2-2 建筑材料学-石膏-2014
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2014/10/10 Science of Building Materials 11
第二章 气硬性无机胶凝材料
三、建筑石膏的技术性质 **
6
1.多孔性：理论上需水量18.6%，通常需加水 60%～80%，孔隙率40%～60%； 2.吸湿性强、耐水性差、抗冻性差； 3.耐火性好； 4.装饰性好：可塑性强；色白、质细、光洁饱满 5.可加工性； 6.微膨胀性：硬化后微膨胀0.2~1.5%。
（4）艺术品：雕塑等。
2014/10/10
Science of Building Materials
14
大连星海会展中心二期建筑面积13.45万m2 ， 石膏板用量近12万m2 ，龙骨用量达20多万m2。
2014/10/10
Science of Building Materials
15
第二章 气硬性无机胶凝材料
2014/10/10 Science of Building Materials 4
第二章 气硬性无机胶凝材料
硬石膏产品
2
成分：天然无水石膏［CaSO4］，属斜方晶系的 硫酸盐类矿物。
特点：晶体无色透明，2.9g/cm3，莫氏硬度3.0-3.5。 块状矿石呈浅灰色，松散容重约1.849T/m3，粉体 松散容重919Kg/m3。
5.0
10.0 15.0
Science of Building Materials 13
≮6
≯30
第二章 气硬性无机胶凝材料
四、建筑石膏应用
4
（1）粉刷石膏； --常用于室内高级抹灰、粉刷、打底。 （2）建筑石膏制品：装饰线、砌块、墙板等； --广泛用于工业与民用建筑。
（3）水泥缓凝剂、混凝土膨胀剂；
2014/10/10 Science of Building Materials 12
第二章 气硬性无机胶凝材料
技术要求
2h强度
等级 抗压 抗折
GB 9776
细度 0.2mm方孔筛筛余 /% ≯
凝结时间/min
初凝 终凝
优等品
一等品 合格品
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4.9
3.9 2.9
2.5
2.1 1.8
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3-CaSO4· 2H2O晶体 4-交错的晶体
9
Science of Building Materials
第二章 气硬性无机胶凝材料
溶解析晶理论
溶解 H2O
1887，Le Chatelier
G0.5+H2O
G2
长大、交错连生 析晶
H2O
凝结 硬化
继续溶解
H2O
20℃溶解度： G0.5 8.85g/L
2014/10/10 Science of Building Materials 17
第二章 气硬性无机胶凝材料
第二节
石膏(Gypsum)
2014/10/10
Science of Building Materials
1
第二章 气硬性无机胶凝材料
石膏的概念
石膏:以硫酸钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。
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Science of Building Materials
2
第二章 气硬性无机胶凝材料
主要内容
5
一、原料和制备； 二、建筑石膏的水化—凝结和硬化； 三、建筑石膏的技术性质； 四、建筑石膏应用； 五、储存运输。
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第二章 气硬性无机胶凝材料
一、原料和制备
1.原料*
天然石膏： 天然二水石膏（软石膏或生石膏）(CaSO4· 2H2O) 天然无水石膏（硬石膏）(CaSO4) 化工石膏： 化工副产品及废碴； 主要成分是CaSO4· 2H2O和CaSO4的混合物； 如磷石膏、氟石膏等。
凝结
水化物由可塑性浆体，逐渐变稠失去可塑 性，但尚无强度。 凝结后迅速产生强度，并发展成坚硬固体。
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硬化
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第二章 气硬性无机胶凝材料
建筑石膏凝结硬化过程示意图
1-CaSO4· 0.5H2O 2-CaSO4· 2H2O胶体微粒
有强度的块体
10
G2
2.04g/L
2014/10/10
Science of Building Materials
第二章 气硬性无机胶凝材料
凝结硬化过程解释
6
1.拌水后形成流动的可塑性胶凝体。 2. CaSO4 12 H 2 O 3 2 H 2 O CaSO4 2H 2 O 3.CaSO4· 2H2O在常温下溶解度仅为CaSO4· 0.5H2O的1/5，二 水石膏胶体微粒析出。 4.水分渐少，变稠而失去流动性，可塑性开始下降，称 为石膏的初凝。 5.水分续减，微粒间摩擦力和粘结力增大，完全失去可 塑性，开始产生结构强度，则称为终凝。 6.晶体长大、连生、交错，浆体变硬产生强度，硬化。
I型石膏
700℃
300-700℃ 170-300℃ 125℃ 107-170℃ 60-70℃
过烧石膏 II型石膏
无水石膏G0
可溶性硬石膏G0.6~0.11 ，不稳定， III型石膏
1.3atm 脱水剧烈，常压 开始脱水，缓慢 天然二水石膏G2
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2014/10/10
Science of Building Materials
5
第二章 气硬性无机胶凝材料
2.石膏胶凝材料制备
CaSO4· 2H2O磨细和加热
2014/10/10
Science of Building Mateபைடு நூலகம்ials
6
第二章 气硬性无机胶凝材料
3分类
1000℃
5种形态 7个变种
五、建筑石膏储存运输
防潮； 3个月强度降低30%；
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Science of Building Materials
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第二章 气硬性无机胶凝材料
第二节
作业：
结
束
1.石灰、石膏的主要用途有哪些？结合资源、
能源、环境问题讨论其优缺点。
2.你家装修时，选用石膏或者石灰等设计
“大白”的材料组成。
高强石膏
α- G0.5
建筑石膏**β- G0.5
常温
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第二章 气硬性无机胶凝材料
二、建筑石膏的水化、凝结和硬化*
0.5H2O与适量的水拌合后变成 石膏水化： 将CaSO4· 为CaSO4· 2H2O的过程。
CaSO4 1 H 2O 3 H 2O CaSO4 2 H 2O 2 2
第二章 气硬性无机胶凝材料
三、建筑石膏的技术性质 **
6
1.多孔性：理论上需水量18.6%，通常需加水 60%～80%，孔隙率40%～60%； 2.吸湿性强、耐水性差、抗冻性差； 3.耐火性好； 4.装饰性好：可塑性强；色白、质细、光洁饱满 5.可加工性； 6.微膨胀性：硬化后微膨胀0.2~1.5%。
（4）艺术品：雕塑等。
2014/10/10
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14
大连星海会展中心二期建筑面积13.45万m2 ， 石膏板用量近12万m2 ，龙骨用量达20多万m2。
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第二章 气硬性无机胶凝材料
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第二章 气硬性无机胶凝材料
硬石膏产品
2
成分：天然无水石膏［CaSO4］，属斜方晶系的 硫酸盐类矿物。
特点：晶体无色透明，2.9g/cm3，莫氏硬度3.0-3.5。 块状矿石呈浅灰色，松散容重约1.849T/m3，粉体 松散容重919Kg/m3。
5.0
10.0 15.0
Science of Building Materials 13
≮6
≯30
第二章 气硬性无机胶凝材料
四、建筑石膏应用
4
（1）粉刷石膏； --常用于室内高级抹灰、粉刷、打底。 （2）建筑石膏制品：装饰线、砌块、墙板等； --广泛用于工业与民用建筑。
（3）水泥缓凝剂、混凝土膨胀剂；
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第二章 气硬性无机胶凝材料
技术要求
2h强度
等级 抗压 抗折
GB 9776
细度 0.2mm方孔筛筛余 /% ≯
凝结时间/min
初凝 终凝
优等品
一等品 合格品
2014/10/10
4.9
3.9 2.9
2.5
2.1 1.8
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3-CaSO4· 2H2O晶体 4-交错的晶体
9
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第二章 气硬性无机胶凝材料
溶解析晶理论
溶解 H2O
1887，Le Chatelier
G0.5+H2O
G2
长大、交错连生 析晶
H2O
凝结 硬化
继续溶解
H2O
20℃溶解度： G0.5 8.85g/L
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第二章 气硬性无机胶凝材料
第二节
石膏(Gypsum)
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1
第二章 气硬性无机胶凝材料
石膏的概念
石膏:以硫酸钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。
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2
第二章 气硬性无机胶凝材料
主要内容
5
一、原料和制备； 二、建筑石膏的水化—凝结和硬化； 三、建筑石膏的技术性质； 四、建筑石膏应用； 五、储存运输。
2014/10/10
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3
第二章 气硬性无机胶凝材料
一、原料和制备
1.原料*
天然石膏： 天然二水石膏（软石膏或生石膏）(CaSO4· 2H2O) 天然无水石膏（硬石膏）(CaSO4) 化工石膏： 化工副产品及废碴； 主要成分是CaSO4· 2H2O和CaSO4的混合物； 如磷石膏、氟石膏等。
凝结
水化物由可塑性浆体，逐渐变稠失去可塑 性，但尚无强度。 凝结后迅速产生强度，并发展成坚硬固体。
Science of Building Materials 8
硬化
2014/10/10
第二章 气硬性无机胶凝材料
建筑石膏凝结硬化过程示意图
1-CaSO4· 0.5H2O 2-CaSO4· 2H2O胶体微粒
有强度的块体
10
G2
2.04g/L
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Science of Building Materials
第二章 气硬性无机胶凝材料
凝结硬化过程解释
6
1.拌水后形成流动的可塑性胶凝体。 2. CaSO4 12 H 2 O 3 2 H 2 O CaSO4 2H 2 O 3.CaSO4· 2H2O在常温下溶解度仅为CaSO4· 0.5H2O的1/5，二 水石膏胶体微粒析出。 4.水分渐少，变稠而失去流动性，可塑性开始下降，称 为石膏的初凝。 5.水分续减，微粒间摩擦力和粘结力增大，完全失去可 塑性，开始产生结构强度，则称为终凝。 6.晶体长大、连生、交错，浆体变硬产生强度，硬化。
I型石膏
700℃
300-700℃ 170-300℃ 125℃ 107-170℃ 60-70℃
过烧石膏 II型石膏
无水石膏G0
可溶性硬石膏G0.6~0.11 ，不稳定， III型石膏
1.3atm 脱水剧烈，常压 开始脱水，缓慢 天然二水石膏G2
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2014/10/10
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第二章 气硬性无机胶凝材料
2.石膏胶凝材料制备
CaSO4· 2H2O磨细和加热
2014/10/10
Science of Building Mateபைடு நூலகம்ials
6
第二章 气硬性无机胶凝材料
3分类
1000℃
5种形态 7个变种
五、建筑石膏储存运输
防潮； 3个月强度降低30%；
2014/10/10
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16
第二章 气硬性无机胶凝材料
第二节
作业：
结
束
1.石灰、石膏的主要用途有哪些？结合资源、
能源、环境问题讨论其优缺点。
2.你家装修时，选用石膏或者石灰等设计
“大白”的材料组成。
高强石膏
α- G0.5
建筑石膏**β- G0.5
常温
2014/10/10
第二章 气硬性无机胶凝材料
二、建筑石膏的水化、凝结和硬化*
0.5H2O与适量的水拌合后变成 石膏水化： 将CaSO4· 为CaSO4· 2H2O的过程。
CaSO4 1 H 2O 3 H 2O CaSO4 2 H 2O 2 2