胶凝材料

二、水泥的识别与应用-----普通硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料，加入6%～15%混合材料及适用石
膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料成为普通硅酸盐水泥 （简称普通水泥），代号为P· O。
分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度。 由于掺入少量混合材料，与硅酸盐水泥相比，早期强度 略低；水化热略低；耐腐蚀性略有提高；耐热性稍好； 抗冻性、耐磨性、抗碳化性略有降低。应用范围与硅酸 盐水泥基本相同。
三、石灰的技术性质
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。
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 。
四、石灰的应用
5.2.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。
c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。 d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。 e本组分材料为由两种（含）以上符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或/和符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质
（1）硅酸盐水泥熟料 （2）石膏
（3）混合材料
活性混合料：矿渣、粉煤灰和火山灰 非活性混合料
1）活性混合材料
——系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合料。
粒化高炉矿渣
炼钢厂冶炼生铁时的副产品。 主要成分：CaO、Al2O3、SiO2。 具有较高的化学潜能，但稳定性差。
主要成分：Al2O3、SiO2。 本身不硬化，+石灰+水起胶凝作用。
生石灰的熟化
熟化的过程 生石灰+水 熟石灰
MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 64.83kj
熟化的方式
淋 灰——生石灰粉（消石灰粉） 化 灰—— 熟石灰膏
熟化过程的特点
放出大量的热；体积膨胀1.5～3.5倍。
熟化过程的注意事项
• 熟石灰在使用前必须陈伏15d以上——防止过火石灰的危害； • 在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳化。
凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材 料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号为P· F。
主要特点： 干缩性比较小，抗裂性较好。配制的混凝土和易性较 好。
表1
单位 %
GB175-2007《通用硅酸盐水泥》
组 分 品种 代号 熟料+石膏 P· I 硅酸盐水泥 P· Ⅱ 普通硅酸盐水泥 P· O P· S· A 矿渣硅酸盐水泥 P· S· B 火山灰质硅酸盐 水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 P· P P· F P· C ≥30且<50 ≥60且<80 ≥60且<80 ≥50且<80 >50且≤70b >20且≤40c >20且≤50e >20且≤40d 100 ≥95 ≥95 ≥80且<95 ≥50且<80 >20且≤50b 粒化高炉 矿渣 ≤5 火山灰质 混合材料 >5且≤20a 粉煤灰 石灰石 ≤5 -
二、水泥的识别与应用-----矿渣硅酸盐水泥
3．矿渣硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、化粒高炉矿渣和适量石膏磨细制 成的水硬化性胶凝材料，称为矿渣酸盐水泥简称矿渣水 泥，代号P.S。
主要特点：早期强度低，后期强度增进率大；硬化时对 湿度敏感性强，在湿热条件下，强度发展很快；水化热 低；具有较强的抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐侵蚀的能力， 抗碳化的能力较差。耐热性较强，保水性较差，泌水性 较大，干缩性较大，抗冻性和耐磨性较差。
胶凝材料的定义和分类

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。 如：石灰、石 膏、水玻璃等 胶凝材料的分类
气硬性胶凝材料

无机胶凝材料
胶凝材料 有机胶凝材料
水硬性胶凝材料
通称为 “水 泥”
如沥青、聚合物等
第一部分
气硬性胶凝材料
a本组分材料为符合本标准5.2.3的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合
本标准5.2.5的窑灰代替。
b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或符合本标准第
107～170℃ 加热、脱水
CaSO4· 0.5H2O CaSO4· 0.5H2O CaSO4 Ⅲ CaSO4 Ⅱ CaSO4 Ⅰ
β型 α型
建筑石膏 高强石膏 可溶性石膏 不溶性石膏
高温煅烧石膏
在常温下不存在
125℃ 0.13MPa
蒸压锅
二水石膏
CaSO4· 2H2O
170～360℃ 加热、脱水
400～750℃ 800℃
4．火山灰质硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号 P· P。
主要特点：抗冻性及耐磨性比矿渣水泥还要差一些，硬化过程中的 干缩现象较矿渣水泥还有显著，标准稠度用水量大，泌水性较小。 抗渗性能高。 5、粉煤灰硅酸盐水泥
技术指标名称
强 度 抗折强度≥ 抗压强度≥
优等品
2.5 4.9 5.0
一等品
2.1 3.9 10.0
合格品
1.8 2.9 15.0
细度（0.2mm方孔筛筛余）≤ 凝结时间
初凝不早于6min，终凝不迟于30min
四、建筑石膏的技术性质
表观密度小，强度较低； 凝结硬化快； 孔隙率大，热导率小；
凝结时体积产生微膨胀；
量8%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。
通用水泥 ∆
硅酸盐水泥
铝酸盐水泥
硫酸盐水泥 铁铝酸盐水泥
专用水泥
特性水泥
通用硅酸盐水泥：
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
思考： 1、水泥在园林工程中都有哪些用处？举例说明 2、你作为一个工程的管理者，面对一个工程你该
第二单元 胶凝材料


倡导低碳生活 倡导自主学习 倡导热情乐观 倡导坚毅执着
历史回顾
金字塔使用的胶凝材料
古埃及人发现尼罗河流域盛产 的石膏可以做成很好的粘结材料。 他们发现，把开采出来的石膏碾碎 磨细，再加上少量粘土一起煅烧， 就会失去一部分结晶水成为熟料。 熟料中加水，调成糊状，过不了多 久又会重新变硬，而且石膏糊粘性 甚好。由此，埃及人发明了与水泥 相似的石膏粘结剂，并用它创造了 世界建筑史上的奇迹——金字塔。 这些金字塔是由巨大的石块以石膏 复合胶凝材料粘结而成的具有良好 的耐久性。
配制石灰砂浆和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板；
生产硅酸盐制品；
生产无熟料水泥。
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
2
石
膏
一、石膏胶凝材料的生产
生产石膏的原料主要是天然二水石膏（CaSO4· 2 H2O），又称生石 膏，经加热、煅烧、磨细即得石膏胶凝材料。
矿渣、高硅质炉灰等。
二、水泥的识别与应用-----硅酸盐水泥
1．硅酸盐水泥的定义，类型及代号
凡由硅酸盐水泥熟料，掺入0～5%石灰石或粒化高 炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称 为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥又分为两种类型，不掺加混合材料的称I 型硅酸盐水泥，代号为P· I；在硅酸盐水泥粉磨时掺 加不超过质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料 的称II型硅酸盐水泥，代号为P· II。
吸湿性强，耐水性差；
具有较好的防火性能。
五、建筑石膏的应用
室内抹灰与粉刷； 生产建筑石膏制品-----装饰材料； 生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中。
第二部分
水硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料
水泥——即能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ水中凝结，又能在空气中
凝结的胶凝材料。
一、
水泥分类
⑴
按化学成分
∆
(2) 按性能和用途分类
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
石灰的硬化
• Ca（OH）2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提 高强度。 • Ca（OH）2空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3使石灰的 强度逐渐提高。
石灰的品种
• 按石灰中的氧化镁含量的高低分
钙质石灰
生石灰 镁质石灰
MgO≤5%
MgO＞5%
• 按成品的加工方法分 块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。
硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶 体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行， 结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。
三、建筑石膏的等级与技术性质
建筑石膏的质量等级
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：
如何管理好进场的水泥？
3、水泥的
1. 硅酸盐水泥的生产工艺概述
（1）生产工艺 两磨一烧——生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程 （2）生产原料
石灰石质原料——石灰石、白垩等
粘土质原料——粘土、页岩等 校正原料（少量）——铁粉
CaO SiO2、Al2O3、Fe2O3 Fe2O3
2. 硅酸盐水泥的组成材料
1 石
灰
一、石灰的生产
原材料
生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产 品。主要成分为CaCO3。
生产工艺——煅烧
900℃
生石灰
CaCO3 == CaO + CO2
MgCO3== MgO + CO2
石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧 程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。
700℃
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
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。
二、建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下：
CaSO4· 0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4· 2H2O
建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下：
建筑石膏+水
浆
体
凝
结
硬
化
建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程；
2．硅酸盐水泥的技术性质：细度 、凝结时间、标准 稠度用水量 、体积安定性 、强度及强度等级。 水泥的强度分为42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5和 62.5R等六个强度等级。 3．硅酸盐水泥的特性与应用：凝结硬化块，强度高， 尤其早期强度高，抗冻性好，水化热大，不耐腐蚀， 不耐高温。适用于早期强度要求高的工程及冬季施 工的工程，不能用于大体积混凝土工程。
山灰质混合材料
天然的
人工的
火力发电厂煤粉燃料排出的细颗粒废渣。 主要成分：较多的SiO2、Al2O3和少量的CaO 具有较高的活性。
粉煤灰
2）非活性混合材料
定义：在水泥中主要起填充作用，本身不具有 （或具有微弱的）潜在的水硬性或火山灰性。 目的：调节水泥强度，增加水泥产量，降低水化
热。
常用种类：磨细的石灰石、石英岩、粘土、慢冷