气硬性胶凝材料PPT精选课件
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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）
注意
过火石灰可以使用，但应陈伏半个月
4
4.1.2 石灰分类
1.按MgO含量分类
钙质石灰（MgO≤5％）
镁质石灰（MgO>5％）
2.石灰的存在形式
特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。
生石灰、生石灰粉及消石灰的技术指标见表4.1、4.2、4.3。
• 桥涵用石灰技术标准应满足建筑石灰的技术要求。 • 路面基层用石灰技术标准应满足JTJ034-2000《公路路面基
层施工技术规范》要求，技术标准见表4.4。
9
表4.1 生石灰的技术标准
项目
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
。
石膏的存在形式
天然二水石膏
CaSO4·2H2O
第4章 气硬性胶凝材料
概述 胶凝材料（结合料） ——经物理、化学作用，能将散粒状或块 状材料粘结为整体的材料。
1
第4章 气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料
无机胶凝材料
（以无机化合物为基本成分）
按凝结硬化 条件分类
——只在空气中硬化
（石灰、石膏）
水硬性胶凝材料
——空气、水中皆可硬化
（水泥）
有机胶凝材料
（天然的或合成的有机 高分子化合物为基本成分）
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
3 10 15 3 10 15 3 10 15
12
表4.4 路面基层用石灰的技术标准
气硬性胶凝材料知识(PPT 41张)
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。 ( ( ) )
化灰法
任务3.1
石灰
石灰浆在空气中因游 Ca(OH) 2与空气中的CO2 3.1.2 石灰的熟化与硬化 离水分逐渐蒸发和被 和水作用，生成不溶 3.1.2.1 石灰的硬化 砌体吸收， Ca(OH) 2溶 解于水的 CaCO 3晶体， 液过饱和而逐渐结晶 析出的水分又逐渐被 石灰在空气中的硬化包括 析出，促进石灰浆体 蒸发，这过程称作碳 两个同时进行的过程 的硬化，从而具有强 化，反应式如下 度，但是由于晶体溶 解度较高，当再遇水 C a ( O H ) C O n H O C a C O ( n + 1 ) H O 2 2 2 3 2 时强度会降低。 碳化过程
任务3.1
3.1.1
石灰
石灰的生产
主要成分是碳酸钙 石灰石 其次是少量的碳酸镁
石灰最主要 的原材料 白垩 白云石
任务3.1
3.1.1
石灰
石灰的生产
石灰的生产，实际上就是将石灰石在高温下煅烧，使其
分解成为CaO和CO2，CO2以气体逸出。反应式如下
9 0 0 ℃ C a C O C a O C O 3 2 7 0 0 ℃ M g C O M g O C O 3 2
基、地基等潮湿的部位？
习题
五、问答题
6．建筑石膏的技术性质有哪些？ 7．为什么说石膏是一种较好的室内装饰材料？为什么不适用 于室外？ 8．某住宅楼的内墙使用石灰砂浆抹面，交付使用后在墙面个 别部位发现了鼓包、麻点等缺陷。试分析上述现象产生的原 因，如何防治？
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根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料。
天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建
筑石膏的主要原料。
建筑石膏
30
度加快,几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中,不至
引起过火石灰的种种危害。
真题
9
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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
灰砂砖
25
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灰砂空心墙体砖
轻 质 保 温 灰 砂 生产砖工艺
蒸压灰砂墙体砖
灰 砂 墙 体 砖
26
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回顾
灰砂2砖7 工艺流程图
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知识点回顾——石灰
◊ 生石灰的熟化是指……熟化过程的特点？
◊ 石灰在生产过程中，应严格控制煅烧温度的高低及分布，以
及原料尺寸的大小，否则容易产生……对石灰质量有何影响？
石
石
灰
灰
浆
浆
A
B
两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？
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。
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料。
天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建
筑石膏的主要原料。
建筑石膏
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度加快,几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中,不至
引起过火石灰的种种危害。
真题
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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。
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25
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知识点回顾——石灰
◊ 生石灰的熟化是指……熟化过程的特点？
◊ 石灰在生产过程中，应严格控制煅烧温度的高低及分布，以
及原料尺寸的大小，否则容易产生……对石灰质量有何影响？
石
石
灰
灰
浆
浆
A
B
两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？
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。
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提高耐久性。
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。
12
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。
13
四、石灰的技术要求
有效成分含量
• 土木工程对胶凝材料有哪些性能要求？ • 怎样正确选择和使用胶凝材料？
6
第一节 建筑石灰
千
锤 百 炼 出 深 山
烈 火 焚 烧 若 等 闲
粉 身 碎 骨 浑 不 怕
只 留 清 白 在 人
间
7
一、石灰的生产
煅烧石灰石 或白垩,内
含CaCO3
温度过低时 温度在900℃左右时
温度过高时
碳酸钙没有完全 分解，降低了生 石灰的产量
。
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四、建筑石膏的应用
（1）制成石膏抹灰材料 （2）各种墙体材料如纸面石膏板、石膏空 心砌块、石膏空心条板 （3）各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕 塑制品。 使用时应注意问题：在运输及储存时应防止 受潮，一般储存三个月后强度降低30%左右
39
40
学会分析、思考和回答问题！
1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，为什么？
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空 气中保持和发展其强度；
关键：干燥状态下，其硬化体才有较好 的性能！ 水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好 地在水中硬化，保持并发展其强度。
关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均 有很好的性能！
5
学习要求—三问？
• 胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素 是什么？
27
气硬性胶凝材料模板ppt课件
• 试验证明石膏板有调节蓝外室线湿内条度湿表变度示化的室功能，为什么？ • 如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？
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第三节.水玻璃
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。一般的n=1.5—3.5。
梁托
艺术镜框
线条拐角、线条
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罗马柱
30
问 题?
1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？
答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可
塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量； 即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥 发留下大量孔隙。
JC/T481-1992 建筑消石灰粉
钙质生石灰 MgO≤5%；钙质消石灰粉 MgO≤4%
镁质生石灰 MgO﹥52%021精；选p镁pt 质消石灰粉
8
五、石灰的技术性质
（1）可塑性好
生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1μm） 的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。因 此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性。 在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。
2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？
答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、 天花板、墙面粉刷砂浆等。
缺点—强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结
构材料，不宜用于潮湿环境等。
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3. 为什么石膏制品的耐水性差？
答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明 显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此， 水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导 致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45；
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第三节.水玻璃
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。一般的n=1.5—3.5。
梁托
艺术镜框
线条拐角、线条
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罗马柱
30
问 题?
1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？
答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可
塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量； 即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥 发留下大量孔隙。
JC/T481-1992 建筑消石灰粉
钙质生石灰 MgO≤5%；钙质消石灰粉 MgO≤4%
镁质生石灰 MgO﹥52%021精；选p镁pt 质消石灰粉
8
五、石灰的技术性质
（1）可塑性好
生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1μm） 的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。因 此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性。 在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。
2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？
答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、 天花板、墙面粉刷砂浆等。
缺点—强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结
构材料，不宜用于潮湿环境等。
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3. 为什么石膏制品的耐水性差？
答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明 显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此， 水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导 致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45；
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碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳
酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。
硬化的特点
13
3. 硬化的特点 ◘ 结晶自里向表，碳化自表向里 ◘ 速度慢（通常需要几周的时间） ◘ 体积收缩大（容易产生收缩裂缝）
由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。
硬化的术性质
尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。
工程实例分析
11
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。
[实例二]： 某多层住宅楼室内抹灰采用的是石灰砂浆，交付使用后出现墙面 普遍鼓包开裂的，试分析其原因。欲避免这种情况发生，应采取 什么措施？
水硬性胶凝材料
2
概述
◘ 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化、保持或持续发
展强度的无机胶凝材料。
常用：石灰、石膏、水玻璃等 特点：在水中不凝结，也基本没有强度。即使在潮湿环境中 强度也很低，通常不宜使用。
◘ 水硬性胶凝材料：不仅在空气中而且在水中能更好地
硬化，并保持和发展其强度(各种水泥)
石灰的生产
3
用于拌制石灰砌筑
砂浆或抹灰砂浆
陈伏
8
用于拌制石灰土、 三合土
石灰的“陈伏”
为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰 坑中放置两周以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰 的“陈伏”。
“陈伏”期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，防 止发生碳化反应。
思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？？ 这是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加,与水熟化反应速
硬化
12
2. 石灰的硬化
石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个同时进行的过程 来完成的：
结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，
Ca(OH)2以结晶形态析出， 浆体逐渐失去塑性。
碳化作用（碳化硬化）：Ca(OH)2与空气中的CO2与水化合生
成CaCO3晶体，释出水分并被蒸发：
碳化
Ca(OH) 2 CO 2 nH2O CaCO 3 (n 1)H2O
CaO nH2O Ca(OH) 2 nH2O 64.9 KJ/mol
特点：速度快；体积膨胀；放出大量的热
石灰产品
7
CaCO 3 900~1100℃
CaO CO 2
块状生石灰
生石灰粉
磨细 加适量水消化、然后干燥
加过量水消化 石灰膏
加水拌合
消石灰粉，主要成分为Ca(OH)2，又称“熟石灰”。
◘ 钙质生石灰MgO≤5%；钙质消石灰粉MgO≤4% ◘ 镁质生石灰MgO＞5%；镁质消石灰粉MgO＞4%
石灰的技术特性
15
2.1.4 石灰的技术特性
1. 保水性与可塑性好
生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状 态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰 砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。 工程应用：
第二章 气硬性胶凝材料
主要内容
2.1 石灰 2.2 石膏 2.3 水玻璃
重难点
凝结硬化原理 原料及生产，主要技术特性，工程应用
1
概述
何为胶凝材料？
定义：在土木过程中，能将各种散粒矿质材料或块状 材料粘结成为一个整体的材料。
分类：
有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶
无机胶凝材料：气硬性胶凝材料
度加快,几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中,不至
引起过火石灰的种种危害。
真题
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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
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
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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 起鼓包和开裂
2.1.2 石灰的熟化与硬化 1. 石灰的熟化
熟化（消化）：工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之 消解为熟(消)石灰——氢氧化钙的过程。
[一级注册建筑师执业资格考试]、[一级注册建造师执业资格考试]
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
C.提高浆体的可塑性 D.使用方便
观察讨论
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观察与讨论：两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？
水泥砂浆 石灰浆
混合砂浆
一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法
硬化慢
16
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。
石
石
灰
灰
浆
浆
A
B
两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？
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。
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2.1.3 石灰的技术要求
建筑石灰的技术规范及分级
主要技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量、产浆量和体积 安定性等。 并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。 具体技术要求见教材 JC/T479—1992 建筑生石灰（P48 表3-2） JC/T480—1992 建筑生石灰粉（P48 表3-3） JC/T481—1992 建筑消石灰粉（P48 表3-4）
2.1 石 灰
2.1.1 石灰的生产 主要原料、烧制及产品
主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。 烧制及产品：
CaCO 3 900~1100℃
CaO CO 2
生石灰
石灰的煅烧
4
石灰的煅烧过程
欠火石灰
5
“欠火石灰”、“过火石灰”
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