构。 特点： 在干燥条件下，具有硬化快，强度高的特点。 抗水性差——掺入外加剂，少量的水溶性树脂可提高抗水性。
第三章--胶凝材料(1)ppt课件(全)
0.4~2.0
0.4~2.0
0.4~2.0
体积安定性
合格 合格 — 合格 合格 — 合格 合格
—
0.90㎜筛筛余 细 /%，不大于
0
0
0.5
0
0
0.5
0
0
0.5
度
度 0.125㎜筛筛余 /% ，不大于
3
10
15
3
10
15
3
10
15
第三章 胶凝材料
（四） 石灰的技术性质
1.可塑性、保水性好 2.凝结硬化慢、强度低 3.体积收缩大 4.耐水性差 5.吸湿性强
2.3
2.0
第三章 胶凝材料
项目
表3-2 建筑生石灰粉的技术指标
钙质生石灰粉
镁质生石灰粉
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
CaO+ MgO含量/%，不小于
85
80
75
80
75
70
CO2含量/%，不大于
7
9
11
8
10
12
细 0.90㎜筛筛余ຫໍສະໝຸດ %，不大于 0.20.51.5
0.2
0.5
1.5
建筑石膏按产品名称、代号、等级及标准标号的顺序标记。 如等级为2.0的天然建筑石膏标记如下：建筑石膏N 2.0 GB/ T 9776-2008。
建筑石膏在运输与储存时，不得受潮和混入杂质。建筑石膏 自生产之日起，在正常运输与储存条件下，储存期为三个月。
第三章 胶凝材料
（四） 建筑石膏的技术性质
1.凝结硬化快 2.体积微膨胀、装饰性好 3.孔隙率大、质量轻 4.防火性好 5.隔热、吸声性好 6.具有一定的调温调湿性 7.可夹攻性好 8.耐水性和抗冻性差
无机胶凝材料-石灰石膏水玻璃菱苦土
1
石灰的储存
2
生石灰储存时间不宜过 长，一般不超过一个月。 作到“随到随化”。
不得与易燃、易爆等危 险液体物品混合存放和 混合运输。
建筑石灰在使用前必须 进行陈伏。
7.石灰的应用
❖1.配制石灰乳和建筑砂浆
A）石灰乳：将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释， 成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白， 增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各 种耐碱颜料。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。
碳酸钙没有完全 分解，降低了石 灰的利用率 具有多孔结构， 内部孔隙率大， 表观密度小， 与水作用速度快。
因煅烧温度过高或者时间过长，孔隙率减小， 表观密度增大，结构致密，表面常被熔融的 黏土杂质形成的玻璃物质包裹。水化作用十 分缓慢，其中的细小颗粒可能在石灰浆硬化 后才开始水化，产生体积膨胀，使已硬化的 砂浆产生“崩裂、隆起”现象。
1）.熟化为石灰膏
储灰坑
将生石灰放入化灰 池中，加大量的水，
经筛网
熟化成石灰乳
2）.熟化为熟石灰粉
将生石灰块分层淋适量的水，使石灰充分熟化，又不会过湿 成团，此时得到的产品就是熟石灰粉。
4.石灰的硬化
①结晶过程
由于水分蒸发，Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析 出。(干燥硬化和结晶硬化)
②碳化过程
1.石灰的制备
来源：用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的 原料，经900～1100℃煅烧而成。
石灰石
CaCO3 900～1100℃
白云质石灰石
CaO ＋CO2↑
生石灰
第&页7
2.石灰的分类
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石 膏 河南大学土木建筑学院
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石膏的生产
1 1 CaSO 4 2 H 2O －CaSO 4 H 2 O 1 H 2O 2 2
0.13 MPa ,124 o C蒸炼
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建筑石膏的凝结硬化
水化反应式:
CaSO4· 1/2H2O+3/2H2O→CaSO4· 2O 2H
建筑石膏与适量水混合，最初为可塑的浆体，
但很快就失去可塑性产生强度，并发展成为坚 硬的固体。发生这种现象的实质，是由于浆体 内部经历了一系列物理化学变化。
土木工程材料
第三章 无 机 胶 凝 材 料
一、气硬性胶凝材料
本节教学内容与学习要求
教学内容 本章主要介绍下列几种气硬性胶凝材料的特 性、技术性质要求和应用： 石 灰 ( Lime ) 石 膏 ( Plaster ) 水玻璃( Water Glass) 氯氧镁水泥 ( Magnesite ) 学习要求 通过学习要求了解这几种胶凝材料的特性与用途。
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2.石灰的消化
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，并产生体积膨胀，引起隆 起鼓包和开裂。 为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石 灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为 石灰的“陈伏”。“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。
Explanation-1
凝结硬化快: 终凝时间<30min，完全硬化约需一星期 微膨胀: 建筑石膏硬化时体积略有膨胀。一般膨胀率约为1% 使得硬化体表面光滑饱满，干燥时不开裂，且制品 造型棱角清晰，有利于制作有复杂图案造型的石膏 装饰件 硬化后孔隙率大： 约达总体积的50%～60％，因此隔热性和吸声性好 可调节温度和湿度 但强度低、吸水率大
定义：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。
建筑石膏及其制品的优点: 轻质高强 保温隔热、吸声 美观 易于加工
因此用途广泛，是具有发展前途的新型建筑材料之一
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建筑石膏的特性
凝结硬化快 微膨胀，装饰性好 孔隙率大 防火性好 耐水性和抗冻性差
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2.石灰的消化
1.石灰的熟化和“陈伏” 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 H 2O Ca(OH )2 64.85KJ / mol
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”。
水硬性胶凝材料（Hydraulic）
（在拌水后不仅能在空气中硬化，而 且能更好地在水中硬化, 保持并继续 提高强度的胶凝材料。如各种水泥）
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3.1 石
膏
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建筑石膏的技术要求
分为优等品、一等品和合格品三个等级 强度 细度 初凝时间 终凝时间
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主要内容
建筑石膏的生产 建筑石膏的凝结硬化 建筑石膏的技术要求 建筑石膏的应用
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建筑石膏的生产
自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水
建筑石膏的应用
（三）石膏板 （1） 纸面石膏板 （2）石膏空心条板 （3）石膏装饰板 （4）纤维石膏板 石膏蜂窝板、防潮石膏板、石膏矿棉复合板等， 可分别用作绝热板、吸声板、内墙和隔墙板、天 花板、地面基层板等
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Example：石膏粉吸潮结粒
从图可见该建筑石膏
粉已吸潮结粒，对凝 结硬化性能及强度均 有影响，已不宜使用。 由于建筑石膏粉易吸 潮，长期储存也会降 低强度，因此建筑石 膏粉存贮时必须防潮， 储存时间一般不得超 过三个月。
煅烧后的块状生石灰，经过不同的加工，可以得 到生石灰粉、消石灰粉和石灰膏。 生石灰粉是将块状生石灰磨细而成，消石灰粉和 石灰膏是生石灰加水消解而成。
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900 C
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。
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建筑石膏装饰品
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装饰石膏制品
1 1 CaSO 4 2 H 2O －CaSO 4 H 2O 1 H 2O 2 2
107 ～170 o C煅烧
高强度石膏(α型)和建筑石膏(β型) 高强石膏硬化后，密实度大，强度高，可用于建
筑抹灰或制成石膏制品，但成本高 建筑石膏生产方便，成本低，可在建筑工程中大 量使用
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无机胶凝材料分类
有机胶凝材料（如沥青和各种树脂） 气硬性胶凝材料（Non-Hydraulic) 无机胶凝材料
（只能在空气中硬化, 并保持或继续提 高强度的胶凝材料。如石膏、石灰、水 玻璃等）
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Explanation-2
防火性好: 建筑石膏硬化后的主要成分是CaSO4·2H2O ， 遇火时，二水石膏脱出结晶水，结晶水吸收热量
蒸发时在制品表面形成水蒸气幕，有效地阻止火 的蔓延。制品厚度越大，防火性越好。 耐水性和抗冻性差: 在潮湿条件下吸湿性强，软化系数小为0.3~0.45， 故耐水性和抗冻性都较差，不宜用于室外 加入适量水泥、粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣以及 各种有机防水剂，可提高制品的耐水性
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建筑石膏的应用
（一）室内抹灰及粉刷
建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内
抹灰。这中抹灰墙面具有绝热、阻火、隔音、舒 适、美观等特点。抹灰后的墙面和天棚，还可以 直接涂刷油漆及粘贴墙纸。 建筑石膏加水调成石膏浆体，还可掺入部分石灰 用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑、细腻、 洁白美观。
壁花
天花板装饰花
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装饰石膏制品
梁托
艺术镜框
线条拐角、线条
罗马柱
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石膏CaSO4· 2O。 2H 天然无水石膏只可用于生产无水石膏水泥 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏 经过加工而成的半水石膏CaSO4· 1/2H2O，又 称熟石膏。 天然二水石膏在加工时随温度和压力等条件的 不同，会得到结构和性能不同的产物: 无 高强度石膏(α型)和建筑石膏(β型) 水