(仅供参考)石膏胶凝材料
气硬性胶凝材料(石膏、水玻璃、菱苦土)
气硬性胶凝材料——菱苦土 一、主要成分：氧化镁 二、注意：菱苦土不能直接用水拌和，多用氯化镁溶 液拌和。 三、特点：耐磨性较好。
四、应用：制作人造木板
２、高强石膏
0.13H O CaSO4.2H2O 4 2 2
二、建筑石膏的凝结硬化
CaSO4.1/2H2O+1½H2O CaSO4.2H2O
三、建筑石膏的技术性质
凝结硬化快：6min初凝，30min终凝，一周时间完
全硬化。
石膏制品硬化后孔隙率较大，强度
吸音性 ，保温隔热性 。
，吸水性
，
石膏硬化时体积微膨胀。 吸湿性较强。 石膏制品具有一定的抗火性。
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板：普通纸面石膏板、防水纸面石膏板、防
火纸面板。
纤维石膏板。
装饰石膏板。
空心石膏条板。
石膏空心条板
气硬性胶凝材料——水玻璃
一、水玻璃的模数 钠水玻璃（Na2O.nSiO2） 钾水玻璃（K2O.nSiO2） 水玻璃的模数 n＝SiO2／Na2O（K2O） 模数越大,水玻璃粘性越强,在水中溶解越困难.
二水玻璃的凝结硬化水玻璃是气硬性胶凝材料在空气中通过碳化反应完成凝结硬化硬化速度较慢使用时应加促硬剂
气硬性胶凝材料——石膏 胶凝材料 装饰材料 石膏 保温隔热材料 吸音材料
一、石膏的原料及生产
（一）原料：天然二水石膏
（二）生产：
１、建筑石膏
CaSO4.2H2O
107-170
β-CaSO4.1/2H2O+1½H2O
二、水玻璃的凝结硬化
水玻璃是气硬性胶凝材料，在空气中通过碳化反应完 成凝结硬化，硬化速度较慢，使用时应加促硬剂。 三、水玻璃的性质
水玻璃具有良好的粘结能力。 耐热性较好。 具有高度的耐酸性能。
胶凝材料是什么
胶凝材料是什么
胶凝材料是一类具有胶结性能的材料，主要用于建筑和工程领域中的结构连接和固定。
胶凝材料通过硬化过程中形成的化学反应或物理作用，能够将不同材料粘接在一起。
常见的胶凝材料包括水泥、石膏、胶水、胶粘剂等。
首先，水泥是最常见的胶凝材料之一。
水泥主要由石灰石、粉煤灰和砂石等原材料经过煅烧、研磨等工艺制成。
在硬化过程中，水泥与水发生化学反应，形成水化产物，使水泥糊变得坚硬。
其次，石膏也是一种常见的胶凝材料。
石膏是由天然石膏矿石经过破碎、粉碎等工艺加工而成。
石膏主要用于内墙装饰、吊顶等建筑领域，具有良好的加工性能和吸湿性能。
胶水和胶粘剂是一类用于粘接和固定材料的胶凝材料。
胶水通常是由树脂、溶剂、填料等成分组成，具有粘接牢固、干燥迅速、耐候性好的特点。
胶粘剂主要用于工业和家庭化学品相关领域，如家具制作、纸箱封胶等。
胶凝材料在建筑和工程领域中起着重要的作用。
它们能够处理不同材料之间的连接和固定问题，提供结构的稳定性和安全性。
同时，胶凝材料也能够填充和修补建筑结构中的缺陷，提高结构的完整性和耐久性。
总结而言，胶凝材料是一类具有胶结性能的材料，用于建筑和工程领域中的结构连接和固定。
常见的胶凝材料包括水泥、石
膏、胶水、胶粘剂等。
它们通过硬化过程中的化学反应或物理作用，能够将不同材料粘接在一起，提供结构的稳定性和安全性。
胶凝材料在建筑和工程中起着重要的作用，提高了结构的完整性和耐久性。
气硬性胶凝材料-石膏
4.1.4 建筑石膏的性能特点
1. 凝结硬化速度快
建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间 仅为10min左右，终凝时间不超过30min，这对于普通 工程施工操作十分方便。需要操作时间较长时，可加 入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。
2. 硬化时体积膨胀 建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不
生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和 溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行， 直至半水石膏全部水化生成二水石膏。转变过程大约需7—12min
水化
2. 建筑石膏的凝结
随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断 减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大， 可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。
防火性好，耐水性差
建筑石膏制品
5. 防火性好
硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作 用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面 蒸发形成水蒸气幕，可有效阻止火势的蔓延，因而具 有良好的防火效果。
6. 耐水性差
由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，遇水后粒 子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏将溶解，发生 局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐水性较差。
上节回顾
◊ 生石灰的生产？ ◊ 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 ◊ 生石灰的熟化是指……熟化过程的特点？ ◊ 石灰按成品加工方法不同，分为哪几种？ ◊ 生石灰在使用前为何要进行“陈伏”？为什么在陈伏时需在 熟石灰表面保留一层水？ 磨细生石灰不经“陈伏”可直接使用， 原因何在？ ◊石灰的凝结硬化原理？特点？ ◊石灰的特性？ ◊石灰的主要工程用途如何？
胶凝材料分类
胶凝材料分类一、水泥类胶凝材料水泥是一种常用的胶凝材料，主要用于混凝土和砂浆的制作。
根据其成分和用途的不同，水泥可分为硅酸盐水泥、矿渣水泥、石膏水泥、高铝水泥等多种类型。
水泥的主要特点是具有较高的强度和耐久性，适用于各种建筑工程。
二、石膏类胶凝材料石膏是一种常见的胶凝材料，主要用于石膏板、石膏线和装饰材料的制作。
石膏可以分为石膏粉和石膏砂两种类型。
石膏的主要特点是具有良好的可塑性和可加工性，可以根据需要进行模塑和雕刻。
三、粉煤灰类胶凝材料粉煤灰是一种由燃烧煤炭产生的细粉状物质，可以用作胶凝材料。
根据粉煤灰的硅铝比和活性指数的不同，可以将其分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类粉煤灰。
粉煤灰的主要特点是具有较高的活性和较低的胶凝性，适用于混凝土和砂浆的制作。
四、矿渣类胶凝材料矿渣是一种由冶炼金属时产生的副产物，可以用作胶凝材料。
常见的矿渣包括炉渣、高炉渣和转炉渣等。
根据矿渣的成分和活性指数的不同，可以将其分为矿渣水泥、矿渣粉和矿渣砂等多种类型。
矿渣的主要特点是具有较高的活性和较低的胶凝性，适用于混凝土和砂浆的制作。
五、高效胶凝材料高效胶凝材料是指在常规胶凝材料的基础上，通过添加剂改善其性能的材料。
常见的高效胶凝材料包括减水剂、增强剂和延缓剂等。
减水剂可以改善混凝土的流动性和工作性能，增强剂可以提高混凝土的强度和耐久性，延缓剂可以延长混凝土的凝结时间。
高效胶凝材料的主要特点是具有较好的可操作性和性能调控性，适用于各种特殊工程。
六、其他胶凝材料除了上述分类的胶凝材料外，还有一些特殊的胶凝材料被广泛应用于工程建设中。
例如，聚合物胶凝材料可以通过聚合反应形成胶凝体，具有良好的柔性和抗裂性；纳米胶凝材料可以通过纳米技术改善材料的性能，具有较高的强度和耐久性。
这些胶凝材料的特点各不相同，可以根据具体工程的要求进行选择和应用。
胶凝材料是一类广泛应用于工程建设中的材料，根据其成分和性能的不同，可以将其分为水泥类、石膏类、粉煤灰类、矿渣类、高效胶凝材料和其他胶凝材料等多种类型。
石膏
石膏胶凝材料的原料、生产及品种材料的原料、生产及品种2006-2-10 16:23:36 中国选矿技术网浏览 772 次收藏我来说两句石膏胶凝材料的应用历史悠久，是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。
石膏制品具有质轻、强度较高、防火等许多优良的性质，且原材料来源广泛，生产能耗较低，在建筑工程中有广泛的应用。
生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然无水石膏和化工石膏等。
其中，天然二水石膏又称生石膏、软石膏，主要成分为含有两个结晶水的硫酸钙(CaSO4•2H2O)，是生产石膏胶凝材料的主要原料。
天然无水石膏又称硬石膏，主要成分是无水硫酸钙(CaSO4)，只可用于生产无水石膏水泥和高温煅烧石膏。
化工石膏是含有二水石膏的化工副产品及废渣，如氟石膏、磷石膏和排烟脱硫石膏等。
石膏胶凝材料的生产有原料破碎、加热和磨细等工序．根据加热方式与加热温度的不同，可生产出不同品种的石膏胶凝材料。
将二水石膏(天然或化工石膏)在107～170℃下煅烧，脱水生成β型半水石膏，磨细后成为以β型半水石膏为主要成分的建筑石膏。
二水石膏在加压蒸汽(0.13MPa，124℃)中加热处理或置于某些盐溶液中沸煮，将脱水形成α型半水石膏，经下燥磨细后，成为以α型半水石膏为主要成分的高强石膏。
天然或人工制造的硬石膏(在600～700℃下煅烧的二水石膏)与激发剂共同磨细可制得无水石膏水泥。
常用的激发剂有：5％硫酸钠或硫酸氢钠与l％的铁矾(或铜矾)的混合物；l％～5％的石灰；10％～15％的碱性粒化高炉矿渣等。
将天然二水石膏或天然硬石膏在800～1000℃下煅烧，使部分CaSO4分解成CaO，磨细后可制成高温煅烧石膏。
由于硬化后有较高的强度，耐磨性高，抗水性好。
适宜作地板，故又称地板石膏。
在石膏胶凝材料中，以半水石膏为主要成分的建筑石膏和高强石膏在建筑工程中应用较多，最常用的是建筑石膏。
中国石膏矿资源丰富。
全国23个省（区）有石膏矿产出。
探明储量的矿区有169处，总保有储量矿石576亿吨。
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义和分类胶凝材料是指在固化过程中能够形成结构稳定的物质，常用于建筑、工程、制造等领域。
胶凝材料具有粘结性和硬化性，能够将多个构件或材料粘接在一起，形成稳定的结构体。
根据其成分和性质的不同，胶凝材料可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
一、无机胶凝材料无机胶凝材料是指主要由无机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是物理过程。
常见的无机胶凝材料有水泥、石膏、石灰等。
1. 水泥水泥是一种常用的无机胶凝材料，主要由石灰石、粘土等矿石经过煅烧、研磨等工艺制得。
水泥在与水反应的过程中会产生水化作用，使其逐渐硬化并形成坚固的结构。
水泥广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
2. 石膏石膏是一种由石膏矿石经过煅烧后得到的无机胶凝材料。
石膏的主要成分是硫酸钙，具有良好的可塑性和硬化性。
石膏常用于建筑装饰、石膏板制造等领域。
3. 石灰石灰是指氧化钙和氢氧化钙等化合物，其主要成分是氧化钙。
石灰具有较高的可塑性和耐水性，广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。
二、有机胶凝材料有机胶凝材料是指主要由有机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是化学过程。
常见的有机胶凝材料有聚合物胶凝材料、胶粘剂等。
1. 聚合物胶凝材料聚合物胶凝材料是一种由高分子聚合物组成的有机胶凝材料。
聚合物胶凝材料具有良好的粘结性和耐久性，常用于粘接、涂料、密封材料等领域。
常见的聚合物胶凝材料有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。
2. 胶粘剂胶粘剂是一种能够将两个或多个材料粘接在一起的有机胶凝材料。
胶粘剂具有粘结力强、耐久性好的特点，广泛应用于制造业、家具制作、包装等领域。
常见的胶粘剂有环氧胶、丙烯酸胶、氨基胶等。
总结：胶凝材料根据其成分和性质的不同可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料主要由无机物质组成，其胶凝过程是物理过程，常见的有水泥、石膏和石灰等。
有机胶凝材料主要由有机物质组成，其胶凝过程是化学过程，常见的有聚合物胶凝材料和胶粘剂等。
第一章 石膏.
《胶凝材料学》
第二节 石膏的相组成及其形成条件与机理
一．石膏及其脱水作用
在CaSO4-H2O系统中公认的石膏相有五种形态、七个变种 ：
1. 二水石膏（CaSO4·2H2O） 2. α型与β型半水石膏（α-、β-CaSO4·1/2H2O） 3. α与βⅢ型硬石膏（α-、β-CaSO4Ⅲ） 4. Ⅱ型硬石膏（CaSO4Ⅱ） 5. Ⅰ型硬石膏（CaSO4Ⅰ）
《胶凝材料学》 （二）半水石膏的结构与特性
α型与β型半水石膏的差别 ： 1. 在结晶形态上的差别 2. 在晶粒分散度方面的差别 3. 在水化热方面的差别 4. 在差热分析方面的差别 5. 在X射线衍射谱方面的差别
图4 两种半水石膏的差热曲线
图5 两种半水石膏的X射线衍射图
《胶凝材料学》 （三）Ⅲ型硬石膏
随着水化的不断进行，生成的二水石膏不断增多，浆体的稠度不 断增加，使浆体逐渐失去可塑性，石膏凝结。其后随着水化的进一步 进行，二水石膏胶体微粒凝聚并转变为晶体。晶体颗粒逐渐长大，且 晶体颗粒间相互搭接、交错、共生（二个以上晶粒生长在一起）形成 结晶结构，使之逐渐产生强度，即浆体产生了硬化。
《胶凝材料学》
2. 化学纯无水硫酸钙（无水石膏Ⅱ） 单独水化非常缓慢，加入1%的纯 明矾作活化剂，水化速度大大加 快。活化剂按性能的不同分为： 硫酸盐活化剂和碱性活化剂。
3. 加入活化剂后，因先与硬石膏生 成不稳定的复盐，再分解生成二 水石膏，并反复不断地通过中间 水化物转变成二水石膏，因而加 速了硬石膏的溶解。
20.65 99.05
广东省兴宇矿 32.86 46.66
16.56 96.08
甘肃省武威矿 32.00 44.00
19.80 96.46 70.65 83.55
胶凝材料种类
胶凝材料种类胶凝材料是建筑工程中常用的一种材料，它可以将其他材料粘接在一起，增加构件的强度和稳定性。
胶凝材料的种类繁多，下面将介绍几种常见的胶凝材料及其特点。
一、水泥胶凝材料水泥是一种常用的胶凝材料，它由石灰石、黏土等矿物质经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥具有很强的胶结力和硬化性能，可以将砂、石等材料胶凝在一起，形成坚固的建筑构件。
水泥胶凝材料广泛应用于混凝土、砂浆、砌块等建筑材料的制作中。
二、石膏胶凝材料石膏是一种常见的胶凝材料，它由石膏矿石经过研磨、煅烧等工艺制成。
石膏具有良好的胶结性能和可塑性，可以在水中迅速胶凝成坚硬的物质。
石膏胶凝材料常用于制作石膏板、装饰材料等，具有较好的阻燃性能和隔音性能。
三、胶黏剂胶黏剂是一种常见的胶凝材料，它可以将两个或多个材料黏合在一起。
胶黏剂的种类很多，常见的有水性胶、热熔胶、环氧胶等。
胶黏剂具有黏结力强、干燥迅速、耐久性好等特点，广泛应用于家具、木制品、纸制品等行业。
四、沥青胶凝材料沥青是一种常用的胶凝材料，它由石油加工得到，具有良好的黏结性和可塑性。
沥青胶凝材料常用于道路、屋顶等建筑工程中，可以防止水分渗透和提高结构的耐久性。
五、聚合物胶凝材料聚合物是一种高分子化合物，具有良好的胶结性和强度。
聚合物胶凝材料常用于地坪、防水层、渗水处理等工程中，可以提供较好的耐候性和耐化学性。
六、硅酸盐胶凝材料硅酸盐是一种常见的胶凝材料，它由硅酸盐矿石经过研磨、烧结等工艺制成。
硅酸盐胶凝材料具有较好的胶结性和耐久性，常用于制作耐火材料、耐酸材料等。
七、树脂胶凝材料树脂是一种常用的胶凝材料，它由合成树脂经过固化处理制成。
树脂胶凝材料具有良好的粘结性和耐化学性，常用于粘接、封装、涂料、复合材料等领域。
总结起来，胶凝材料的种类繁多，每种材料都有其独特的特点和适用范围。
在建筑工程中，我们可以根据具体的需求选择合适的胶凝材料，以保证工程的质量和稳定性。
同时，对于胶凝材料的使用和施工，我们也要严格按照相关的规范和要求进行操作，确保施工安全和质量。
石膏胶凝材料的制备
石膏胶凝材料的制备
石膏胶凝材料是一种常见的建筑材料，其用途广泛，包括建筑装饰、雕塑制作和医疗等领域。
石膏胶凝材料的制备过程包括以下几个步骤：
1. 原料配比：石膏胶凝材料的主要原料是石膏粉和水，在制备前需要按照一定的配比将两种原料混合。
2. 按比例加水：在配比好的石膏粉中逐渐加入水，同时不断搅拌，直至形成均匀的石膏浆。
3. 放置静置：将制备好的石膏浆倒入模具中，在静止的状态下等待其凝固成型。
4. 凝固成型：经过一定时间的静置，石膏浆逐渐凝固成型，形成具有一定强度和稳定性的石膏胶凝材料。
以上是石膏胶凝材料制备的基本步骤，不同的用途和要求可能需要进行不同的改进和调整。
例如，在雕塑制作中，可能需要添加某些填充物或增强剂来提高材料的强度和可塑性；在医疗领域，需要遵循更为严格的卫生和安全要求。
综合考虑各方面因素，制备出符合要求的石膏胶凝材料对于保障工程质量和提高生产效率都具有重要意义。
- 1 -。
胶凝材料有哪些
胶凝材料有哪些
胶凝材料是指能够通过物理或化学反应，使其原料在恒定条件下转变成固体的材料。
常见的胶凝材料包括水泥、石膏和混凝土等。
下面将介绍一些常见的胶凝材料。
1. 水泥：水泥是一种重要的胶凝材料，由石灰石、粘土和其他辅助材料经过研磨、混合制成。
其主要成分是三氧化二铝、二氧化硅、三氧化硫和氧化铁等。
水泥被广泛用于建筑中，如水泥板、水泥砂浆、水泥砖等。
2. 石膏：石膏是由石膏矿石经过研磨、加热脱水制成的粉末材料。
它可以与水发生化学反应形成石膏石，具有较好的粘合性和可塑性。
石膏常被用于建筑中的内墙、天花板和装饰材料等。
3. 混凝土：混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水等原料混合而成的复合材料。
通过水泥与水的反应形成的水化硬化胶凝材料，具有较高的抗压强度和耐久性。
混凝土广泛应用于建筑和道路工程中。
4. 高分子胶凝材料：高分子胶凝材料是指由高分子化合物制成的胶凝材料。
例如，聚合物胶水、聚氨酯胶水、硅胶等。
这些材料在固化后具有较高的粘接强度和耐久性，被广泛应用于各种工业和日常用品中。
5. 灰浆：灰浆是指由石灰、水泥和骨料等组成的黏稠物质。
它具有较好的填充性和粘结性，被广泛用于修复和加固建筑物、填缝等。
6. 胶粘剂：胶粘剂是一种能够将两个或多个材料牢固粘结在一起的材料。
常见的胶粘剂包括水性胶水、热熔胶、环氧胶、丙烯酸胶水等。
胶粘剂广泛应用于家具制造、包装、建筑和汽车工业等领域。
以上是一些常见的胶凝材料，它们在建筑、工业和日常生活中的应用非常广泛，对于促进社会发展和提高生活质量起着重要的作用。
石膏
石膏3.1概述石膏主要抱包括两个方面，一是石膏胶凝材料的制备；二是石膏制品的制备。
前者是将二水石膏加热使之部分或全部脱水，以制备不同的脱水石膏相；后者是将脱水石膏在水化，使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体。
因此，石膏的脱水和再水化是石膏工业的理论基础。
3.2 石膏胶凝材料的原料生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏以及工业副产石膏。
天然二水石膏：又称生石膏，是由两个结晶水的硫酸钙（CaSO4·2H2O）所复合组成的层积岩石。
石膏的理论重量组成约为：CaO－32.57％, SO3－46.50％，H2O－20.93％。
石膏一般呈板状、叶片状、针状和纤维状形式进行结晶，少数呈柱状，有时也可见燕尾双晶形。
所以，按形状石膏的种类可为透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、片状石膏和土石膏等。
纯的石膏晶体是无色透明的或白色的，但天然产出的石膏常含有砂、粘土、碳酸盐矿物及氧化铁等各种杂质，因此，晶体通常呈现出灰、褐、淡红及灰黄等颜色。
天然二水石膏中常含一定数量的杂质，其中碳酸盐类的杂质有石灰石和白云石，粘土类杂质有石英，长石，云母和蒙脱石等；还可能有少量的氯化勿，黄铁矿，有机质等。
所谓二水石膏的品位是按二水硫酸钙(CaS4·2H2O)含量评定的，而二水硫酸钙含量一般是通过CaO，SO3，和结晶水含量推算，得出的值分别称为钙值（3.07CaO%）、硫值(2.15 SO3%)和水值(4.78 H2O%)。
取三值中的最小值为定级的依据天然硬石膏又名无水石膏，主要是由无水硫酸钙（CaSO4）所组成的沉积石岩。
硬石膏的矿层一般位于二水石膏层的下面，通常，硬石膏在矿物水作用下可变成二水石膏。
纯的硬石膏的化学组成（理论重量）为：CaO 41.2％, SO358.8％。
其晶体结构中Ca2+和(SO4)2-在〔100〕和〔010〕面上呈层状分布，另外，结晶格子是由每个网格内四个分子组成的单元结构，故结晶格子紧密，比其它类硫酸钙结晶格子有较大的稳定性。
胶凝材料名词解释
胶凝材料名词解释胶凝材料是指由水泥、石灰、石膏和粘土等胶凝材料与骨料、填料、粘结剂等组成的一类材料。
它在水或其他液体的作用下会发生化学反应或物理变化，形成坚固的结构，具有较好的工艺性和力学性能。
1. 水泥：水泥是一种常用的胶凝材料，将其与水混合后，可以形成浆状物质，经过反应硬化后可以形成坚硬的饰面。
水泥常用于建筑和土木工程中，例如混凝土、砌块、砖砌体等。
2. 石灰：石灰是一种由生石灰石加热得到的胶凝材料。
石灰在水中反应产生石灰浆，可以用于粘结砖石、涂料、石膏板等。
石灰具有一定的抗压强度和耐久性，但其强度较低，一般用于轻负荷结构或作为辅助材料使用。
3. 石膏：石膏是一种含水合硬石膏石的胶凝材料。
石膏在水中搅拌后可形成浆状物质，经过凝固硬化后可以形成坚硬的结构。
石膏常用于建筑中制作墙面、天花板、雕塑等。
4. 粘土：粘土是一种含有黏土矿物质的胶凝材料。
粘土在搅拌水后，形成浆状物质，在经过干燥和烧结处理后，可以形成坚硬的陶瓷制品，例如砖瓦、花盆、陶瓷器皿等。
粘土具有良好的塑性和可塑性，可用于制作各种形状的产品。
5. 骨料：骨料是胶凝材料中的一种重要组成部分，通常由石子、砂子等颗粒状材料组成。
骨料的选择和使用能够影响材料的强度和耐久性。
骨料一般用于混凝土中，可以增加混凝土的强度和抗压能力。
6. 填料：填料是胶凝材料中的另一种重要组成部分，通常由石粉、砂、煤灰等细颗粒材料组成。
填料的选择和使用可以影响材料的体积稳定性和性能。
填料一般用于砂浆中，可以增加砂浆的稠度和粘结能力。
总而言之，胶凝材料是一类由胶凝材料、骨料、填料等组成的材料，通过水或其他液体的作用发生化学反应或物理变化，形成坚固的结构。
胶凝材料广泛应用于建筑和土木工程中，具有较好的工艺性和力学性能，能够满足不同工程的需求。
气硬性胶凝材料 石膏
（2）石膏制品发霉变形
现象
某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕 板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当 好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。
原因分析
（2）石膏制品发霉变形
原因分析
厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制 品具有强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体 间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。 建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。 欲提高其耐水性，可于建筑石膏中掺入一定量的水泥 或其他含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料，如粉煤灰、 石灰。掺入有机防水剂亦可改善石膏制品的耐水性。
由于半水石膏的溶解度比二水石膏的大（约 四倍），所以二水石膏处于过饱和状态，不 断从溶液中析晶，水解反应不断右移，直至 半水石膏全部转变成二水石膏。
请观察下图中硬化石膏的结构特点，分析硬化 石膏的结构与性能的关联。
讨论
建筑石膏制品
(2)硬化石膏的结构与性能
讨论
从上图可见建筑石膏制品的结构特点是多孔。 ①隔热吸声性良好。因多封闭的细微孔，导热系 数也就较低，且其大多是微孔，表面微孔会使声音反 射或传导的能力显著下降从而有好的吸声性能。 ②防火性能好。 ③具一定的调温调湿性。 ④耐水性及防冻性差。
（1）石膏饰条粘贴失效
现象
工程实例分析
某工人用建筑石膏粉拌水，拌成一桶石膏浆， 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。
原因分析
（1）石膏饰条粘贴失效
原因分析
①建筑石膏拌水后一般数分钟至半小时左右凝 结，后来粘贴石膏饰条时石膏浆已初凝，粘结性能 差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配 制石膏浆，即配即用。 ②在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以 牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者，在粘 结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂。
石膏胶凝材料
以上三个过程相互交错，连续进行。
石膏胶凝材料在水化过程中，仅形成水化产物，浆体并 不一定能形成具有强度的人造石，而只有当水化物晶体互相 连接形成结晶结构网时，才能硬化并具有强度。
3.3 建筑石膏的水化过程与机理
3.3.3 石膏硬化浆体结构的影响因素
结晶结构网性质由三个方面结构特征决定 水化新生成物晶粒之间互相作用力 水化新生成物晶粒之间结晶接触点的数量与性质 硬化浆体中孔隙的数量，孔径的大小和分布
可溶性硬石膏
β
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（2）硬石膏（无水石膏）
可溶性硬石膏在400℃～1180℃范围煅烧转变成不溶性硬石膏 (CaSO4Ⅱ)，其结构体变得紧密和稳定，密度大于2.99 g/cm3，难溶于水， 凝结很慢，它是硬石膏胶凝材料的主要成份。只有加入某些激发剂（如 碱性粒化高炉矿渣、石灰等）后，才能使其具有一定的水化和硬化能力； 不溶性硬石膏与适量激发剂混合磨细后可制成硬石膏水泥，主要用于制 作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制品，适宜于室内使用。
3.3.2 建筑石膏的凝结与硬化
（1）水化和结晶（浆体内部的化学变化结果）
U. Ludwig通过测定半水石膏水化过程中电导率和温升变化的方法研 究半水石膏的水化，结论如下：（1）二水石膏的结晶过程是一个受控制的 成核过程；（2）只有在某一过饱和度下，产生晶核的能量达到一临界值时， 晶核才能增长到临界值，晶体才能自发长大。
3.4 建筑石膏的生产
将二水石膏用湿法煅烧（加压蒸汽热处理）或水热法（水溶
液中的常压或高压热处理）形成α-半水石膏，经干燥磨细制成
的称为高强（建筑）石膏。
加压水蒸汽法
Ø 2~3cm原料，120~130℃，5~8h热处理 Ø 5~8cm原料，150~160℃，1.5~3h热处理
第三章 气硬性胶凝材料(石膏、石灰、水玻璃)
过火石灰
石灰的熟化
3.1.2 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。
CaO nH2O Ca(OH)2 nH2O 64.9KJ/mol
特点：速度快；体积膨胀；放出大量的热
石灰产品
CaCO3
900~1100℃
消石灰粉 粘土 砂或石屑、炉渣 水 碾压夯实
石灰与粘土或硅质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝可在
潮湿环境中与水反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化氯 酸钙，故石灰土可在潮湿环境中使用。 常用于建筑物基础、路面的垫层。
硅酸盐制品
石灰土
三合土
5. 硅酸盐制品
石灰 天然砂 硅铝质工业废渣 水 硅酸盐制品
Ca(OH)2 CO2 nH 2O CaCO3 (n 1)H 2O
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。
碳化
硬化的特点
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）
生产
3. 建筑石膏的生产
生石膏在常压下煅烧加热到107℃~170 ℃ ，可得到β型建
筑石膏：
二水石膏 β型半水石膏
107 C ~170 C常压
CaSO 4 2H 2 O
1 1 CaSO 4 H 2 O 1 H 2 O 2 2
生石膏在124 ℃ 、1.3大气压条件下压蒸加热，可得到α型建
建筑石膏
2. 建筑石膏
熟石膏（CaSO4﹒1/2H2O）—— 也称熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根据内 部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏。 将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到β型半水石膏和α 型半水石膏。 α型半水石膏和β型半水石膏相比，其结晶颗粒较粗，比 表面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高， 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。
石膏胶凝材料的制备
石膏胶凝材料的制备
石膏胶凝材料是一种重要的建筑材料，广泛应用于建筑、装饰、文物保护等领域。
其制备过程一般包括石膏原料的选择、石膏粉的制备、配合材料的加入以及混合、浇注等工艺。
其中，石膏原料的选择是决定石膏胶凝材料性能的重要因素之一，常用的石膏原料包括天然石膏、磷酸石膏、废弃石膏等。
石膏粉的制备主要是通过石膏矿物的破碎、磨细等工艺得到，需要控制好粉体的粒度、比表面积等特征。
配合材料的加入包括水泥、石灰、黏土、沙子等，这些材料可以调整石膏胶凝材料的强度、耐久性、防水性等性能。
在混合和浇注过程中，需要控制好搅拌时间、水灰比、浇注速度等参数，以保证石膏胶凝材料的质量和性能。
石膏胶凝材料的制备过程需要注意环保和安全问题，避免对环境和人员造成影响。
- 1 -。
石膏胶凝材料
高强石膏(α型半水石膏)，由于其水化时的用水量较低（为35％ ~45％），只是建筑石膏用水量的一半，因此其硬化体结构较密 实，强度也较高（可达24.0～40.0MPa）。
白色粉未，是土木工程中 应用最多的石膏材料。可 用于室内抹灰和粉刷、制 造石膏板材和装饰饰品等。
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏）
将二水石膏加热脱水制成的产品，由于其脱水工艺不同，
所形成的半水石膏类型也不同。其中在蒸压环境中加热（蒸
炼）可得α型半水石膏，在回转窑或炒锅中进行直接加热（煅
水值 M CaSO4 2H2O 结晶水含量（%） 4.78 结晶水含量（%） 2 M H2O
注意：钙值≠硫值≠水值，取三值中最小值为二水石膏含量
（2）化学石膏（工业副产石膏）
是指化工生产过程中所生成的以CaSO4·2H2O 或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物为主要成分的化工 副产品。
氟石膏，是用萤石与硫酸制取氟化氢的副产品，主要成 分是CaSO4，含有少量的CaF2、硫酸和氢氟酸，呈酸性， 一般要用石灰进行中和。足够水分下，三个月左右几乎 全部转化为CaSO4·2H2O。
3.4 建筑石膏的生产
3.4.1 β-半水石膏的形成机理及制备方法
一次生成机理 ——较高的水蒸汽压力下
二次生成机理 ——较低的水蒸汽压力或真空条件下
水蒸汽压、纯度 将二水石膏在干燥空气中加热至110～170℃煅烧脱去部分结晶
水，并磨细制得的β-半水石膏，称为（普通）建筑石膏。
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β
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏） 将二水石膏加热脱水制成的产品，由于其脱水工艺不同，
所形成的半水石膏类型也不同。其中在蒸压环境中加热（蒸 炼）可得α型半水石膏，在回转窑或炒锅中进行直接加热（煅 烧）可得β型半水石膏。
水值 M CaSO4 2H2O 结晶水含量（%） 4.78 结晶水含量（%） 2 M H2O
注意：钙值≠硫值≠水值，取三值中最小值为二水石膏含量
（2）化学石膏（工业副产石膏）
是指化工生产过程中所生成的以CaSO4·2H2O 或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物为主要成分的化工 副产品。
氟石膏，是用萤石与硫酸制取氟化氢的副产品，主要成 分是CaSO4，含有少量的CaF2、硫酸和氢氟酸，呈酸性， 一般要用石灰进行中和。足够水分下，三个月左右几乎 全部转化为CaSO4·2H2O。
烧）可得β型半水石膏。 高强建筑石膏 普通建筑石膏
白色粉未，具有较高的强 度和粘结能力，多用于要 求较高的抹灰工程、装饰 制品和石膏板；加入防水 剂后还可制成高强度耐水 石膏，加入少量有机胶结 材料可使其成为无收缩的 胶粘剂。
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏） α型和β型半水石膏的比较
（1）天然石膏（石膏矿石）
天然二水石膏的等级（品位）：
二水硫酸钙含量的计算方法
按CaO含量推算（钙值）：
钙值 M CaSO4 2H2O CaO含量（%） 3.07 CaO含量（%） M CaO
按SO3含量推算（硫值）：
按硫结值晶水 含M量C推aMS算OS（O4 水32H值2）O ： SO3含量（%） 2.15 SO3含量（%）
可溶性硬石膏
β
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（2）硬石膏（无水石膏）
可溶性硬石膏在400℃～1180℃范围煅烧转变成不溶性硬石膏 (CaSO4Ⅱ)，其结构体变得紧密和稳定，密度大于2.99 g/cm3，难溶于水， 凝结很慢，它是硬石膏胶凝材料的主要成份。只有加入某些激发剂（如 碱性粒化高炉矿渣、石灰等）后，才能使其具有一定的水化和硬化能力； 不溶性硬石膏与适量激发剂混合磨细后可制成硬石膏水泥，主要用于制 作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制品，适宜于室内使用。
内比 晶粒
密度 松堆积密
平均
（kg·m-3） 度（kg·m-3）（表m面2·k积g-1）（粒n径m）
结晶形态
宏观特性
α 型
2730~2750
1000~1200
19300
水化较慢，
结晶较完整，致密、 水化热较低，
94.0 粗大的原生颗粒， 需水量小，
常呈短柱状
硬化体的强
度较高
β 型
2620~2640
800~1000
230℃
半水石膏的差热曲线
3.2 石膏的各种变体
（2）硬石膏（无水石膏） 半水石膏在200℃左右时转变成脱水半水石膏，其结构不
稳定，在潮湿条件下易转变成相应的半水石膏。当温度继续 升高时可转变成可溶性硬石膏（CaSO4Ⅲ）（该反应为可逆 反应），其微观结构与半水石膏相似，性质变化不大，也能 很快地从空气中吸收水分而水化，且强度较低。
第三章 石膏胶凝材料
简介
石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。 石膏广泛用于：
化工、医药、工艺美术、建筑雕塑、建筑材料工业等。 石膏制品的特点：
重量轻，凝结快，防火隔热，隔音效果好，具有可加工性 和可装饰性。 建筑装饰工程中常用的石膏胶凝材料品种： 普通建筑石膏、高强建筑石膏、硬石膏水泥、模型石膏和 粉刷石膏。
高强建筑石膏
普通建筑石膏 β
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏） 将二水石膏加热脱水制成的产品，由于其脱水工艺不同，
所形成的半水石膏类型也不同。其中在蒸压环境中加热（蒸 炼）可得α型半水石膏，在回转窑或炒锅中进行直接加热（煅 烧）可得β型半水石膏。
高强建筑石膏 普通建筑石膏
白色粉未，是土木工程中 应用最多的石膏材料。可 用于室内抹灰和粉刷、制 造石膏板材和装饰饰品等。
二水石膏的受热脱水过程
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏）
将二水石膏加热脱水制成的产品，由于其脱水工艺不同，
所形成的半水石膏类型也不同。其中在蒸压环境中加热（蒸
炼）可得α型半水石膏，在回转窑或炒锅中进行直接加热（煅
3.1 石膏胶凝材料的原料
生产石膏的原料
（1）天然石膏（石膏矿石）
（2）化学石膏（工业副产石膏）
（1）天然石膏（石膏矿石）
天然二水石膏的等级（品位）： 按二水Байду номын сангаас酸钙含量评定
等级
一
二
三
四
五
CaSO4·2H2O%
≥95 94~85
生产高强建筑石膏
84~75 74~65 64~55
生产普通建筑石膏
杂质：石灰石、白云石——碳酸盐类 石英、长石、云母、蒙脱石等——粘土类 氯化物、黄铁矿、有机质等——其它少量
晶形：菱形板状、长板状、燕尾双晶
（2）化学石膏（工业副产石膏）
烟气脱硫石膏，是电厂采用湿式石灰石／石灰一石膏 法烟气脱硫时产生的副产品。它的主要成分是 CaSO4·2H2O，由烟气中的 SO2和 CaCO3或CaO发生反 应而得。
石灰石（石灰）——石膏湿法烟气脱硫技术
3.2 石膏的各种变体
石膏胶凝材料的生产一般以二水石膏为原料，在一定条 件下进行热处理而制得。
加热
CaF2+H2SO4=CaSO4+2 HF
晶形：结晶细小、发育不完整
（2）化学石膏（工业副产石膏）
磷石膏，在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体 废渣，其主要成分CaSO4·2H2O，此外还含有五氧化二 磷、氟及游离酸等有害物质。
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5[CaSO4·2H2O]+HF
47000
结晶度较差，常为 水化较快，
细小的纤维状或片 水化热较高，
38.8 状的不规则单个晶 需水量大，
粒组成的聚集体 硬化体的强
（次生颗粒）
度较低
3.2 石膏的各种变体
（1）建筑石膏（半水石膏） α型和β型半水石膏的比较
190℃ 370℃
190℃——半水石膏脱水变成无水石膏Ⅲ 230 ℃和370 ℃——无水石膏Ⅲ变成无水石膏Ⅱ α-半水石膏转变为无水石膏Ⅱ的温度比β-半水石膏低