三种气硬性胶凝材料应用注意事项
02气硬性胶凝材料_土木工程材料
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
石灰的应用
工程案例 某工地因工期紧，急需配置石灰砂浆。现建材市场有消石灰粉、
生石灰粉和生石灰三种可供选择。因生石灰价格相对便宜，工地 选择了生石灰作为原材料，买回后立刻加水进行配置石灰膏，再 配置成石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性 裂缝。试分析其原因。
钠水玻璃： Na2O•nSiO2 (常用) 钾水玻璃： K2O•nSiO2 水玻璃的模数：分子式中SiO2 与Na2O分子数比n。 水玻璃的模数越大，越难溶于水。
2 气硬性胶凝材料 – 2.3 水玻璃
水玻璃的硬化和性质
➢ 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定
型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下：
将液态水玻璃和氯化钙溶液交 替注入土壤中，两者反应析出 硅酸胶体，能起胶结和填充孔 隙的作用，并可阻止水分的渗 透，提高土壤密度和强度。
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
➢ 石灰的品种 按成品的加工方法分 1. 生石灰：石灰石煅烧后的块状物 CaO 2. 生石灰粉：块状生石灰磨细后的粉末 CaO 3. 消石灰粉：生石灰消化并干燥后的粉末 Ca(OH)2 4. 石灰膏：生石灰充分消化后的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰的品种
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
➢初凝：开始失去塑性的时间。 ➢终凝：开始具有强度的时间。
2 气硬性胶凝材料 – 2.2 建筑石膏
➢建筑石膏凝结过程
建筑石膏的凝结与硬化
溶解
反应
结晶
半水石膏溶解
半水石膏与水反 应生成二水石膏
二水石膏溶解度较小，饱和析 出，游离水分逐渐减少，二水 石膏不断增加，浆体稠度增大
2气硬性凝胶材料的选择和应用
学习情境2 气硬性胶凝材料的选择和应用建筑工程中主要应用的气硬性胶凝材料有石灰、石膏、水玻璃和菱苦土。
单元1 石灰石灰一般是相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。
它是建筑上最早使用的胶凝材料之一。
因其原料分布广泛，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，所以一直得到广泛应用。
1.1 石灰的生产生产石灰所用原料主要是以碳酸钙为主的天然岩石，如石灰石、白垩等。
将这些原料在高温下煅烧，即得生石灰：21100~9003CO CaO CaCO C +−−−−→−︒↑正常温度下煅烧得的生石灰具有多孔结构，即内部孔隙率大、晶粒细小、体积密度小，与水作用速度快。
由于生产时，火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰和过火石灰。
欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧石灰。
欠火石灰只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。
温度过高得到的生石灰，称为过火石灰。
过火石灰的结构致密、孔隙率较小、体积密度大，并且晶粒粗大，甚至发生原料中混入或夹带有粘土成分，在高温下熔融，使过火石灰颗粒表面部分为玻璃质物质（即釉状物）所包覆。
因此过火石灰与水作用很慢（需数十天至数年以上），这时对使用非常不利。
1.2 石灰的熟化石灰的熟化，又称消解，是生石灰（氧化钙）与水作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程，即：→()kJ OH Ca O H CaO 8.6422++伴随着熟化过程，放出大量的热，并且体积迅速增加1～2.5倍。
为避免过火石灰在使用后，因吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀，使硬化砂浆或石灰制品生产隆起、开裂等破坏，在使用前必需使其熟化或将其去除。
常采用的方法是在熟化过程中首先将较大的欠火石灰块利用筛网等去除（同时也为了去除较大的欠火石灰块，以改善石灰质量），之后利用二周以上的熟化时间（即陈伏），使较小的过火石灰块熟化。
熟化时需防止石灰碳化（也就是在陈伏期间，应在其表面保留一定厚度的水层，以与空气隔绝。
）。
熟石灰，又称为消石灰，有二种使用形式：（1）石灰膏 生石灰块加水3～4倍的水，经熟化、沉淀、陈伏等得到的膏状体。
气硬性胶凝材料知识点总结
气硬性胶凝材料知识点总结一、气硬性胶凝材料的分类气硬性胶凝材料主要包括混凝土、砂浆、水泥砂浆等。
混凝土是由水泥、砂、骨料和水按一定比例配制而成的一种具有胶凝性能的材料。
混凝土按用途和材料性能的不同可以分为普通混凝土、高强混凝土、自密实混凝土、自流平混凝土、自密实自流平混凝土等。
砂浆是由水泥、砂和水按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
水泥砂浆是由水泥和砂按一定比例配制而成的具有胶凝性能的材料。
水泥砂浆按用途和材料性能的不同可以分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、自流平砂浆等。
二、气硬性胶凝材料的性能1、抗压性能：气硬性胶凝材料具有优良的抗压性能，能够承受较大的压力而不发生破坏。
2、抗折性能：气硬性胶凝材料具有较好的抗折性能，能够承受一定的弯曲力而不发生开裂。
3、抗渗透性能：气硬性胶凝材料具有优良的抗渗透性能，能够阻止水分和有害物质的渗透。
4、耐久性能：气硬性胶凝材料具有较好的耐久性能，能够长时间保持原有的性能和外观。
5、抗冻融性能：气硬性胶凝材料具有良好的抗冻融性能，能够在低温环境下不发生膨胀和破裂。
6、耐磨性能：气硬性胶凝材料具有较好的耐磨性能，能够经受磨损而不产生明显的变形和损坏。
三、气硬性胶凝材料的应用1、建筑领域：气硬性胶凝材料在建筑领域广泛应用，用于混凝土梁、柱、板、墙、地板、楼梯等的施工，以及砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆等的施工。
2、道路领域：气硬性胶凝材料在道路领域广泛应用，用于路面、路基、路肩、桥梁等的建设和维护。
3、水利工程领域：气硬性胶凝材料在水利工程领域广泛应用，用于水泥混凝土坝、水泥砂浆坝、渠道等的建设和维护。
4、隧道领域：气硬性胶凝材料在隧道领域广泛应用，用于衬砌、防水、排水、加固等方面的施工。
四、气硬性胶凝材料的加工工艺1、配料：气硬性胶凝材料的配料是指根据设计要求，按照一定的比例将水泥、砂、骨料等原材料进行混合。
气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料是一种特殊的建筑材料，其主要特点是在施工过程中通过气泡
的形成而实现胶凝。
这种材料在建筑工程中有着广泛的应用，尤其在一些特殊环境下表现出了独特的优势。
本文将对气硬性胶凝材料的特点、应用领域以及施工注意事项进行介绍。
首先，气硬性胶凝材料具有轻质、保温、隔热等特点。
由于其内部含有大量气泡，因此密度较低，整体比重轻，因而在建筑工程中可以减轻结构负荷，提高建筑物的抗震性能。
同时，气硬性胶凝材料的气泡结构也具有良好的保温和隔热效果，使其在冬季保温和夏季隔热方面表现出了出色的性能。
其次，气硬性胶凝材料在建筑工程中有着广泛的应用领域。
首先，在外墙保温
系统中，气硬性胶凝材料可以作为保温层的材料，有效提高建筑物的保温性能。
其次，在地面铺装中，可以作为轻质填料，减轻地面负荷，提高地面的承载能力。
此外，在隧道工程中，气硬性胶凝材料也可以作为填充材料，填充隧道内部空洞，提高隧道的整体稳定性。
最后，气硬性胶凝材料在施工过程中需要注意一些事项。
首先，需要严格控制
材料的配比和搅拌时间，以保证气泡的均匀分布和胶凝效果。
其次，在施工现场需要保持通风良好，避免气硬性胶凝材料在搅拌和施工过程中产生大量的粉尘。
最后，在施工完成后需要及时清理施工现场，保持环境整洁。
综上所述，气硬性胶凝材料是一种具有独特特点和广泛应用领域的建筑材料，
其在建筑工程中有着重要的地位和作用。
在今后的建筑工程中，我们应该充分发挥气硬性胶凝材料的优势，加强研究和应用，推动建筑材料领域的发展和进步。
3气硬性胶凝材料
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！
气硬性无机胶凝材料
石灰 石膏 水玻璃 菱苦土
浆晶体粒中长游大水离、分水交损的错失不堆断聚损成失晶，粒导结致构网C碳a—(化O硬H化)2结。晶；
碳化硬化
Ca(OH)2与空气中的CO2气体反应，在表面形成CaCO3
膜层。
水
孔隙
石 灰提浆高体耐久性。
石灰凝胶体
石灰碳化体
四、石灰的特性与应用
特性
过火石灰的危害
建筑石灰的特性： 保水性好 ； 凝结硬化慢，硬化后强度低 ； 体积收缩大，浆体硬化时容易 开裂。
无 水
石
石
膏
400~500 C
膏
难溶无水石膏
（三） 石膏的产品
石膏按其生产时煅烧的温度不同，分为低温煅烧 石膏和高温煅烧石膏。 低温煅烧石膏 低温煅烧石膏：是在低温（107～170C）煅烧天然石膏
所获得的产品，主要成分为半水石膏 CaSO40.5H2O。
CaSO42H2O＝ CaSO40.5H2O＋ 1.5H2O
n为水玻璃模数（1-3.5）
纯碱和石英砂的热分解反应： Na2CO3＋nSiO2＝ Na2O . nSiO2 ＋CO2
制备工艺： 原料 磨细拌匀 熔融 冷却
二、水玻璃的硬化
液体水玻璃会吸收空气中二氧化碳，反应如下： Na2O·nSiO2+CO2+mH2O=nSiO2·mH2O+Na2CO3 析出无定形二氧化硅凝胶，并逐渐干燥而硬化。
气硬性 胶凝材料
➢原料：天然岩石（如石灰石、白云石、白垩等）、化工
副产品。主要成分为CaCO3。
碳酸钙没有完全
温度过低时
欠火石灰
分解，降低了生 石灰的产量
煅烧石灰石
温度在900℃左右时 正火石灰
温度过高时
过火石灰
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？
气相色谱定量方法
i
mi m样
ms m样
(
mi ms
，mi
ms）
气相色谱定量方法
另：
f i hs mi
fs
hi ms
hi hs
1 f'
i/s
mi ms
k ' mi ms
气相色谱定量方法
3、外标法
外标法是用标准样工作曲线法
Ai
Signal
wi
1. 石灰的生产简介
气相色谱定量方法
（2）相对因子计算法
计算公式的推导:设被测物含量为 mi ，内标物
为 ms ，则有：
i
ms m样
f' i/s
Ai As
气相色谱定量方法
例：乙醇中微量水的测定
①内标物S为甲醇
②测
f' 水/甲醇
m水 1.8333g, A水 3.4
m甲醇 2.3501g, A水 2.5
f' 水 /甲醇
➢6. 石灰的应用
➢ 配制石灰砂浆、石灰乳涂料 ➢ 配制灰土、三合土 ➢ 生产碳化石灰板 ➢ 制作硅酸盐制品 ➢ 配制无熟料水泥
三合土用作铺筑步道砖的垫层
灰
三
土
合 土
桩
桩
第1章 气硬性胶凝材料——石灰、石膏(答案)
第1章气硬性胶凝材料——石灰、石膏学习鉴定答案1.选择题：（1）B （2）C2.综合题（1）石灰具有如下特性：保水性好、凝结硬化慢、强度低、耐水性差、硬化体积收缩大、生石灰吸湿性强。
（2）石灰的常见用法有：配制石灰砂浆、混合砂浆用于砌筑、抹面；配制石灰乳用于粉饰涂刷；配制灰土、三合土用于垫层、基层；用于生产硅酸盐制品、装饰板材；生石灰用作干燥剂。
（3）评定石灰质量好坏的方法有：有效成分含量越多，未消化残渣含量越少，石灰质量越好；正火石灰含量越多，欠火、过火石灰含量越少，石灰质量越好；块灰多，粉灰少，石灰质量越好。
（4）不对。
因为生石灰中的粉灰很容易吸收空气中的水分产生熟化，进而在空气中发生碳化，从而失去胶结能力。
（5）石膏具有如下特点：凝结硬化快、硬化体积微膨胀、硬化后孔隙率大、质量轻、强度低、保温和吸声性好、具有一定的调节空气湿度的能力、防火但不耐火、耐水性差、抗冻性差、装饰性和可加工性好。
（6）石膏在建筑工程中的用途有：用于制作石膏装饰制品；用于室内抹灰、粉刷；用于制作建筑雕塑；用于生产水泥；用于生产硅酸盐制品。
（7）使用石灰和石膏应注意事项如下：石灰：使用前应让石灰得到充分熟化；石灰不宜单独使用；强度要求高的部位、潮湿及水中环境不能使用石灰；避免石灰对人体的腐蚀和灼伤。
石膏：使用石膏需掺加缓凝剂；不能用于承重构件；不能用于潮湿部位和室外环境。
（8）生石灰的储存和保管方法如下：防潮且不宜存放太久，或者将储存期变为陈伏期；与易燃易爆物品分别存放；分类分等级存放。
（9）简易鉴别方法如下：分别将4种粉状物加适量的水，拌制成膏体。
若放出热量的是生石灰粉，凝结硬化快的是建筑石膏粉；另外2种再继续加过量的水，拌制成稀乳浆，经沉淀后，用吸管向清水中吹气，若水变浑浊，则是熟石灰粉，不浑浊的就是生石膏粉。
气硬性胶凝材料
3、石灰的技术性质
l 石灰的质量等级
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。具体指标见教材。
l 石灰的特性
1.可塑性好； 2.生石灰吸湿性强，保水性好； 3.凝结硬化慢、强度低 ； 4.硬化后体积收缩大，易开裂； 5.耐水性差 。
第三章 气硬性胶凝材料
1、石灰 2、石膏 3、水玻璃
• 胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化，能够产生 凝结硬化，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
如：石灰、石 膏、水玻璃等
胶凝材料
无机胶凝材料
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
蒸压锅
CaSO4·0.5H2O
α型
170～360℃ 加热、脱水
CaSO4 Ⅲ
400～750℃ CaSO4 Ⅱ
建筑石膏 高强石膏 可溶性石膏 不溶性石膏
800℃
CaSO4 Ⅰ
高温煅烧石膏
在常温下不存在
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。
2、建筑石膏的凝结硬化
u 建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下：
3、建筑石膏的等级与技术性质
建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划分 为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标见下表：
技术指标名称
强 度
抗折强度≥
抗压强度≥
细度（0.2mm方孔筛筛余）≤
凝结时间
优等品 一等品 合格品
2.5
2.1
1.8
4.9
3.9
2.9
5.0
学习情境三气硬性胶凝材料
学习情境三气硬性胶凝材料【学习目标】1. 知识目标（1）掌握石膏、石灰的技术要求，石灰和石膏的主要性质及应用；（2）理解石膏和石灰的凝结于硬化原理；（3）了解生产石灰、石膏的原料鱼生产工艺；（4）了解水玻璃和菱苦土的应用。
2. 能力目标（1）掌握石膏、石灰及水玻璃等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点；（2）熟悉各种气硬性胶凝材料的主要用途；（3）能够根据工程实际情况，结合石灰的性质，正确合理地使用石灰。
【引例导入】上海某新村四幢六层楼于1989年9～11月进行内外墙粉刷，1990年4月交付甲方使用。
此后陆续发现内外墙粉刷层发生爆裂。
至5月份阴雨天，爆裂点迅速增多，破坏范围上万平方米。
爆裂源为微黄色粉粒或粉料。
该内外墙粉刷用的“水灰”，系宝山某厂自办的“三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。
经了解，粉刷过程已发现有“水灰”中有一些粗颗粒。
对爆裂采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含石英、长石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，还含有较多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。
原因分析：该“水灰“含有相当数量的粗颗粒，相当部分为CaO与MgO，这些未充分消解的CaO和MgO在潮湿的环境下缓慢水化，分别生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，固相体积膨胀约2倍，从而产生爆裂破坏。
还需说明的是，MgO的水化速度更慢，更易造成危害。
使用劣质建材，就是给工程埋下定时炸弹，危害人民利益。
任务1 石灰石灰是在土木工程中使用较早的矿物胶凝材料之一。
石灰的原料分布很广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用很广。
目前，工程中常用的石灰产品有：磨细生石灰粉、消石灰粉和石灰膏。
一、石灰的生产生石灰的主要原材料是以含碳酸钙为主要成分的石灰石、白垩等天然岩石，将这些原料在高温下煅烧即得生石灰，其主要成分是氧化钙：21100~9003CO CaO CaCO C+−−−→−︒↑ 在煅烧过程中,煅烧温度宜控制在1000℃左右,此煅烧温度下生成的产品是正火石灰；如果火候控制不好,煅烧温度过高或时间过长,会生成过火石灰；煅烧温度过低或时间过短,会生成欠火石灰。
气硬性胶凝材料作用及构造做法培训讲义
气硬性胶凝材料作用及构造做法培训讲义气硬性胶凝材料是一种在环境中通过化学反应或物理吸附而固化成硬结构的胶凝材料。
它广泛应用于建筑、工程、道路等领域，可以用于修补、加固、填充、嵌缝等作用。
以下是关于气硬性胶凝材料的作用及构造做法的培训讲义，详细介绍了其应用和施工方法。
一、气硬性胶凝材料的作用1.强度提升：气硬性胶凝材料在固化过程中会生成高强度的硬质材料，可以显著提升被处理物体的强度和承载能力。
2.密封防水：气硬性胶凝材料可以形成非常致密的固化结构，能够有效地防止水、气体和其它液体的渗透和侵蚀。
3.抗腐蚀：气硬性胶凝材料的固化结构具有良好的耐化学腐蚀性能，能够抵抗酸碱、盐类等腐蚀介质的侵蚀。
4.均匀填充：气硬性胶凝材料可以通过液体状态下的渗透性，使得材料能够均匀填充到被处理物体的细微空隙中，从而提升整体的密实性。
5.高附着力：气硬性胶凝材料可以在多种表面上获得良好的附着力，不易剥离或脱落，能够保持稳定的性能和外观。
二、气硬性胶凝材料的构造做法1.表面处理：在使用气硬性胶凝材料之前，需要对被处理的表面进行清洁和处理，以确保胶凝材料能够与表面充分接触和附着。
可以通过清除灰尘、污垢和附着物、填补裂缝等措施来达到表面处理的目的。
2.混合准备：将气硬性胶凝材料按照说明书上的比例配制并充分搅拌，确保各组分均匀混合，不得有任何固体或液体的分层现象。
3.施工方式：根据具体的施工要求和被处理物体的情况，可以选择喷涂、涂刷、浇注、灌注等方式进行施工。
施工时要确保胶凝材料覆盖到处理范围内的每个角落和细微空隙。
4.固化保养：施工完成后，需要对气硬性胶凝材料进行固化保养，以保证其充分固化和稳定性能。
应根据胶凝材料的特性和要求进行固化保养时间和方法的确定。
5.检测验收：施工完成后，需要对处理效果进行检测验收，验证气硬性胶凝材料的性能和施工质量是否符合要求。
可以通过物理、化学性能测定和外观检查等方式进行验收。
三、气硬性胶凝材料的注意事项1.安全施工：在使用气硬性胶凝材料时，需要采取相应的安全防护措施，保护施工人员的安全。
三种气硬性胶凝材料应用注意事项解读
三种气硬性胶凝材料应用注意事项气硬性胶凝材料主要包括石灰、石膏、水玻璃以及镁质胶凝材料等。
气硬性胶凝材料，顾名思义，即只能在空气中硬化，只能在空气中保持或继续提高其强度，故气硬性胶凝材料一般只适用于地上或干燥环境，不适宜于潮湿环境和水中。
（一）建筑工程中的石灰，包括建筑生石灰、生石灰粉和消石灰等。
他以碳酸钙为主要成分的石灰岩为原料，在低于烧结温度下煅烧而成，是一种古老的建筑材料。
1.生产时，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。
欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。
温度过高得到的石灰称为过火石灰。
过火石灰的结构致密，孔隙率小，体积密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包覆。
因此过火石灰与水作用的速度很慢，须数天甚至数年，这对石灰的使用极为不利。
为避免过火石灰在使用以后，因吸收空气中的水蒸气而逐步熟化膨胀，使已硬化的砂浆或制品产生隆起、开裂等破坏现象，在使用以前必须使过火石灰熟化或将过火石灰去除。
常采用的方法是在熟化过程中，利用筛网除掉较大尺寸过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒在储灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所谓的“陈伏”。
陈伏时为防止石灰炭化，石灰膏的表面须保存有一层水。
2.生石灰在运输或贮存时，应避免受潮，以防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化，然后又在空气中谈话而失去胶结能力。
3.石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
4.石灰在硬化过程中，要蒸发掉大量的水分，引起体积显著收缩，易出现干缩裂缝。
所以，石灰不宜单独使用，一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩，增加抗拉强度，并能节约石灰。
（二）建筑石膏，不仅是一种有悠久历史的古老的胶凝材料，而且也是一种有发展前途的新型建筑材料。
作为气硬性胶凝材料的石膏，通常是由天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、磨细制成。
1.建筑石膏在实际应用时，为了保证可塑性，实际加水量通常为百分之六十到八十。
建筑材料——气硬性胶凝材料
三、 生石灰的性质
（一）物理性能 1. 晶形和晶格结构 CaO具有面心立方晶格，晶格常数a=0.48nm，
MgO也是面心立方晶格，a=0.4203nm，所以 白云石（CaCO3:MgCO3=1:1）密度比石灰石 （主要是CaCO3 ）高。 2. 煅烧度——石灰被煅烧的程度 轻烧石灰、中烧石灰和硬烧石灰及死烧石灰
根据消化速度：快速消化石灰、中速消化石灰 和满素消化石灰，消化速
根据消化时所达到的温度指标，又有高热石灰 （ 高于70°C）和低热石灰（70°C）
二、生石灰的原材料和生产
原料： 以含碳酸钙为主的天然岩石和化工副产品。 天然岩石主要有石灰石、大理石、白云石、方
为粉末状消石灰； （3）石灰粒子在水中形成石灰胶团结构。
2. 与CO2作用——碳化
Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O
CO2与H2O先形成H2CO3，然后与Ca（OH）2发生 反应，因此只有在半潮湿、升压和升温状态下的 CaO或CO2浓度大的条件下，碳化作用才明显。
•
1 2
H 2O)
3H 2O
2(CaSO4
•
2H 2O)
（1）半水石膏晶体结构中内在的残余力将水吸 附在颗粒的表面；
（2）水进入半水石膏的细孔内，并保持物理吸 附状态，形成胶凝结构，这就是初凝；
（3）水进入分子间或离子间间隙内，胶凝体发 生膨胀；
（4）水由物理吸附状态过渡到化学吸附状态， 产生水化作用，温度升高，形成二水石膏晶体， 晶体逐渐长大，互相交错形成密实结构，这就 是终凝。
然后用CO2进行人碳化，而成的一种轻质板材。 6．将生石灰用于惰性胶凝材料的激发剂，如FA，
气硬性胶凝材料
4.1.3 石灰的硬化
石灰浆在空气中的硬化是物理变化过程——干燥结晶，和化学反应过程— —碳化硬化两个同时进行的过程。
6．石灰乳涂料 将熟化好的石灰膏或消石灰粉加水稀释，成为石灰乳涂料，可用于建筑室 内粉刷。石灰乳是一种廉价的涂料，且施工方面，颜色洁白，具有一定的装饰 效果，因此在建筑中应用十分广泛。加入各种碱性矿物颜料，可变成彩色涂料。
7．配制无熟料水泥 将具有一定活性的混合材料，按适当比例与生石灰配合，经共同磨细，可 得到水硬性的胶凝材料，即为无熟料水泥。 生石灰具有很强的吸湿性，在空气中放置太久，会吸收空气中的水分和二 氧化碳，生成碳酸钙粉末，从而失去粘结力。因此储存生石灰时，一定要注意 防潮防水，而且存期不宜过长，通常进场后可立即陈伏，将储存期变为熟化期。 另外，生石灰熟化时会释放大量的热，且体积膨胀，故在储存和运输生石灰时， 还应注意将生石灰与易燃物品分开保管，以免引起火灾。
水，然后慢慢加入生石灰，以免池中温度过高，既影响熟化石灰的质量，也易 对施工人员造成伤害。而慢熟石灰则应先加生石灰，再慢慢向池中注水，以保 持池中有较高的温度，从而保证石灰的熟化速度。
4.1.5 石灰的技术性能及标准
建筑生石灰根据有效氧化钙和有效氧化镁的含量、二氧化碳含量、未淌化残渣 含量以及产浆量划分为优等品、一等品和合格品。各等级的技术要求见表4-2。
3．建筑生石灰粉 将生石灰磨成细粉，即建筑生石灰粉。建筑生石灰粉加入适量的水拌成的石灰浆 可以直接使用，主要是因为粉状石灰熟化速度较快，熟化放出的热促使硬化进一步加 快。硬化后的强度要比石灰膏硬化后的强度高。
建筑材料4气硬性胶凝材料
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
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 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
可整理pp起t 鼓包和开裂
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2.1.2 石灰的熟化与硬化 1. 石灰的熟化
水泥砂浆 石灰浆
混合砂浆
硬化慢
一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法
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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。
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硬化后强度低
4. 硬化后强度低
石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受 潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆（1： 3）28天强度仅为0.2~0.5MPa。
为充分消化石灰，获得较好的塑性，拌制石灰的用水量较 大，石灰凝结硬化时多余水分蒸发，会留下大量孔隙，因而其 密实性很差。
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
2. 石灰砂浆
石灰膏 砂 水
石灰砂浆（抹面）
石灰膏 砂 水泥 水
混合砂浆（砌筑、抹面）
作抹面砂浆时，需加入纸筋、麻刀等纤维物质，以克服其收
第4章 气硬性胶凝材料
石膏
3.硬化后孔隙率大，重量轻但强度低 水化需水 18.6%，石膏硬化后具有很大孔隙率（约50～ 60%)，因而强度低(7d为8～12 Mpa)，抗冻性、 抗渗性及耐水性较差。但具有轻质、保温隔热、 吸声、吸湿的特点 。同样体积的石膏板与水泥板 相比较，重量只有其四分之一。 4.具有良好的保温隔热和吸声性能（石膏吸收电 磁波的作用、无毒害），一般80mm厚的石膏砌 块相当于240mm厚实心砖的保温隔热能力。微孔 吸声能力强。
石膏
2. 粉 刷 石 膏 在建筑石膏中加入其他石膏（硬石膏或煅烧粘土 质石膏）、各种缓凝剂（木质磺酸钙、柠檬酸、 酒石酸等）及附加材料（石灰、烧粘土、氧化铁 红等）可配制成像水泥一样在施工中现场拌制的 新型抹灰材料┄粉刷石膏。它具有表面坚硬,光滑 细腻，一是黏结力强,不易脱落,克服了传统的水泥 砂浆经常出现的空鼓、开裂现象;二是具有呼吸功 能,可调节室内空气湿度。三是无毒无味。四是凝 结度快,体质轻。五是绿色生态建材,防火性能良好。 六是施工工序简便,落地灰少。特别适用于砼顶板、 加气砼墙面各种保温材料的表面抹灰。解决新材 料抹灰难。
水玻璃
四、水玻璃的用途 1. 水玻璃与粒状高炉矿渣粉配制的砂浆，可作补 缝材料。 2. 涂料 水玻璃溶液喷涂在建筑材料表面，如天 然石料、粘土砖、混凝土等，能提高材料的密实 度、强度、耐水性和抗风化能力。石膏制品不能 用水玻璃溶液喷涂。钢筋阻锈。 3.灌浆材料 水玻璃溶液与氯化钙溶液交替灌入土 壤内，是加固建筑地基的一种灌浆材料。此外， 水玻璃能加速水泥的凝结、硬化，可作为水泥的 促凝剂。
石灰的应用及储存
1、石灰的特性 （1）良好的保水性 于氢氧化钙粒子极细(直径约1μm)， 数量多，总表面积大，能吸附水膜而不易失去。利用保水 性好的特性拌制石灰砂浆或石灰混合砂浆 。 （2）凝结硬化慢、强度低 石灰浆碳化在表面形成碳酸钙 外壳，碳化作用难以深入，内部水分又不易蒸发，因此凝 结硬化缓慢。硬化后的强度也不高, 1:3 的石灰砂浆28天 的抗压强度为 0.2～0.5 MPa。 （3）耐水性差 石灰浆体在潮湿环境中，难以晶体析出， 凝结硬化不会进行。而硬化后的石灰长期受水浸泡，氢氧 化钙晶体也会重新溶于水，使硬化的石灰溃散 。 （4）硬化后体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量 的游离水而引起毛细管显著的收缩，从而造成了体积极大 的收缩。
气硬性胶凝材料
有关气硬性胶凝材料的介绍
一、概念
气硬性胶凝材料是指能在空气中硬化，也只能在空气中保持或发展其强度的胶凝材料，是非水硬性胶凝材料的
一种，属于无机胶凝材料。
比较常见的气硬性胶凝材料如
石灰、石膏、菱苦土和水玻璃等。
二、特点
1.气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中；
2.气硬性胶凝材料只能在空气中硬化并保持或维持提高其强度的胶凝材料。
三、凝胶材料的发展
胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史。
新石器时代，由于石器工具的进步，掘穴建室的建筑活动已经兴起。
人类最早使用的胶凝材料——粘土来抹砌简易的建筑物。
在粘土中拌以植物纤维（稻草、壳皮）可以起到加筋增强作用。
但是粘土的强度很低，遇水自行散解，不能抵抗雨水的侵蚀。
随着火的发现，煅烧所得石膏和石灰被用来调制建筑砂浆。
四、其他补充
1.胶凝材料按照化学成分分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两类。
无机胶凝材料按照硬化条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类。
2.气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别：主要区别在于硬化条件不同。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并保持、发展强度；水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。
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三种气硬性胶凝材料应用注意事项气硬性胶凝材料主要包括石灰、石膏、水玻璃以及镁质胶凝材料等。
气硬性胶
凝材料，顾名思义，即只能在空气中硬化，只能在空气中保持或继续提高其强度，故气硬性胶凝材料一般只适用于地上或干燥环境，不适宜于潮湿环境和水中。
（一）建筑工程中的石灰，包括建筑生石灰、生石灰粉和消石灰等。
他以碳酸钙为主要成分的石灰岩为原料，在低于烧结温度下煅烧而成，是一种古老的建筑材料。
1.生产时，由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。
欠火石灰中含有未分解的碳酸钙内核，外部为正常煅烧的石灰，它只是降低了石灰的利用率，不会带来危害。
温度过高得到的石灰称为过火石灰。
过火石灰的结构致密，孔隙率小，体积密度大，并且晶粒粗大，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质所包覆。
因此过火石灰与水作用的速度很慢，须数天甚至数年，这对石灰的使用极为不利。
为避免过火石灰在使用以后，因吸收空气中的水蒸气而逐步熟化膨胀，使已硬化的砂浆或制品产生隆起、开裂等破坏现象，在使用以前必须使过火石灰熟化或将过火石灰去除。
常采用的方法是在熟化过程中，利用筛网除掉较大尺寸过火石灰颗粒，而较小的过火石灰颗粒在储灰坑中至少存放二周以上，使其充分熟化，此即所谓的“陈伏”。
陈伏时为防止石灰炭化，石灰膏的表面须保存有一层水。
2.生石灰在运输或贮存时，应避免受潮，以防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化，然后又在空气中谈话而失去胶结能力。
3.石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
4.石灰在硬化过程中，要蒸发掉大量的水分，引起体积显著收缩，易出现干缩裂缝。
所以，石灰不宜单独使用，一般要掺人砂、纸筋、麻刀等材料，以减少收缩，增加抗拉强度，并能节约石灰。
（二）建筑石膏，不仅是一种有悠久历史的古老的胶凝材料，而且也是一种有发展前途的新型建筑材料。
作为气硬性胶凝材料的石膏，通常是由天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、磨细制成。
1.建筑石膏在实际应用时，为了保证可塑性，实际加水量通常为百分之六十到八十。
为了降低石膏需水量，提高其密实度和强度，可在石膏浆内掺加适量糖蜜、亚硫酸盐酒精废液、水解性血等。
2.建筑石膏的缺点是吸水性强，吸水后强度显著下降，耐水性差，制品易变形翘曲。
若吸水后受冻，制品易遭破坏。
（三）水玻璃，俗称玻璃水，又称泡花碱，无色、微黄或灰白色的浓稠液体，由于其能溶于水，稀稠程度可随意调节。
水玻璃水泥砂浆防水层由于操作简便，造价低廉，施工效果好，不污染环境，施工安全，尤其是用于卫生间防水，新做、维修均可。
1.水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出二氧化硅凝胶，凝胶因干燥而逐渐硬化，但硬化过程很慢，为加速硬化，可将水玻璃加热或掺加适量促硬剂，如氟硅酸钠，
以加速二氧化硅胶凝的析出和硬化。
2.氟硅酸钠也能提高水玻璃的耐水性，但它具有毒性，操作时应注意安全。
3.水玻璃溶液用于喷涂在建筑材料表面，石膏制品不能用水玻璃溶液喷涂，因为水玻璃何石膏会产生化学反应，声称体积膨胀的硫酸钠，使材料破坏。
由此，不同的气硬性胶凝材料具有各自的使用特点，在实际生产及应用中，我们就应该对这些材料进行深入了解，牢记注意事项，以便更高效率的使用这些材料。