情景2：无机胶凝材料2个任务729
第3章无机胶凝材料
3
任务1
石灰
千锤万击出深山， 烈火焚烧若等闲。 粉身碎骨全不怕， 要留清白在人间。
(明) 于谦
4
一、石灰的生产
（一）、石灰的生产
温度过低时 欠火石灰 煅烧石灰石 或白垩,内 含CaCO3 温度在900℃左右时 温度过高时 正火石灰
碳酸钙没有完全 分解，降低了生 石灰的产量
因煅烧温度过高使粘土杂质 融化并包裹石灰，从而延缓 石灰的熟化，导致已硬化的 砂浆产生鼓泡、崩裂等现象
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建筑石膏的应用
纸面石膏条板
石膏空心条板
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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。 (2)尺寸稳定。 (3)抗震性好。 (4)自动调湿性好。 (5)装饰方便。 (6)占地面积少。 (7)便于管道及电线等埋设。 (8)施工简便，进度快。 艺术装饰石膏制品：石膏注模成型
自热式米饭
3.1 石灰
石灰砂浆的裂纹
观察与讨论
请观察下图 A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并 讨论其成因。
石灰砂浆A
石灰砂浆B
讨论
工程实例 1
某工地购进一批块状生石灰，作为材料员，你如 何对石灰的品质进行检验？
过程： 1、首先观察颜色，如果颜色为深褐色则可判断为过火石灰。 2、如果颜色为白色，则用小锤将块状生石灰砸开，观察是 否有硬心，如有则为欠火石灰。 3、如无硬心，为白色疏松块状固体，则为优质生石灰。
• （3）灰砂砖和硅酸盐制品 石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅 拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期 强度，往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝
无机胶凝材料复习题答案
无机胶凝材料复习题答案
1. 什么是无机胶凝材料？无机胶凝材料是指在建筑和土木工程中使用的一种材料，它能够在加水后逐渐硬化并最终形成坚硬的固体结构。
这类材料主要包括水泥、石灰、石膏等。
2. 水泥的主要成分有哪些？水泥主要由硅酸盐矿物组成，主要包括硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）。
3. 石灰的硬化过程是怎样的？石灰的硬化过程主要分为两个阶段：首先是石灰与水反应生成氢氧化钙，然后氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。
4. 石膏在建筑中有哪些应用？石膏在建筑中的应用非常广泛，包括制作石膏板、石膏砌块、石膏粉刷等，它具有良好的耐火性和隔音性。
5. 硅酸盐水泥的分类有哪些？硅酸盐水泥主要分为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。
6. 什么是水泥的水化反应？水泥的水化反应是指水泥中的矿物成分与水反应生成水化产物的过程，这些水化产物逐渐硬化并形成水泥石。
7. 石灰石在水泥生产中的作用是什么？石灰石在水泥生产中主要作为原料之一，它与粘土一起在高温下煅烧，生成水泥熟料。
8. 石膏的化学成分是什么？石膏的化学成分主要是硫酸钙
（CaSO4·2H2O），它在建筑中具有广泛的应用。
9. 水泥的强度等级是如何划分的？水泥的强度等级是根据水泥在标准条件下养护28天后的抗压强度来划分的，常见的强度等级有32.5、42.5、52.5等。
10. 什么是水泥的凝结时间？水泥的凝结时间是指从水泥加水开始到水泥浆体失去可塑性所需的时间，它包括初凝时间和终凝时间。
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)：
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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：
《建筑材料》课程标准
《建筑材料》课程标准1.课程说明《建筑材料》课程标准课程编码:35440 承担单位:建筑工程学院制定: 制定日期:2022.10.10审核:建工学院专业指导委员会审核日期:2022.10.23批准: 批准日期:2022.10.25（1）课程性质：本门课程是工程造价专业的必修课。
（2）课程任务：主要针对资料员、试验员等岗位开设，主要任务是培养学生在资料员、试验员岗位的使学生了解和掌握常用建筑材料的品种、规格、技术性质、质量标准、检验方法、应用范围和储存运输等方面的知识，培养学生能正确合理地选择和使用材料，以及对常用建筑材料的主要技术指标进行检测的方法，同时要了解新型建筑材料，对新型建筑材料要具备认识和鉴别能力。
（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程无，后续课程有《建筑施工技术》、《建筑工程预算》、《建筑工程质量控制》等。
2.学习目标通过学习该课程，使学生掌握土木工程中常用材料的组成、结构、性能及技术指标，并能够在设计中合理的选材，施工中正确的用材，通过实践环节培养学生的工程实践能力和创新能力，并为后继专业课提供材料的基础知识和理论。
（1）能够叙述土木工程中常用材料的组成、结构、性能及技术指标等知识；（2）能在工程设计和施工中能正确合理地选材、用材；（3）能够运用土木工程中常用材料的质量检测方法。
（4）能够使用土木工程材料试验的仪器，设备的性能。
（3）能够进行试验数据的处理，正确评定材料的质量。
（4）能够绘制编制合格的试验报告。
3.课程设计本课程以工程造价专业施工试验员岗位为载体，针对岗位任职要求，与本课程的教学团队共同研究、开发和设计课程教学内容，选取6个情景作为学习情境；根据岗位（群）工作任务要求，确定学习目标及学习任务内容；本课程采取行动导向教学模式，通过设置学习情境，融入任务驱动、理论实践一体化的项目课程理念，引导学生积极主动地参与教学活动，把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好的结合在一起，全面培养学生的技能操作水平、工作态度等。
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。
无机胶凝材料
第4章无机胶凝材料工程中将能够把散粒材料或块状材料粘结成一个整体的材料称为胶凝材料。
按化学成分，将胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
无机胶凝制品的特点是造价低、原料来源广及防火、防水、防潮、隔热、吸音等性能较好，同时生产工艺简单，因此国内外无机矿物装饰材料的发展很快，产量很高，新的品种也在不断出现。
4.1 无机胶凝材料原料简介无机胶凝材料按硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度，即气硬性胶凝材料的耐水性差，不宜用于潮湿环境；水硬性胶凝材料则既能在空气中硬化，又能在水中更好地硬化，并保持和发展其强度，即水硬性胶凝材料的耐水性好，可用于潮湿环境或水中。
常用的气硬性胶凝材料有石膏、石灰、水玻璃、镁质胶凝材料等，常用的水硬性胶凝材料统称为水泥。
4.1.1气硬性胶凝材料能在空气中硬化,并能长久保持强度或继续提高强度的材料称为气硬性胶凝材料,其主要有以下几种:4.1.1.1石灰膏自然界中的石灰是经石灰石(CaCO3)煅烧生产出生石膏并放出大量CO2气体,生石灰不能直接使用,必须加水熟化过滤,并在沉淀中沉淀熟化过滤而成。
一般用孔径3mm×3mm的筛过滤.其熟化时间一般不少于是15天(常温下),用于罩面的不少于30天.使用时,石灰膏内不得含有未熟化的颗粒和杂质。
为了防止石灰膏的干燥、冻结、风化、干硬,应在沉淀池石灰膏上面保留一层水来保护。
主要化学反应式如下：CaCO3→ CaO + CO2CaO + H2O → Ca(OH)2Ca(OH)2 + CO2→ CaCO3+ H2O4.1.1.2 石膏把生石灰膏在某些方面100～190℃的温度下煅烧成熟石膏,再经过磨细后成的粉物,称为“建筑石膏”,简称“石膏”。
石膏适用于室内装饰以及隔热保温、吸音和防火等饰面,在建筑工程中,常用的石膏主要有建筑石膏、模型石膏、粉刷石膏和高硬石膏等四种。
无机胶凝材料
Ca (OH ) 2 + CO2 + nH 2O → CaCO3 + (n + 1) H 2O
碳化
碳化作用实际是二氧化碳与水形 成碳酸, 成碳酸,然后与氢氧化钙反应生成 碳酸钙. 碳酸钙.所以这个作用不能在没有 水分的全干状态下进行. 水分的全干状态下进行.
三.石灰的技术性质 (1)可塑性好 生石灰熟化为石灰浆时, 生石灰熟化为石灰浆时,能自动形成颗粒极 直径约为1 细(直径约为1μ)的呈胶体分散状态的氢氧 化钙,表面吸附一层厚的水膜. 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, 塑性 . 在水泥砂浆中掺入石灰浆 , 可使可塑 性显著提高. 性显著提高.
天然石膏( ( 2 ) 天然石膏 ( C aSO42H2O ) : 也称 2 生石膏或二水石膏, 生石膏或二水石膏,大部分自然石膏矿 为生石膏,是生产建筑石膏的主要原料. 为生石膏,是生产建筑石膏的主要原料. ( 3 ) 建 筑 石 膏 ( C aSO41/2 H2O ) 1 也称熟石膏或半水石膏. 也称熟石膏或半水石膏.它是由生石膏 加工而成的, 加工而成的,根据其内部结构不同可分 型半水石膏和β型半水石膏: 为α型半水石膏和β型半水石膏:
为了消除过火石灰的危害, 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, "陈伏"."陈伏"期间, 石灰浆表面应保有一层水 与空气隔绝, 分,与空气隔绝,以免碳 化.
2. 石灰的硬化 石灰浆体在空气中逐渐硬化, 石灰浆体在空气中逐渐硬化 , 是由下 面两个同时进行的过程来完成的: 面两个同时进行的过程来完成的: 结晶作用:游离水分蒸发, ( 1 ) 结晶作用 : 游离水分蒸发 , 氢 氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶. 氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶. ( 2 ) 碳化作用:氢氧化钙与空气中 碳化作用: 的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶, 的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶 , 释 出水分并被蒸发: 出水分并被蒸发:
2气硬性无机胶凝材料
§2-1 石 膏
1. 原料 生产石膏的原料主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O），还有天然无水石膏 (CaSO4）以及含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。 天然二水石膏，又称软石膏或生石膏，是以二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)为主 天然二水石膏 要成分的矿石。纯净的石膏呈无色透明或白色，但天然石膏常因含有杂质而 呈灰色、褐色、黄色、红色、黑色等颜色。 天然无水石膏(CaSO4)又称天然硬石膏，质地较二水石膏硬，一般为白色， 天然无水石膏 若有杂质，则呈灰红等颜色。只可用于生产无熟料水泥。 含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品，也可用作生产 石膏胶凝材料的原料，常称之为化工石膏 化工石膏。如磷石膏，是生产磷酸和磷肥时 化工石膏 所得的废料；硼石膏是生产硼酸时所得到的废料；氟石膏是制造氟化氢时的 副产品等。
§2-1 石 膏
石膏的耐水性较差，为了改善其板材的耐水性能，可如前所述掺入水泥 、粒化高炉矿渣、石灰、粉煤灰或有机防水剂，也可同时在石膏板表面 采用耐水护面纸或防水高分子材料面层，它可用于厨房、卫生间等潮湿 的场合，扩大了其应用范围。 另外，通过调整石膏板的厚度、孔眼大小、孔距、空气层厚度，可制成 适应不同频率的吸声板。在石膏板表面贴上不同的贴面，如木纹纸、铝 箔等，可起到一定的装饰等作用。 石膏板具有长期徐变的性质，在潮湿的环境中更严重，所以不宜用于承 重结构。 目前我国生产的石膏板类型主要有纸面石膏板、空心石膏板、纤维石膏 板和装饰石膏板。主要用作室内墙体、墙面装饰和吊顶等。 3）装饰制品 ） 建筑石膏配以纤维增强材料、胶粘剂等还可制成石膏角线、线板、角花 、灯圈、罗马柱、雕塑等艺术装饰石膏制品。
§2-2 石 灰
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。
混凝土中无机胶凝材料应用技术规程
混凝土中无机胶凝材料应用技术规程一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料，其中无机胶凝材料是混凝土中不可或缺的组成部分。
本技术规程旨在对混凝土中无机胶凝材料的应用进行详细的规范和说明，以保证混凝土的质量和性能。
二、应用范围本技术规程适用于各类混凝土工程中无机胶凝材料的应用，包括但不限于建筑、道路、桥梁、水利、地铁、隧道等工程。
三、无机胶凝材料的种类常用的无机胶凝材料包括水泥、石膏、矿渣粉、高炉矿渣粉等。
1. 水泥水泥是混凝土中最常用的无机胶凝材料。
根据不同的成分和用途，水泥可以分为硅酸盐水泥、矿物质水泥、石膏水泥、高铝水泥等。
2. 石膏石膏是一种常用的无机胶凝材料，其主要成分为硫酸钙。
石膏可用于混凝土中作为填料和控制混凝土凝结时间的调节剂。
3. 矿渣粉矿渣粉是一种由冶金工业废渣经过加工而成的无机胶凝材料。
矿渣粉可用于混凝土中作为一种补充材料，能够提高混凝土的强度和耐久性。
4. 高炉矿渣粉高炉矿渣粉是一种常用的无机胶凝材料，其主要成分为硅酸盐和氧化铁，具有高强度、高耐久性等优点。
高炉矿渣粉可用于混凝土中作为一种补充材料，能够提高混凝土的强度和耐久性。
四、无机胶凝材料的应用无机胶凝材料在混凝土中的应用主要包括以下几个方面：1. 调节混凝土凝结时间在混凝土中加入适量的石膏等调节剂，可以有效地延缓混凝土的凝结时间，使混凝土具有较好的可塑性和流动性。
2. 改善混凝土的物理性能在混凝土中加入适量的矿渣粉、高炉矿渣粉等补充材料，能够有效地改善混凝土的物理性能，如提高混凝土的强度、耐久性和抗裂性等。
3. 节约混凝土原材料在混凝土中加入适量的矿渣粉、高炉矿渣粉等补充材料，能够有效地节约混凝土原材料，降低混凝土成本。
五、无机胶凝材料的配合比例无机胶凝材料的配合比例应根据混凝土的使用要求和性能要求来确定。
在配合比例的确定过程中，应考虑以下几个方面：1. 混凝土的强度要求根据混凝土的使用要求和强度等级，确定无机胶凝材料的配合比例，以保证混凝土的强度和耐久性。
项目二情景1气硬性无机胶凝材料
2014-10-21
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1.2.2 建筑石膏的水化与硬化
建筑石膏与适当的水拌合，开始形成塑性浆体， 但很快就失去塑性并产生强度，发展为坚硬的固体。 1 2(CaSO 4 H 2 O) 3H 2 O （ 2 CaSO 4 2H 2 O) 2 1 CaSO 4 H 2 O 溶解度20℃时为8.16g/L，而CaSO 4 2H2O 2
随着水分蒸发和水化的继续进行，微粒间的摩 擦力和粘结力逐渐增大，浆体完全失去可塑性， 开始产生结构强度，则称为终凝。
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建筑石膏的质量等级 建筑石膏的技术要求(GB 9776—2008) 2h抗折强度分为3.0、2.0、1.6三个等级。
1.2.3 建筑石膏的特性
1. 建筑石膏硬化速度比水泥和石灰都快得多， 对成型带来困难，但时可以加入缓凝剂，以 降低半水石膏的溶解度和溶解速度。 2.硬化体孔隙率大，表观密度较小，强度低， 导热性较低，吸音性较强。 1. 硬 化 时 ， 略 有 膨 胀 （ 膨 胀 率 为 0.05~0.15%），硬化时不出现裂缝，制品外 表光滑细致，建筑石膏颜色洁白，如加入颜 料可成各种色彩，装饰性好。
的溶解度为2.05g/L，在此过程中产生较高过饱和度， 导致了CaSO 4 2H2O 迅速沉淀而析出。析出的颗粒细小， 总表面积大，可吸附更多水分，同时浆体中的水分由 于水化和蒸发逐渐增大，强度随之增加，一直发展致 最大值，这就是硬化过程。
（a）胶化→（b）结晶→（c）结晶长大与交错
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多为块状产品
块状生石灰出口 CaO
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1.1.1 石灰的生产
石灰石
浅谈无机胶凝材料的性能及应用
１ ． ２ ． ３ 耐水性差 。石 灰不宜在潮湿 的环境 中使用 ， 也不 宜单 独用 产生强度所需 的时间 。国家标准规定六大常用水 泥的初凝时间均 于建筑 物基础 。 不得短于 ４ ５ ｍ ｉ ｎ ， 硅酸盐水泥的终凝时间不得长于 ６ ． ５ ｈ ， 其他五类 常用水泥的终凝 时间不得长于 ｌ Ｏ ｈ 。 １ ． ２ ． ４ 硬化 时体积收缩大。不宜单独使用 ， 过程上通常要掺入砂 、
境中 ， 而不宜用 于潮湿环境 ， 更不可在水 中应用 。
１ 石 灰 一 灰） 的过程 ， 称 为石灰 的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化或消解。石灰熟化过程中会放 出大量 ３ 水 泥 的热 ， 同时体积增大 １ － ２ ． ５ 倍 。根据加水 量的不同 ， 生石灰可熟化 水泥呈粉末状 ， 与水混合后经过物理 化学反应过程能 由塑形
纸筋 、 麻刀等材料以减少 收缩 。 ３ ． １ ． ２ 体积安定性 。水泥的体 积安定性是指水泥在凝结硬化过程 １ ． ２ ． ５ 生石灰吸湿性强 。储存生石灰不 仅要防潮 ， 而且也不宜储 中， 体积变化 的均匀性。如果水泥硬化后 ， 产生不均匀的体 积变化 即所谓体积安定性不 良，就会使 混凝 土构件产生膨胀性 裂缝 ， 降 存过久 。 ２ 石膏 低建筑工程质量 ， 甚至引起严重事故 。因此施工 中必须使用安 定 石膏胶凝材 料是一种 以硫酸钙 （ Ｃ ａ Ｓ ｏ ４ ） 为 主要成分 的气硬性 性合格 的水泥 。 ． １ ． ３ 强度及强度等级。国家标准规定采用胶砂法来测定水泥的 无机胶凝材料。其 品种主要有建筑石 膏 、 高强石膏 、 高温煅烧石膏 ３ ３ ｄ和 ２ ８ ｄ的抗压强度和抗折强度 ， 根据测定 的结果来 确定 该水 泥 ２ ． １ 建筑石膏的水化与凝结硬化。建筑石膏加水拌和后 ， 其 主要 的强度等级 。 成分半水石膏浆与水发生化学反应 生成二水石膏 ，放 出热 量 ， 这 ３ ． １ ． ４ 其他技术要求 。其他 技术要求包括标准稠度 用水量 、 水 泥
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。
无机胶凝材料的性能及应用
矿渣水泥： ⑴凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快 ⑵水化热较小 ⑶抗冻性差 ⑷耐热性较差 ⑸耐蚀性较好 ⑹干缩性较大 ⑺泌水性大，抗渗性差
火山灰水泥：⑴凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快 ⑵水化热较小 ⑶抗冻性差 ⑷耐热性较差 ⑸耐蚀性较好 ⑹干缩性较大 ⑺抗渗性较好
粉煤灰水泥：⑴凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快 ⑵水化热较小 ⑶抗冻性差 ⑷耐热性较差 ⑸耐蚀性较好 ⑹干缩性较小 ⑺抗裂性较高
技术性质 凝结硬化快。初凝时间一般为几分钟至十几分钟，终凝时间为半小时 内，大约一星期左右完全硬化。 硬化时体积微膨胀。 硬化后孔隙率高。达50%-60%，表观密度小，强度较低，导热系数小， 吸声性强，可调节室内温度和湿度。 防火性能好。 耐水性和抗冻性差。
应用 室内抹面粉刷、石膏板、石膏砌块、装饰件
标准稠度用水量、水泥细度、碱含量
火山灰水泥 P．P
黑色/蓝色
粉煤灰水泥 P．F
黑色/蓝色
复合水泥 P．C
盐水泥：⑴凝结硬化快，早期强度高
⑵水化热大。 ⑶抗冻性好 ⑷耐热性差 ⑸耐蚀性差 ⑹干缩性较小⑺⑻
普通水泥： ⑴凝结硬化快，早期强度高 ⑵水化热大 ⑶抗冻性好 ⑷耐热性差 ⑸耐蚀性差 ⑹干缩性较小
无机胶凝材料的性能及应用
1、 气硬性胶凝材料 1、 石灰
石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化两个过程。
技术性质 保水性好 硬化较慢，强度低 耐水性差 硬化时体积收缩大 吸湿性强
应用 石灰乳；砂浆；硅酸盐制品（蒸压灰砂砖、粉煤灰砖）
2、 石膏
以硫酸钙为主要成分的气硬性的无极胶凝材料。以半水石膏为主要成分 的建筑石膏和高强石膏应用较多。
复合水泥： ⑴凝结硬化慢，早期强度低，后期强度增长较快 ⑵水化热较小 ⑶抗冻性差 ⑷耐蚀性较好 ⑸其他性能与所掺入的两种或两种以上的混合材料的种
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➢ 咨询：相关知识
（3）灰砂砖和硅酸盐制品 石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期强度， 往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料 反应速度显著加快，使制品产生较高的早期强度。 如灰砂砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。
➢ 咨询：相关知识 5、石灰的特性
可塑性好和保水性好
吸湿性好 凝结硬化慢
Ca(OH)2粒子表 面可以吸附水膜
生石灰可以用来 做干燥剂
➢ 咨询：相关知识石灰硬化收缩产生的裂缝
强度低 体积收缩大 耐水性差
石灰砂浆墙面因受潮而脱落
➢ 咨询：相关知识
6. 石灰的应用
（1）石灰乳和石灰砂浆
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。
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任务内容及要求
1.掌握气硬性胶凝材料（石灰、水玻璃、石膏）的定义、品种、分类及各种 材料的工程特性，工程应用和对工程的影响。 2.掌握水硬性胶凝材料（水泥）的概念、品种、分类，各种水泥的特性，工 程应用、工程特点，及水泥的运输与储存。
1.班级学生自由组合为10个学习小组，各学习小组自行选出组长； 2.组长召集组员利用课外时间认真熟悉《实用建筑材料试验手册》、 建筑材料相关规范等相关资料； 3.各小组讨论分析工程案例；并填写实训报告册；
请分析原因。
咨询
水玻璃表面处理
现象
工 程 资 料
把水玻璃涂在粘土砖表面， 可以提高抗风化能力；但涂 在石膏制品表面则会使石膏 制品破坏。
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一、石灰
1、石灰的生产
温度过低时
欠火石灰
煅烧石灰石 或白垩,内 含CaCO3
温度在900℃左右时 正火石灰
温度过高时
过火石灰
碳酸钙没有完全 分解，降低了生 石灰的产量
各等级的质量要求见表3.3、表3.4。
表3.3 生石灰主要技术指标(JC/T 479—92)
项目
钙质生石灰
镁质生石灰
优等 一等 合格 优等 一等 合格 品品品品 品 品
CaO+MgO含量(%，不 小于)
90
85
80
85
80
75
未消化残渣含量(5mm 圆孔筛筛余)(%，不大 5 10 15 5 10 15 于)
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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。
➢ 咨询：相关知识 4、石灰的硬化
结晶氢作氧用化钙晶体
碳酸钙晶体
➢ 生石灰或熟石灰＋水成为Ca(OH)2浆体；
➢ ➢
浆晶体粒中长水游大分离、损水交失的错不堆断聚损成失晶，粒导结致构碳网C化a—(O硬H化)2结。晶；
教学课件
建筑材料
兰州资源环境职业技术学院 水利工程系 2013
情景二：无机胶凝材料
工
任务一：气硬性胶凝材料
作
任
务 任务二：水泥
任务一：水硬性胶凝材料
学习步骤
咨决计实检评 询策划施查价
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参考资料
《建筑材料》中国 水利水电出版社； 《建筑材料》重庆大学出版社；
《实用建筑材料试验手册》 中国建筑工业出版社
碳化作用
石灰➢➢浆C膜提a体层高(O。耐H久)2与性水空。气中石的灰C凝O2胶气体体反应孔，隙在表石面灰形碳成化C体aCO3
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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。
B）石灰砂浆：是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为 砌筑砂浆和抹面砂浆。
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（2）石灰土（灰土）和三合土
如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二 灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰 或炉灰、级配碎石）等
石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土 或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经 碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废 料表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水 化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。
因煅烧温度过高使粘土杂质 融化并包裹石灰，从而延缓 石灰的熟化，导致已硬化的 砂浆产生鼓泡、崩裂等现象
如何解决它 的危害？
➢ 咨询：相关知识
2、石灰的分类 建筑消石灰粉按MgO的含量分为 钙质消石灰粉(MgO含量小于4%)、 镁质消石灰粉(MgO含量在4%~24%)和 白云石消石灰粉(MgO含量在24%~30%)， 按其技术要求分为优等品、一等品和合格品。 根据规定，钙质生石灰和镁质生石灰各分为3个等级，
4.对分析过程中的错误及不可行之处加以改正，并完善任务工单。
➢咨 询
相
石灰
关
知
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石膏
识
水玻璃
咨询
1.概况
某三层楼需建在软弱地基上，
工
试找一种经济有效的加
程
固地基的方法。
资
料
咨询
2、某住户喜爱石膏制品，全宅均
工
用普通石膏浮雕板作装饰。使
程
用一段时间后，客厅、卧室效
资
果相当好，但厨房、厕所、浴
料
室的石膏制品出现发霉变形。
生石灰+水
熟石灰
水化过程中体积增 大1-2.5倍，迅速放 出大量热
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工程上使用的石灰大都是熟石灰，有时 需要使用石灰膏，有时使用熟石灰粉。
➢ 咨询：相关知识
熟化为石灰膏：
将生石灰放入水 中，注意水要过量
池中透明液体为氢氧 化钙饱和溶液，下部 沉淀即为熟石灰
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。
CO2(%，不大于)
5
7
9
6
8 10
产浆量(L/kg，不小于） 2.8 2.3 2.0 2.8 2.3 2.0
表3.4 建筑石灰粉的技术要求(JC/T 480—92)
项目
钙质生石灰
优等 一等 合格 品品品
镁质生石灰
优等 一等 合格 品品品
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
0.90mm筛筛余(%， 0.2 0.5 1.5 0.2 0.5 1.5
细 度 0.125mm筛筛余
(%，不大于） 7.0 12.0 18.0 7.0 12.0 18.0
➢ 咨询：相关知识 3、生石灰的熟化 CaO H2O Ca(OH )2 64.8KJ