《建筑材料之石灰、石膏与水泥》
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第4章 石膏与石灰
石灰的技术标准
建筑生石灰
产品标准：《建筑生石灰》（JC/T 479-92） 钙质生石灰（MgO≤5%），镁质生石灰（MgO＞5%） 。
建筑生石灰的技术指标
项目 CaO+MgO含量≥（%） CO2含量≤（%） 未消解残渣含量（5mm 圆孔筛余） ≤ （%） 产浆量≥ （L/kg） 钙质生石灰 优等品 90 5 5 2.8 一等品 85 7 10 2.3 合格品 80 9 15 2.0 优等品 85 6 5 2.8 镁质生石灰 一等品 80 8 10 2.3 合格品 75 10 15 2.0
CaO+MgO含量≥（%） 游离水（%） 体积安定性 细 0.90mm筛的筛余≤(%) 度 0.125mm筛的筛余≤(%)
3 石灰的应用
（1）石灰乳和石灰砂浆
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，主要用于内墙和天棚刷白。石灰乳可加入各种 耐碱颜料获得各种装饰色彩。加入水硬性胶凝材料（如水 泥、粉煤灰等），可提高其耐水性和粘结力。 石灰砂浆是将石灰膏单独或与水泥一起加砂、水拌制而成，
（3）硅酸盐制品 石灰与天然砂、粉煤或压制，形成硅酸盐制品。如灰砂砖、硅酸盐砖、
硅酸盐混凝土制品等，可用以替代烧结粘土砖。
（4）石灰桩
将生石灰灌入地基的桩孔并捣实，石灰消化时体积膨胀 产生巨大膨胀压力，挤压土壤使得地基获得加固效果。 （5）碳化石灰制品 碳化石灰制品是利用石灰碳酸化形成的强度制成的块体 材料。用于墙体砌筑、内隔墙、天花板。
建筑消石灰粉 产品标准：《建筑消石灰粉》（JC/T 481-92）； 分类：钙质消石灰粉（MgO＜4%），镁质消石灰粉（4%≤ MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。
建筑材料2-石灰
粉煤灰砖
灰砂砖
第一节
石灰
六.石灰的储运 1.生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月，作到“随
到随化”。
2.不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和混合运输。 这是因为储运中的生石灰受潮熟化要放出大量的热且体积膨 胀，会导致易燃、易爆品燃烧和爆炸。 3.熟石灰在使用前必须陈伏15d以上，以防止过火石灰对建 筑物产生的危害。陈伏期间，石灰膏上部要覆盖一层水，以 防碳化。
（6）波特兰水泥时期：1818年，法国人维卡（L.J.Vicat）在 研究水硬性石灰中发现，用白垩与粘土加水湿磨后煅烧，能制 成一种人工水硬性石灰。这可视作现代波特兰水泥制造的雏形。 1824年10月21日，英国建筑工人约瑟夫· 阿斯普丁（Joseph Aspdin）获得了生产波特兰水泥的专利。当时的波特兰水泥标 号不足5MPa，而目前在50 MPa左右。目前水泥有100多种。 波特兰水泥的发明，开创了胶凝材料的新纪元，从此，天然石 材在建筑上的黄金时代就一去不复返了。
（3）石灰时期：由于石灰煅烧温度比石膏高很多，而燃料短 缺，因此石灰的使用比石膏迟一些。希腊在上古时代就已使用 石灰；古罗马人从古希腊学来使用石灰，砌墙的一些罗马砂浆 保持至今。我国古人于公元前220年修建长城时，用石灰、砂、 粘土配成三合土，洒水夯实筑成城墙。
（4）石灰火山灰时期：古希腊人用圣多伦岛的火山凝灰岩 （即圣多伦土）磨细后与石灰、砂混合，所得砂浆强度高、抗 水性好。古罗马人用火山凝灰岩（质量最好的产于普佐里，因 而被称为普佐兰那）加石灰制成砂浆，建造了万神殿（墙厚20 英尺，圆顶跨度142英尺）、水渠（总长359英里）、克罗逊斗 兽场、庞贝城等著名建筑。在中世纪（十二~十四世纪），随 着陶瓷生产的发展，人们开始将废陶瓷、碎砖瓦磨细后与石灰 混合使用，并将这种人工火山灰质材料称为水泥。石灰与火山 灰质材料混合使用的做法延续至今，即硅酸盐混凝土。 （5）水硬性石灰时期：1756年，英国工程师约翰· 斯米顿 （John Smeaton）奉命在海上重建一个灯塔（Eddystone Lighthouse），他研究了石灰火山灰质材料的性质，发现：凡 是质量好的石灰，石灰石中均含有相当数量的粘土。这是第一 次揭示了水硬性石灰的性质。1796年，约瑟夫· 派克（Joseph Perker）用龟甲石（一种粘土质石灰石）烧成了罗马水泥。
《建筑材料》阶段考核二
《建筑材料》阶段考核二1.石灰是在（)中硬化干燥空气(正确答案)水蒸汽水与空气隔绝的环境2.胶凝材料按化学成分分为（）胶凝材料有机和无机(正确答案).有机和复合.无机和复合天然和合成高分子化合物3.胶凝材料按化学成分分为（）胶凝材料。
有机和无机(正确答案)有机和复合无机和复合天然或合成高分子化合物4.（）是有机胶凝材料。
石灰石膏水玻璃树脂(正确答案)5.下列不属于建筑石膏特性的是（）凝结硬化块硬化中体积微膨胀耐水性好(正确答案)孔隙率大、强度低6.为了延缓石膏凝结速度，可采取的措施是()。
水玻璃磨细的二水硫酸钙硼砂．动物胶(正确答案)石灰粉7.生产石膏的主要原料是（)CaCO3Ca（OH）2CaSO4·2H2O(正确答案)CaO8.普通建筑石膏的强度较低，这是因为其调制浆体时的需水量（）。
大(正确答案)小中等可大可小9.生石灰在熟化过程中放出大量热量，体积增大（）倍121-2.5(正确答案)310.石膏制品可用于（）室外室内(正确答案)潮湿环境水中11.氧化镁含量为（）是划分钙质石灰和镁质石灰的界限。
5%(正确答案)10%15%20%12.钙质石灰是指（）。
氧化镁含量≤5%(正确答案)氧化镁含量≤10%氧化镁含量≥5%氧化镁含量≥10%13.石灰膏在储灰池中陈伏的主要目的是（）充分熟化(正确答案)增加产浆量减少收缩降低发热量14.浆体在凝结硬化过程中，其体积发生膨胀的是（）。
石灰石膏(正确答案)水泥黏土15.生产石膏的主要原料是（）。
碳酸钙氢氧化钙天然二水石膏(正确答案)氧化钙16.石灰制品长期受潮或被水浸泡会使已硬化的石灰溃散，是由于石灰（）。
耐水性好耐水性差(正确答案)耐湿性差吸湿性好17.石膏制品表面光滑细腻，形体饱满，干燥时不开裂，又可单独使用，这是因为石膏具有（）的特性。
孔隙率大抗火性好微膨胀(正确答案)微收缩18.熟石灰的主要成分是（）。
氧化钙氧化镁氢氧化钙(正确答案)氢氧化钙和碳酸钙19.建筑石膏是指（）。
建筑材料第三章 气硬性胶凝材料
章目录
节目录
一、建筑石膏
建筑石膏的技术要求主要有强度、细度和凝 结时间。按强度、细度和凝结时间将石膏划分为
3.0、2.0、1.6共3个等级，各等级的技术要求见
表3-1。如有一项指标不合格，则石膏应重新检 验级别或报废。
表3-1 建筑石膏的技术指标
技术指标
3.0
2.0
1.6
抗折强度/MPa
≥3.0
≥2.0
1
3
CaSO4 H2O H2O CaSO4 2H2O
2
2
（3-2）
章目录
节目录
一、建筑石膏
建筑石膏凝结硬化过程：半水石膏加水后首 先进行的是溶解。由于二水石膏的溶解度比半水 石膏的溶解度小，所以二水石膏不断从过饱和溶 液中析出。由于溶液中有二水石膏析出，破坏了 原有半水石膏的平衡浓度，这时半水石膏会进一 步溶解。如此不断进行半水石膏的溶解和二水石 膏的析出，随着析出的二水石膏胶体不断增多， 石膏失去了塑性，开始凝结。
建筑材料
第三章 气硬性胶凝材料
第三章 气硬性胶凝材料
第一节 石膏 第二节 石灰 第三节 水玻璃
第一节 石膏
一、建筑石膏 二、高强度石膏 三、无水石膏水泥
章目录
一、建筑石膏
将β型半水石膏磨成细粉，即得建筑石膏。其中， 杂质较少、色泽较白、磨得较细的产品称模型石膏。
建筑石膏密度为2.50～2.80 g/cm³，其紧密堆积 表观密度为1 000～1 200 kg/m³，疏松堆积表观密度 为800～1 000 kg/m³。建筑石膏遇水时，将重新水化 成二水石膏，并逐渐凝结硬化，其反应式如下：
章目录
节目录
二、石灰的生产
石灰岩煅烧即成生石灰。煅烧时，石灰岩中碳酸钙和少量碳酸镁分解， 生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳气体。其化学反应为：
《建筑装饰材料》第二章_石灰、石膏、水玻璃_OK
2
二、水玻璃的硬化
教学目标
1、掌握胶凝材料的概念与分类； 2、了解石膏、石灰的原料及品种，掌握 石膏、石灰的凝结、硬化过程及特性， 了解建筑石膏、石灰的质量要求及应用； 3、了解水玻璃的组成、性能特点及应用。
2021/8/30
3
基本概念：什么是胶凝材料？
• 定义：
经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固 体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。
制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；
掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉刷 层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。
配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者
称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤
2、建筑石膏的应用
• 建筑石膏是一种很好的绿色建材！
• 应用中扬长各避种墙短板，正确应用！ • 建筑上的主要应用有：
➢ 建筑石膏制品：
➢ 各种板材：墙板、天花板等 ➢ 艺术装饰品
➢ 粉刷石膏：
➢ 墙面粉刷 ➢ 雕饰
德国室一内所墙教面堂和的天外花墙板面的雕雕饰饰
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纸面石膏板的生产工艺流程
纸 面 石 膏 板 生 产 线
*过烧石灰消化速度慢，易引起墙面隆起、开裂，所以 使用前需洗灰陈伏。
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*2、石灰的硬化
• 结晶作用
➢ 生石氢灰氧或化熟钙石晶灰体＋水成为Ca(OH碳)2浆酸体钙；晶体 ➢ 浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶； ➢ 晶粒长大水、分交损错失堆聚成晶粒结构碳网化—硬化。
建筑石灰用途
建筑石灰用途建筑石灰是一种常用的建筑材料，具有广泛的应用。
它在建筑领域中起着重要的作用，被广泛用于制作石灰砂浆、石灰石膏、石灰漆等。
以下将详细介绍建筑石灰的用途。
一、石灰砂浆石灰砂浆是建筑中常用的一种材料，它由建筑石灰、沙子和水按一定比例混合而成。
石灰砂浆具有较好的自然透气性和吸湿性能，能够调节室内湿度，提高室内空气质量。
此外，石灰砂浆还具有良好的可塑性和耐久性，能够有效防止墙体开裂和渗漏现象的发生。
二、石灰石膏石灰石膏是一种由石灰和石膏按一定比例混合而成的建筑材料。
它可以用于墙体和天花板的抹灰，具有良好的防火和吸音性能。
石灰石膏还可以作为装饰材料，通过加入适当的颜料可以制作出各种颜色的石灰石膏涂料，用于室内墙面的装饰。
三、石灰漆石灰漆是一种以石灰为主要成分的建筑涂料，具有良好的透气性和吸湿性能。
石灰漆不含有害物质，对人体无害，可以有效改善室内空气质量。
此外，石灰漆还具有很好的遮盖性和耐久性，能够保护墙面不受外界环境的侵蚀，延长墙体的使用寿命。
四、石灰砌块石灰砌块是一种由石灰、砂子和水泥按一定比例混合而成的建筑材料。
它具有良好的保温性能和隔热性能，可以有效减少能源消耗。
石灰砌块还具有较好的吸湿性能，能够调节室内湿度，提高室内舒适度。
五、石灰地板石灰地板是一种由石灰和沙子按一定比例混合而成的建筑材料。
它具有较好的耐磨性和抗压性能，能够承受较大的荷载。
石灰地板还具有良好的防滑性能和耐久性，适用于室内和室外的地面铺设。
六、其他用途除了以上几种常见的用途外，建筑石灰还可以用于制作石灰石材、石灰砂、石灰水泥等。
石灰石材可以用于墙体和地面的装饰，具有天然的美观效果。
石灰砂可以用于制作砂浆和混凝土，提高建筑材料的强度和稳定性。
石灰水泥是一种粘结材料，可以用于制作砂浆和混凝土，常用于建筑工程中。
建筑石灰具有多种用途，可以用于制作石灰砂浆、石灰石膏、石灰漆等。
它具有良好的透气性、吸湿性和耐久性，能够提高建筑材料的性能和使用寿命。
《建筑材料》-期末复习简答题及答案
（1）既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？答：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。
加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土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，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。
再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。
因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。
[重点]粘土表面存在少量的的活性氧化硅和氧化铝，可与消石灰Ca（OH）2反应，生成水硬性物质（2）建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？答：建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：1）石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。
加入颜料后，可具有各种色彩。
建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；2）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。
3）硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当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，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。
4）建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。
在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差, 所以不适用于室外使用.[重点]本题主要是考查对建筑石膏及其制品技术性能的了解.（3）何谓水泥的体积安定性？水泥的体积安定性不良的原因是什么？安定性不良的水泥应如何处理？答：水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。
《建筑材料》第五次课(第三章)
预加任何外加剂的粉状胶凝材料。
建筑石膏
3.1.2、建筑石膏的凝结与硬化 水化：半水石膏和水反应生成二水石膏的过程。
1 3 CaSO4 H 2O H 2O CaSO4 2 H 2 O 2 2 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。 速度很快，大约7~12min。
建筑石膏产品标记顺序为：产品名称，抗折强度值， 标准号。例如，抗折强度为2.5Mpa的建筑石膏标记 为：建筑石膏2.5GB9776。
3.建筑石膏的应用
绿色节能循环利用
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
①
胶凝材料：能通过物理化学作用将散粒材料或块 状材料胶结成为一个整体，并产生强度的材料。
② 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，保持并发 展其强度的材料。 ③ 水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能更好 的在水中硬化，保持并发展其强度的材料。
3.1 石膏
本节的学习目标 1）掌握建筑石膏的化学组成，了解 其生产工艺。 2）理解石膏的凝结硬化机理。 3）重点掌握石膏的特性及应用。
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。
3.请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用
此石膏粉作粘结或制作石膏制品。 从图可见该建筑石膏粉已吸潮结
《建筑材料》课件 《建筑材料》课件 项目二
CaCO3 CaO CO2 178 kJ 碳酸钙的煅烧温度一般在900～1200℃。煅烧温度对生石灰质量影响 很大，若煅烧温度过低或煅烧时间过短，则碳酸钙不能完全分解，生成欠 火生石灰；若煅烧温度过高或煅烧时间过长，则生成过火生石灰。
认识石灰
欠火生石灰中含有未分解的碳酸钙，使用时缺乏黏结力，产 浆量较低，质量较差，生石灰的利用率也降低。过火生石灰颜色 较深，表观密度较大，对工程的不利影响主要体现在两个方面： 一是表面包裹的熔融物大大降低了熟化速度；二是细小的过火生 石灰颗粒在硬化的砂浆中吸收水分，发生水化反应，使得体积膨 胀，引起石灰制品局部出现鼓泡现象或开裂。正常温度下煅烧的 生石灰是多孔结构，内部孔隙率大，晶粒细小，表观密度小，与 水作用速度快。
（a）石灰石
（b）白云石
图2-1-1 石灰的生产原料
化学工业副产品是 石灰生产的另一原料。 例如，用电石（炭化钙） 制取乙炔时产生的电石 渣，其主要成分是氢氧 化钙，即熟石灰，又称 消石灰。
认识石灰
二、生石灰的生产
1 生石灰生产概述
主要成分为碳酸钙的天然岩石，经过高温煅烧，分解生成生石灰 （CaO），放出二氧化碳，其化学反应式为
运进工地的石灰，应立即进行“陈伏”，使储存期 变为熟化期。
石灰膏在储存时，上面应保留一层水，以免石灰膏 与空气接触而导致炭化和硬化。
二
任务二 认识石膏
认识石膏
石膏跟石灰一样，是人 类在建筑中较早使用的胶凝 材料之一。与建筑石灰相比， 建筑石膏及其制品在质轻、 防火、绝热、隔声等方面具 有更优越的性能。
图2-1-4 灰砂砖
认识石灰
（3）灰土和三合土
熟石灰与黏土按一定比例拌和，可制成灰土，常用的 灰土有二八灰土和三七灰土（体积比）。熟石灰与黏土、 沙石、炉渣等填料按一定比例拌和，可制成三合土。灰土 和三合土经夯实之后，具有一定的强度和耐水性，可用于 一些建筑物的基础、地面垫层和公路路基等。 磨细的生石 灰粉也可用于拌制灰土和三合土，且其物理力学性能比用 熟石灰拌制的好。
认识石灰
欠火生石灰中含有未分解的碳酸钙，使用时缺乏黏结力，产 浆量较低，质量较差，生石灰的利用率也降低。过火生石灰颜色 较深，表观密度较大，对工程的不利影响主要体现在两个方面： 一是表面包裹的熔融物大大降低了熟化速度；二是细小的过火生 石灰颗粒在硬化的砂浆中吸收水分，发生水化反应，使得体积膨 胀，引起石灰制品局部出现鼓泡现象或开裂。正常温度下煅烧的 生石灰是多孔结构，内部孔隙率大，晶粒细小，表观密度小，与 水作用速度快。
（a）石灰石
（b）白云石
图2-1-1 石灰的生产原料
化学工业副产品是 石灰生产的另一原料。 例如，用电石（炭化钙） 制取乙炔时产生的电石 渣，其主要成分是氢氧 化钙，即熟石灰，又称 消石灰。
认识石灰
二、生石灰的生产
1 生石灰生产概述
主要成分为碳酸钙的天然岩石，经过高温煅烧，分解生成生石灰 （CaO），放出二氧化碳，其化学反应式为
运进工地的石灰，应立即进行“陈伏”，使储存期 变为熟化期。
石灰膏在储存时，上面应保留一层水，以免石灰膏 与空气接触而导致炭化和硬化。
二
任务二 认识石膏
认识石膏
石膏跟石灰一样，是人 类在建筑中较早使用的胶凝 材料之一。与建筑石灰相比， 建筑石膏及其制品在质轻、 防火、绝热、隔声等方面具 有更优越的性能。
图2-1-4 灰砂砖
认识石灰
（3）灰土和三合土
熟石灰与黏土按一定比例拌和，可制成灰土，常用的 灰土有二八灰土和三七灰土（体积比）。熟石灰与黏土、 沙石、炉渣等填料按一定比例拌和，可制成三合土。灰土 和三合土经夯实之后，具有一定的强度和耐水性，可用于 一些建筑物的基础、地面垫层和公路路基等。 磨细的生石 灰粉也可用于拌制灰土和三合土，且其物理力学性能比用 熟石灰拌制的好。
03 第三章—石灰和石膏
第三章
无机气硬性胶凝材料
石灰
本 章 主 要 内 容
石膏
水玻璃
学习内容
1、本章讲述了建筑工程中常用的气硬性胶凝材料——
石灰、石膏和水玻璃。重点学习气硬性胶凝材料的性质、 硬化原理和应用。要求掌握这三种胶凝材料的以及它们在 配制、储运和使用中应注意的问题。
2、通过分析三种气硬性胶凝材ห้องสมุดไป่ตู้制备方法、硬化机理、
教学方法和考核方式
1、教学方式 ： 本讲义以教学大纲为依据，以教材为蓝本，采用多媒体教学，用 活泼生动、深入浅出的教学方法和学生一起对《建筑材料》进行系统 的学习。 通过课堂提问、课堂讨论、案例讨论及安排适当的练习、实习、 不断提高学生的综合分析问题与实践应用的能力。 注重课后的交流沟通，根据教学进度适时布置相应的课后作业， 及时反馈课堂信息，更好地改进和完善教学工作。 倡导阅读和思考，向学生推荐、介绍和点评国内外相关优秀文章， 拓宽学生的知识面。
石灰的应用
1）制作石灰乳涂料 将熟化好的石灰膏或消石灰粉加入过量的水稀释成的石灰乳，是一种传统的 涂料，主要用于室内粉刷。掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；掺入107胶或少 量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高粉刷层的防水性；掺入各种耐碱颜料， 可获得更好的装饰效果。 2）配制砂浆 石灰膏和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成石灰砂浆或混合砂浆，可用 于墙体砌筑或抹面工程；也可掺入纸筋、麻刀等制成石灰浆，用于内墙或顶棚抹 面。 3）拌制石灰土和三合土 石灰土为消石灰粉与粘土按2：8或3：7的体积比加少量水拌成。 三合土为消石灰粉、粘土、砂按1：2：3的体积比，或者消石灰粉、砂、碎 砖（或碎石）按1：2：4的体积比加少量水拌成。 夯实，密实度↑，而且粘土颗粒表面的少量活性SiO2和Al2O3与Ca(OH)2发生 反应，生成水化硅酸钙与水化铝酸钙，胶结，粘土的强度↑和耐水性↑，主要用于 建筑物、路面或地面的垫层，地基的换土处理及地下建筑物的防水。 另外石灰与粉煤灰、碎石拌制的“三渣”也是目前道路工程中经常使用的材 料之一。
《土木工程材料》课件 第二章 石灰 石膏 水玻璃
CaSO4·12
H2O＋1
1 2
H2O1 07~ 170℃ CaSO4·2H2O
三、建筑石膏的技术要求
纯净的建筑石膏为白色粉末，密度为2.60 g/cm3～2.75 g/cm3，堆积密度 为800 kg/m3～1 000 kg/m3。按照其强度、细度、凝结时间分为三个等级， 如下表所示。
等级
细度（0.2 mm方孔 筛筛余）%
三、石灰的技术要求
建筑中常使用的建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉技术指标分 别参见建材行业标准《建筑生石灰》（JC/T 479—1992）、《建筑生石灰粉》 （JC/T 480—1992）和《建筑消石灰粉》（JC/T 481—1992）。
四、石灰的性质及应用
1 石灰的性质
（1）良好的保水性和可塑性 （2）凝结硬化慢、强度低 （3）硬化后体积收缩大 （4）吸湿性强，耐水性差 （5）放热量大，腐蚀性强
2 建筑石膏的用途
（1） 室内抹灰及粉刷 （2） 制作石膏板 （3） 制作建筑装饰石膏制品 （4） 其他用途
五、建筑石膏的贮存
建筑石膏在贮运过程中，应防止受潮及混入杂物。不同等级的石膏应分 别贮运，不得混杂。一般贮存期为三个月，超过三个月，强度将降低30%左右。 超过贮存期的石膏应重新进行质量检验，以确定其等级。
欠火石灰降低了石灰的利用率；过火石灰危害工程质量。
石灰原料中少量的碳酸镁分解成氧化镁（MgO）。当MgO含量≤5%时， 称为钙质生石灰，当MgO含量＞5%时，称为镁质生石灰。
二、石灰的熟化及硬化
1 石灰的熟化
石灰熟化又称“消化”或“消解”，是生石灰CaO与水作用生成熟石灰
Ca(OH)2的过程，即： CaO＋H2O=Ca(OH)2＋64.9 kJ
《《建筑材料》》掺加混合料的硅酸盐水泥
③性能与应用 矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合硅酸盐水泥在组成上具有共性 （均是硅酸盐水泥熟料、加较多的活性混合材料，再加上适量石膏磨细制成的 ），所以它们在性能上也存在着共性。 共性：与硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥相比，密度较小，早期强度比较低 ，后期强度增长较快；对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护；水化热小，耐腐蚀 性较好；抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥或普通水泥。
复合水泥：在几种混合材料中，哪种混合材料的掺加量大其性质就接近哪 种水泥（如掺两种混合材料矿渣和火山灰，矿渣含量占大多数则该复合水泥的 性能就接近矿渣水泥）。
感谢观看
普通硅酸盐水泥的体积安定性及氧化镁、三氧化硫、碱含量、氯离子等技术 要求与硅酸水泥相同。虽然普通硅酸盐水泥中掺入的混合材料的量较硅酸盐水 泥稍多，但与其他种类的掺混合材料的硅酸盐类水泥相比混合材料的掺加量仍 然较少，从性能上看接近于同强度等级的硅酸盐水泥。这种水泥被广泛用于各 种混凝土或钢筋混凝土工程，是我国主要的水泥品种之一。
矿渣水泥：保水性差，泌水性大。由矿渣水泥制成的混凝土的抗渗性、抗 冻性及耐磨性会受到影响，但矿渣水泥的耐热性较好。
火山灰水泥：易吸水，具有较高的抗渗性和耐水性。干燥环境下易失水产 生体积收缩而出现裂缝。不宜用于长期处于干燥环境和水位变化区的混凝土工 程。抗硫酸盐能力随成分而不同。
粉煤灰水泥：需水量较低、抗裂性较好。适合大体积水工混凝土及地下和 海港工程等。
国家标准（GB175－2007）中对普通硅酸盐水泥的技术要求为：细度：用比表面 积法测量，普通硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。凝结时间：初凝不得早于 45min。终凝不得迟于600min。强度：普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、 52.5、52.5R共4个强度等级。
建筑材料——水泥
矿物名称
硅酸三钙
硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙
化学成分
缩写符号
3CaO·SiO2
C3S
2CaO·SiO2
C2S
3CaO·Al2O3
C3A
4CaO·Al2O3·Fe2O3 C4AF
含量
44％～62％
18％～30％ 5％～12％ 10％～18％
其中，硅酸三钙和硅酸二钙为强度组分，铝酸三钙和铁铝 酸四钙为熔剂组分。
–与之有关的是保水性：此时余水不会析出，但当在真空抽吸 时能析出，这种现象称为保水性。
减少泌水性的措施： ①增加水泥细度。②增加C3A含量。③掺入混合材。 在工程中应杜绝的现象： ①砌筑砂浆要求保水性好，决不能泌水，否则砌体很快吸收浆体
中的水分，从而降低砂浆的塑性和粘结性，影响砌体的整体性。
7．强度与水泥标号
强度是材料在外力荷载作用下，材料抵抗破坏 的能力。（水泥硬化以后石的强度）
水泥强度与矿物组分和水泥细度关系明显。
①水泥细度。②水灰比。③矿物组分：C3S早 强与后期强度都高，而C2S早期强度较低，后 期增长快，一年后可能超过C3S，C4AF和C3A早 强都较高，但后期无增长。④环境条件。
原因：水泥水化后的固相体体积比水化前大，虽然如 此，就整个水泥——水体系来讲，体积反而有的减少， 其原因是主要原因是水化前体系体积包括固、液相， 虽然反应生成物固相增大，但总体积减小。
对于硅酸盐水泥来讲，每100g的缩减总量为7~9ml。 矿物组分化学缩减不同：C3A>C4AF>C3S>C2S。
还有其他水泥：如快硬水泥、油井水泥、彩色水泥 等普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤
灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥统称掺混合材料的硅酸盐水泥
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石灰的分类及技术要求 建筑工程中所用的石灰常分三个品种：建筑生石
灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。 根据石灰中氧化镁的含量分为： 钙质石灰：MgO≦5% 镁质石灰：MgO﹥5% 钙质消石灰粉：MgO≦4% 镁质消石灰粉：4%﹤MgO﹤24% 白云石质消石灰粉：24%﹤MgO﹤30%
称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤
维质材料。
保水性好
拌制灰土和三合土：
消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或碎石、 炉渣等），即成三合土。灰土和三合土在夯实或压实下，密 实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量 活性氧化硅和氧化铝与Ca(OH)2发生反应，生成水硬性的水 化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐 水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和 地面的垫层。
石灰的凝结硬化
胶凝材料的凝结硬化时一个连续的物理、化学变化过 程，具有可塑性的胶凝材料能逐渐变成坚硬的固体物质。 通常将具有可塑性的浆体逐渐失去塑性的过程，成为凝结； 随着物理、化学作用的延续，浆体产生强度，并逐渐提高， 最终变成坚硬的固体物质的过程，成为硬化。
干燥——多余水分蒸发或被吸收而使粒子紧密接 触，获得一定强度。
石灰
一、 石灰的生产与分类
石灰：包含不同化学组成和物理形态的生石灰、消石灰、水硬 性石灰的统称。
将主要成分为碳酸钙的天然岩石（石灰岩、白垩等）煅 烧，排除分解出的二氧化碳后，所得以CaO为主要成分的产 品即为生石灰。
C3 a 9~ C 1 0 2 C 0 O 0 C 0生 aO C 石 2 O 灰
复
则；⑶了解特性水 泥和专用水泥的主 要性能及使用特点； ⑷ 掌握水泥的检验
5.3 水泥的取样规定 5.4 水泥主要技术性质的检测方法与 检测报告
习 思 考
及质量合格标准的
5.5 通用硅酸盐水泥的质量标准
题
判定。
5.7 水泥石的腐蚀与防止
胶凝材料概述
定义：在一定条件下，经过自身的一系列物理、化学作用后，
温度过低或时间不足
欠火石灰
CaO含量低，质量 等级低，利用率低
温度过高或时间过长
过火石灰
质地密实，颜色较 深，消化缓慢，容 易造成墙体开裂
二、 石灰的消化与硬化
消化（熟化）：生石灰（CaO）与水作用生成氢氧 化钙（熟石灰，又称消石灰）的过程。生石灰的消 化反应如下：
CaO＋H2O → Ca(OH)2＋64.9×103J 石灰的消化过程会放出大量的热，熟化时体积增大
各种石灰根据其种类、成分、细度等划分为优等品、一 等品及合格品。
石灰的特性
可塑性和保水性好：可调成石灰砂浆。 吸湿性强：是传统的干燥剂；储存时注意防潮。 凝结硬化慢，强渡低。 体积收缩大：不宜单独使用，可掺入砂、各种纤
维材料等减少收缩 。 耐水性差：不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单
建筑材料
水泥
教学目标
本章内容
课
⑴熟悉硅酸盐水泥 的矿物组成，了解 其硬化机理； ⑵熟 练掌握硅酸盐水泥 等几种通用水泥的
水泥概述
堂
5.1 硅酸盐水泥
练
5.1.1 硅酸盐水泥
习
5.1.2 掺混合材料的通用硅酸盐水泥
性能特点，相应的
5.1.3 通用硅酸盐水泥的特性及应用
检测方法及选用原 5.2 水泥的验收与储存
生石灰粉 (磨细生石灰粉)
配制无熟料水泥 制作硅酸盐制品(如灰砂砖等) 制作碳化制品(如碳化石灰空心板)
用于石灰土(灰土)和三合土
消石灰粉
制作硅酸盐制品 用于石灰土(石灰+粘土)和三合土
石膏
一、 石膏的生产及分类
石膏的生产：原料在不同压力和温度下煅烧、脱水，再 经磨细而成。
石灰的硬化
结晶——游离水减少，溶液饱和，氢氧化 钙结晶析出，强度增大。
碳化——强度进一步提高，但进行缓慢：
C O 2 a C H 2 n O 2 O H C 3 a n 1 H C 2 O O
案例分析
石灰抹面裂纹比较和分析
A
B
分析答案
三、 石灰的技术要求及特性
1～2.5倍。
过烧石灰消化速度慢，易引起墙面隆起、开裂，所 以使用前需洗灰陈伏。
石灰膏多存放在工地现场的贮灰坑中，产品 含水量约为50%，表观密度为1300~1400kg/m3。 由于过火石灰熟化缓慢，为防止过火石灰在建筑 物中吸收空气中水分继续熟化，造成建筑物局部 膨胀开裂，石灰膏应在贮灰坑中隔绝空气存放2周 以上，使生石灰熟化后再用于工程，这种过程成 为“陈伏”。
制作碳化石灰板：用作非承重的内墙板、天花板等。
生产硅酸盐制品：如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸 盐砌块等。
配制无熟料水泥
总结
各类石灰的用途
品种名称
适用范围
生石灰
配制石灰膏；磨细成生石灰粉
石灰膏
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 稀释成石灰乳(石灰水)涂料，用于内墙和平 顶刷白
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆
根据成品加工方法不同分为：
名称
加工方法
状态 主要成分
块灰
直接煅烧
块状
CaO
生石灰粉 消石灰粉
石灰膏
块状生石灰磨细
生石灰用适量水经 消化和干燥
块状生石灰用过量 水消化（或将消石
灰粉和水拌合）
粉末 粉末
CaO Ca(OH)2
一定稠度 的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰乳
生石灰加大量水消 化
乳状液体 Ca(OH)2和水
能将散粒或块状材料粘结成为具有一定强度的整体的材料，
统称为胶凝材料。
分类：
气硬性胶凝材料
只能在空气中硬化， 也只能在空气中保持 或发展其强度。
如：石灰、石膏、水 玻璃、菱苦土
无机胶凝材料
胶凝材料
水硬性胶凝材料
不仅能在空气中硬 化，而且能更好地 在水中硬化保持并 发展其强度。
如：水泥
有机胶凝材料 如：沥 制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；
掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉 刷层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。
配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者
灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。 根据石灰中氧化镁的含量分为： 钙质石灰：MgO≦5% 镁质石灰：MgO﹥5% 钙质消石灰粉：MgO≦4% 镁质消石灰粉：4%﹤MgO﹤24% 白云石质消石灰粉：24%﹤MgO﹤30%
称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤
维质材料。
保水性好
拌制灰土和三合土：
消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或碎石、 炉渣等），即成三合土。灰土和三合土在夯实或压实下，密 实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量 活性氧化硅和氧化铝与Ca(OH)2发生反应，生成水硬性的水 化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐 水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和 地面的垫层。
石灰的凝结硬化
胶凝材料的凝结硬化时一个连续的物理、化学变化过 程，具有可塑性的胶凝材料能逐渐变成坚硬的固体物质。 通常将具有可塑性的浆体逐渐失去塑性的过程，成为凝结； 随着物理、化学作用的延续，浆体产生强度，并逐渐提高， 最终变成坚硬的固体物质的过程，成为硬化。
干燥——多余水分蒸发或被吸收而使粒子紧密接 触，获得一定强度。
石灰
一、 石灰的生产与分类
石灰：包含不同化学组成和物理形态的生石灰、消石灰、水硬 性石灰的统称。
将主要成分为碳酸钙的天然岩石（石灰岩、白垩等）煅 烧，排除分解出的二氧化碳后，所得以CaO为主要成分的产 品即为生石灰。
C3 a 9~ C 1 0 2 C 0 O 0 C 0生 aO C 石 2 O 灰
复
则；⑶了解特性水 泥和专用水泥的主 要性能及使用特点； ⑷ 掌握水泥的检验
5.3 水泥的取样规定 5.4 水泥主要技术性质的检测方法与 检测报告
习 思 考
及质量合格标准的
5.5 通用硅酸盐水泥的质量标准
题
判定。
5.7 水泥石的腐蚀与防止
胶凝材料概述
定义：在一定条件下，经过自身的一系列物理、化学作用后，
温度过低或时间不足
欠火石灰
CaO含量低，质量 等级低，利用率低
温度过高或时间过长
过火石灰
质地密实，颜色较 深，消化缓慢，容 易造成墙体开裂
二、 石灰的消化与硬化
消化（熟化）：生石灰（CaO）与水作用生成氢氧 化钙（熟石灰，又称消石灰）的过程。生石灰的消 化反应如下：
CaO＋H2O → Ca(OH)2＋64.9×103J 石灰的消化过程会放出大量的热，熟化时体积增大
各种石灰根据其种类、成分、细度等划分为优等品、一 等品及合格品。
石灰的特性
可塑性和保水性好：可调成石灰砂浆。 吸湿性强：是传统的干燥剂；储存时注意防潮。 凝结硬化慢，强渡低。 体积收缩大：不宜单独使用，可掺入砂、各种纤
维材料等减少收缩 。 耐水性差：不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单
建筑材料
水泥
教学目标
本章内容
课
⑴熟悉硅酸盐水泥 的矿物组成，了解 其硬化机理； ⑵熟 练掌握硅酸盐水泥 等几种通用水泥的
水泥概述
堂
5.1 硅酸盐水泥
练
5.1.1 硅酸盐水泥
习
5.1.2 掺混合材料的通用硅酸盐水泥
性能特点，相应的
5.1.3 通用硅酸盐水泥的特性及应用
检测方法及选用原 5.2 水泥的验收与储存
生石灰粉 (磨细生石灰粉)
配制无熟料水泥 制作硅酸盐制品(如灰砂砖等) 制作碳化制品(如碳化石灰空心板)
用于石灰土(灰土)和三合土
消石灰粉
制作硅酸盐制品 用于石灰土(石灰+粘土)和三合土
石膏
一、 石膏的生产及分类
石膏的生产：原料在不同压力和温度下煅烧、脱水，再 经磨细而成。
石灰的硬化
结晶——游离水减少，溶液饱和，氢氧化 钙结晶析出，强度增大。
碳化——强度进一步提高，但进行缓慢：
C O 2 a C H 2 n O 2 O H C 3 a n 1 H C 2 O O
案例分析
石灰抹面裂纹比较和分析
A
B
分析答案
三、 石灰的技术要求及特性
1～2.5倍。
过烧石灰消化速度慢，易引起墙面隆起、开裂，所 以使用前需洗灰陈伏。
石灰膏多存放在工地现场的贮灰坑中，产品 含水量约为50%，表观密度为1300~1400kg/m3。 由于过火石灰熟化缓慢，为防止过火石灰在建筑 物中吸收空气中水分继续熟化，造成建筑物局部 膨胀开裂，石灰膏应在贮灰坑中隔绝空气存放2周 以上，使生石灰熟化后再用于工程，这种过程成 为“陈伏”。
制作碳化石灰板：用作非承重的内墙板、天花板等。
生产硅酸盐制品：如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸 盐砌块等。
配制无熟料水泥
总结
各类石灰的用途
品种名称
适用范围
生石灰
配制石灰膏；磨细成生石灰粉
石灰膏
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 稀释成石灰乳(石灰水)涂料，用于内墙和平 顶刷白
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆
根据成品加工方法不同分为：
名称
加工方法
状态 主要成分
块灰
直接煅烧
块状
CaO
生石灰粉 消石灰粉
石灰膏
块状生石灰磨细
生石灰用适量水经 消化和干燥
块状生石灰用过量 水消化（或将消石
灰粉和水拌合）
粉末 粉末
CaO Ca(OH)2
一定稠度 的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰乳
生石灰加大量水消 化
乳状液体 Ca(OH)2和水
能将散粒或块状材料粘结成为具有一定强度的整体的材料，
统称为胶凝材料。
分类：
气硬性胶凝材料
只能在空气中硬化， 也只能在空气中保持 或发展其强度。
如：石灰、石膏、水 玻璃、菱苦土
无机胶凝材料
胶凝材料
水硬性胶凝材料
不仅能在空气中硬 化，而且能更好地 在水中硬化保持并 发展其强度。
如：水泥
有机胶凝材料 如：沥 制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；
掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉 刷层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。
配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者