2气硬性胶凝材料详解

建筑石膏的分散硬化过程可以表示如下：
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
建筑石膏分散过程，是一个溶解、反响、沉淀、结晶的 过程。水化生成二水石膏，溶解度远小于半水石膏，不 断析出；
硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶构造网的形成过 程。晶体之间相互穿插连生，形成网状构造；随着反响
二、建筑石膏的分散硬化
建筑石膏分散硬化 分散硬化是一个连续过程，既有物理又有化学
生石灰的熟化〔消化〕
熟化的过程 生石灰+水
MgO + H2O == Mg〔OH〕2
熟石灰
CaO + H2O == Ca〔OH〕2 + 64.83kj
熟化过程的特点 反响速度快；放出大量的热；体积膨胀1～2.5倍。 熟化过程的留意事项 熟石灰在使用前必需陈伏15d以上——防止过火
石灰的危害；
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
六、建筑石膏的储运
易吸湿受潮，储运时避开受潮。 长期存放，强度会降低。通常，建筑石膏储存
不超过三个月，否则，重新检验确定强度等级。
§2－3 水玻璃
一、水玻璃的硬化和性质
水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化 硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸取空气中的二氧化碳，形成无定 型硅酸凝胶，并渐渐枯燥硬化，具体反响式如下：
四、建筑石膏的技术性质
耐水性、抗冻性差 孔隙率大，且二水石膏微溶于水，长期在潮湿环境下，
晶体粒子间结合力减弱，强度降低。 负温下，孔隙中水变冰，体积膨胀破坏。石膏不宜用在
潮湿严寒环境中。 环境调整性 有较强的吸湿性，热容量大，保温隔热性能好—“呼吸”
作用，调整温、湿度。 防火性好，耐火性差 二水石膏遇火，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可延缓石膏
其次章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化，能够产
生分散硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形
成为一个整体的材料。
胶凝材料的分类
胶凝材料
无机胶凝材料
如：石灰、石 膏、水玻璃等
气硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料
通称为 “水 泥”
有机胶凝材料
如沥青、聚合物等
无机胶凝材料
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
石灰的硬化 结晶过程：Ca〔OH〕2从饱和溶液中析出，晶体
相互穿插连生，从而产生并不断提高强度。 碳化过程：Ca〔OH〕2与空气中的CO2发生化学
反响，形成CaCO3使石灰的强度渐渐提高。 碳化对强度和稳定特殊有利。由于空气中CO2含
量低，反响速度缓慢，外表形成碳化层以后， CO2不易进入内部，并且阻挡了内部水分的蒸发， 因此结晶和碳化过程比较缓慢。
本章小结
胶凝材料的定义和分类； 石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材
料，在现代建筑中的应用是很常见的建筑材料。 〔1〕石灰品种很多，各种石灰产品都统称石灰。石灰
的强度很低，主要来源于Ca〔OH〕2的结晶和碳化。利 用石灰的特性可将其用于拌制砂浆、配制灰土和三合土、 制作石灰碳化板和硅酸盐制品等。 〔2〕石膏的品种很多，不同品种的石膏，其生产条件 不同，且性能及应用各异。建筑石膏是建筑工程中应用 最多的一种石膏产品，建筑石膏分散硬化速度很快，其 技术性质要求主要表现在强度、细度、分散时间三方面，
解不完全，胶凝力气差，降低了质量等级和石 灰的使用率。 正火石灰：正常温度下煅烧得到的石灰。多孔 构造，孔隙率大，表观密度小，与水反响速度 快。 过火石灰：煅烧温度过高或时间过长。内部构 造致密，晶粒粗大，熟化缓慢,通常在石灰使用 之后熟化，体积膨胀，使得已经分散硬化的砂
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
外表温度上升，刷 石膏+砂+水=石膏砂浆，用于室内抹灰，处理过
的墙面、顶棚可直接刷涂料和粘贴壁纸。 建筑石膏〔或+不溶性硬石膏〕+外加剂+细骨料
=粉刷石膏。粘结力强，不裂、不起鼓，外表光 滑。 生产建筑石膏制品 纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石膏板、 石膏艺术制品。
一、石灰的生产
原材料
生产石灰的原材料包括自然石灰石和化
工副产品。主要成分为CaCO3。
生产工艺——煅烧
生石灰
CaCO3 9=00=℃ CaO + CO2
700℃
MgCO3== MgO + CO2
石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。
一、石灰的生产
依据煅烧程度可分为： 欠火石灰:煅烧温度过低或时间缺乏，石灰石分
技术指标名称
优等品 一等品 合格品
抗折强度≥
强
度
抗压强度≥
2.5
2.1
1.8
4.9
3.9
2.9
细度（0.2mm方孔筛筛余）≤
5.0
10.0
15.0
凝结时间
初凝不早于6min，终凝不迟于30min
四、建筑石膏的技术性质
分散硬化快 加水后6min初凝—开头失去可塑性，30min终凝—完全
失去可塑性并开头产生强度。 为施工便利，使用过程中，常掺入一些缓凝剂。 凝固时体积微膨胀 硬化时体积微膨胀，膨胀率约0.5～1%。 使得石膏制品外表光滑细腻、轮廓清晰、图案饱满。 可不加填充材料，单独使用。 孔隙率高 为满足施工要求，用水量超过理论用水量，多余水分蒸
建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石
灰粉按有效CaO＋MgO的含量，可分为优等品、
一等品和合格品三个等级。
石灰的特性
1.可塑性好，保水性好；
2.生石灰吸湿性强---传统的枯燥剂；
3.分散硬化慢、强度低 ；
4.硬化后体积收缩大，易开裂；
四、石灰的应用
配制石灰砂浆和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 加固含水的软土地基； 生产硅酸盐制品； 生产无熟料水泥。
石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在确定的温度和压力下， 经过煅烧、脱水，再经磨细而成。
在不同的煅烧温度及压力下，得到的产品是不同的。具体过程如 下所示：
107～170℃ 加热、脱水
CaSO4·0.5H2O β型
建筑石膏
125℃ 0.13MPa
蒸压锅
CaSO4·0.5H2O
α型
高强石膏
二水石膏
CaSO4·2H2O
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
石灰的品种
按石灰中的氧化镁含量的凹凸分
生石灰
钙质石灰 镁质石灰
MgO≤5% MgO＞5%
按成品的加工方法分 块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰
膏、石灰乳等。 按生石灰熟化速度分
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
依据成品加工方法分类 块灰：直接煅烧得到的块状石灰，主要成分CaO，
块状石灰存放过久，会吸取空气中水分，熟化成 熟石灰粉，再与空气中二氧化碳反响，生成碳酸 钙，失去胶凝力气。 磨细生石灰粉:由块灰磨细而成。优点优点如下： 细度高、外表积大、水化反响快，不用提前熟化, 加水即可使用； 磨细的过火石灰易熟化、欠火石灰混合均匀，提 高质量和利用率；
三、石灰的技术性质
石灰的质量等级
变化。 分散分两个阶段： 初凝：随水化的进展，二水石膏生成量不断增
加，水分渐渐削减，浆体开头失去可塑性； 终凝：浆体连续变稠，颗粒之间的摩擦力、粘
结力增加，并开头产生强度。
三、建筑石膏的等级与技术性质
建筑石膏的质量等级
建筑石膏按其细度、强度、分散时间等指
标，划分为优等品、一等品、合格品三个等级。
具体指标见下表：
而制成。煅烧的菱苦土为白色或浅黄色粉末。苛性白云
石为白色粉末。
菱苦土的水化硬化
一般与MgCl2溶液按确定比例混合，硬化快，强
度高。但吸湿性强，耐水性差。形成的水化产物主要为
氯氧化镁和氢氧化镁。
菱苦土的应用
生产木屑地板、木丝板、刨花板等。
菱苦土板材用于机械包装材料，可以节省大量木材。
只能用于枯燥状态下，而不能受潮、遇水或酸性介质侵
气硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气
中分散硬化，而不能在水中硬化保持并进展其
强度的胶凝材料。只适用于枯燥环境。
如石灰、石膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。
水硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在枯
燥空气中分散硬化，而且能更好地在水中硬化，
保持或进展其强度。枯燥和潮湿环境均适用。
§2－1 石 灰
Na2O•nSiO2+ CO2+mH2O＝Na2CO3 + nSiO2•mH20
为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺12%~15% 的促硬剂氟硅酸钠。 掺量少：硬化速度慢，强度降低，未反响的水玻璃易 溶于水，即耐水性差。 掺量多：分散分散过速，施工困难。
一、水玻璃的硬化和性质
水玻璃的性质 粘结力强 硬化后粘结强度、抗拉强度、抗压强度较高。 硬化后析出的硅酸凝胶堵塞毛细孔，防止水分
渗透。 耐酸性好 硬化后主要成分是硅酸凝胶。可反抗大多数酸
腐蚀，但不耐碱。可配制水玻璃耐酸混凝土和 砂浆。
二、水玻璃的应用
涂刷或浸渍材料； 加固地基； 修补裂缝、堵漏； 配制耐酸砂浆和耐酸混凝土； 配制耐热砂浆和耐热混凝土。
§2－4 镁质胶凝材料
镁质胶凝材料——菱苦土
菱苦土的生产
镁质胶凝材料是将菱镁矿或白云石经煅烧、磨细
➢ 熟化方式 ➢ 化 灰—— 熟石灰膏 ➢ 在化灰池中，加水熟化成石灰乳，过筛后入储灰
池，沉淀去除多余水分的膏状物。 ➢ 石灰膏要在储灰池中存放两周以上，即“陈伏”，
陈伏期内，石灰膏外表要保持确定厚度的水层，隔 绝空气，防止与空气中二氧化碳发生碳化反响。 ➢ 淋 灰——熟石灰粉〔消石灰粉〕 ➢ 将生石灰块分层堆放、淋水，水量以充分熟化又 不过湿成团为度，熟化得到的粉状物为熟石灰粉。 ➢ 熟石灰粉在使用之前也要“陈伏”。
四、石灰的储存
生石灰需防潮，且储存时间不宜过长，一般不 超过一个月。作到“随到随化”，变储存期为 陈伏期。
生石灰受潮熟化放出大量热，体积膨胀，故不 得与易燃、易爆等危急液体物品混合存放和混 合运输。
熟石灰在使用前必需陈伏15d以上，以防止过火 石灰对建筑物产生的危害。
§2－2 石 膏
一、石膏胶凝材料的生产
170～360℃ 加热、脱水
400～750℃
CaSO4 Ⅲ CaSO4 Ⅱ
可溶性石膏 不溶性石膏
800℃
CaSO4 Ⅰ
高温煅烧石膏
在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。 在常温下不存在
二、建筑石膏的分散硬化
建筑石膏加水后，与水发生的水化反响如下：
CaSO4·0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4·2H2O