建筑材料 第四章 气硬性胶凝材料

4.2.2 建筑石膏的凝结与硬化
1.石膏的水化
1 1 CaSO 4 H 2O 1 H 2O CaSO 4 2 H 2O 2 2
2.石膏的凝结硬化
干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行
4.2.3 建筑石膏的特性
凝结硬化快
体积微膨胀
多孔性
防火性好，但耐火性差
环境的调节性
耐水性、抗冻性差
常用于粉刷墙壁
4.1.6 石灰的特性和应用
（1）石灰的特性
Ca(OH)2粒子表 面可以吸附水膜
1）良好的可塑性和保水性 2）凝结硬化慢，强度低
应用： 加入砂浆 中，提高砂浆的可 塑性，改善保水性
3）耐水性差
石灰砂浆墙面因受潮而脱落
不宜用于潮湿环 境及受水侵蚀部 位
4）体积收缩大
石灰硬化收缩产生的裂缝
⑤隔音性能好：纸面石膏板隔墙具 有独特的空腔结构，大大提高了系统的 隔声性能。
⑥装饰功能好：纸面石膏板表面平
整，板与板之间通过接缝处理形成无缝
表面，表面可直接进行装饰。
⑦可施工性好：仅需裁制刀便可随
意对纸面石膏板进行裁切，施工非常方
便，用它做装饰，可以摆脱传统的湿法
作业，极大的提高施工效率。
⑧舒适的居住功能：由于石膏板具
温度过低时 煅烧石灰石 或白垩 温度在900℃左右时 温度过高时
因煅烧温度过高或者时间过长，孔隙率减 小，表观密度增大，结构致密，表面常被熔融 的黏土杂质形成的玻璃物质包裹，因此过火石 灰的熟化十分缓慢，导致已硬化的砂浆产生鼓 泡、崩裂等现象
欠火石灰 正火石灰 过火石灰
具有多孔结构， 内部孔隙率大， 表观密度小， 与水作用速度快。
（1）生石灰块
由石灰石煅烧成的白色或灰色疏 松结构的块状物，主要成分CaO。
块灰放置太久，会吸收空气中的 水分而自动熟化成熟石灰粉，还会再 吸收空气中的CO2生成CaCO3，失去 胶结能力。
贮存生石灰，要防止受潮，且不 宜贮存太久。一般运到现场后，立即 熟化，变贮存期为陈伏期。
（2）磨细生石灰粉
表面积大，水化反应快，可不经 “陈伏”直接使用，提高了工效。
过火石灰因磨细加快了熟化，欠 火石灰因磨细混合均匀，提高了石灰 的质量和利用率 熟化与硬化过程合二为一，熟化 时产生的热量能促进硬化，克服了石 灰硬化慢的缺点。
（3）消石灰粉
（4）石灰膏
常用于配制混合砂浆、 石灰砌筑砂浆、抹面砂浆
（5）石灰乳
石灰膏要在池中放置两周以上，以消除 过火石灰的危害，此过程即为“陈伏”。
2）熟化为熟石灰粉：
将生石灰块分层淋适量的水，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。
不同品质的石灰熟化速度不同。
对放热量大、熟化速度快的石灰要保 证充足的水量，并不断搅拌，以保证热量 尽快散发； 对熟化慢的石灰，加水应少而慢，保 持较高的温度，促使熟化尽快完成。 在操作过程中要注意安全和劳动保护。
4.1.3 石灰的硬化
（1）结晶过程 （2）碳化过程
Ca(OH )2 nH2O CO2 CaCO3 (n 1) H 2O
这两个过程都需要在空气中才能进
行，所以石灰是气硬性胶凝材料。
结晶和碳化两个过程同时进行，但极 为缓慢。 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。
4.1.4
石灰的技术要求
有效成分含量 未消化残渣含量 生石灰的技术要求 欠火程度 产浆量
优等品 一等品 合格品
有效成分含量
生 石 灰 粉 的 技 术 要 求
欠火程度 细 度
有效成分含量 游离水含量 熟石灰粉的技术要求 体积安定性 细度
4.1.5 常用建筑石灰的品种
4-4
水 玻 璃
4.4.1 水玻璃的技术性质
（1）粘结力强 （2）耐酸性好 （3）耐热性高
4.4.2 水玻璃的用途
（1）涂刷材料的表面
涂刷在多孔材料表面，可提高材
料风化能力和耐久性。（硅酸钠水玻
璃不能用来涂刷或浸渍石膏制品。）
（2）加固土壤 （3）修补砖墙裂缝 （4）配制防水剂
（5）配制耐酸混凝土、耐热混凝土
4.2.4 建筑石膏的应用
（1）室内抹灰及粉刷 （2）建筑石膏制品石膏板
1）石膏板的优点： ①生产能耗低，生产效率高：生产 同等单位的纸面石膏板的能耗比水泥节 省78％。且投资少生产能力大，便于大规 模生产，国外已经有年生产量可达到4000 万平方米以上的生产线。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
石膏板生产线
②轻质：用纸面石膏板作隔墙，重量 仅为同等厚度砖墙的1/15，砌块墙体的 1/10，有利于结构抗震，并可有效减少基 础及结构主体造价。
千锤万凿出深山， 烈火焚烧若等闲， 粉身碎骨浑不怕， 要留清白在人间。
原料：
石灰岩，主要成分CaCO3，其次为 MgCO3
生产工艺：锻烧
CaCO3 CaO CO2
MgCO3 MgO CO2
700c
900c
老式石灰窑
环保机械化石灰窑
没有危害！
碳酸钙没有完全 分解，降低了石 灰的利用率
一般不单独使用，必须掺入 填充材料，以减少收缩，加 快硬化
5）吸湿性强
传统的干燥剂
（2）石灰的应用
1）拌制灰土或三合土 夯实后的灰土或三合土广泛用作建筑 物的基础、路面或地面的垫层。
三合土用作铺筑步道砖的垫层
2）配制石灰砂浆、石灰乳 混合砂浆广泛用于砌筑工程 石灰砂浆广泛用作内墙、天棚的 抹面砂浆 石灰乳用作简易的粉刷涂料
3）生产硅酸盐制品
蒸压灰砂砖
蒸压加气砼砌块
4）加固含水的软土地基
灰土桩
本节小结
多用来拌制灰 土和三合土
熟石灰粉
石灰岩 粉刷墙壁 石灰乳
煅烧
生石灰块 加过量水 进行陈伏
磨细
生石灰粉 使用时可以 不进行陈伏 用来拌制砌筑砂 浆或抹面砂浆
加水稀释
石灰膏
4.2
石膏
4.2.1 石膏的生产
β型半水石膏
（1）建筑石膏
1 1 ~170 CaSO 4 2 H 2O 107 CaSO 4 H 2O 1 H 2O 2 2
（2）高强石膏
125 0 C ， 0.13MPa
α型半水石膏
1 1 CaSO4 2 H 2O CaSO4 H 2O 1 H 2O 2 2
4）装饰石膏板
5）吸声用穿孔石膏板
6）石膏砌块
（3）石膏艺术制品
4-3
*镁质胶凝材料
第三节 镁质胶凝材料



镁质胶凝材料是以氧化镁为主要成分的气硬性胶 凝材料，常用天然菱镁矿作原料。 镁质胶凝材料如与水拌合则生成无定形氢氧化镁 ，氧化镁在水中溶解性变小，所得浆体凝结硬化 速度慢，硬化后强度甚低，故不能用水拌合镁质 胶凝材料。为充分发挥镁质胶凝材料的特性常用 氯化镁、硫酸镁、氯化铁等盐类的水溶液拌合， 其中氯化镁应用最多。 在镁质胶凝材料中掺加适量泡沫剂，可制成泡沫 菱苦土，是一种多空的轻质材料。
石膏板隔墙
③ 保温隔热：由于石膏板的多孔结 构，其导热系数为0.16W/（m〃K），与 灰砂砖砌块（1.1W/（m〃K））相比， 其隔热性能具有显著的优势。
④防火性能好：由于石膏芯本身不
燃，且遇火时在释放化合水的过程中会
吸收大量的热，延迟周围环境温度的升 高，因此，纸面石膏板具有良好的防火 阻燃性能。经国家防火检测中心检测， 纸面石膏板隔墙耐火极限可达4小时。
2）纸面石膏板
纸面石膏板以它材质轻、能防火、 施工方便等特点，被人们广泛用于装饰 装修工程中。纸面石膏板分为普通、耐 火、耐水等几个品种。
3）纤维石膏板 纤维石膏板是以石膏为基材，加入 适量无机或有机纤维作为增强材料，经 打浆、铺浆、脱水、成型、烘干而制成 的一种无纸面纤维石膏薄板。它具有质 轻、高强、耐火、隔声、韧性高等特点， 并可进行加工，施工简便。可用于工业 与民用建筑物的内隔墙、天花板和石膏 复合隔墙板。
有独特的“呼吸”性能，可在一定范围
内调节室内湿度，使居住舒适。
⑨绿色环保：纸面石膏板采用天然 石膏及纸面作为原材料，决不含对人体
有害的石棉（绝大多数的硅酸钙类板材
及水泥纤维板均采用石棉作为板材的增
强材料）。
⑩节省空间：采用纸面石膏板作墙
体，墙体厚度最小可达74mm，且可保证
墙体的隔音、防火性能。
气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别
气硬性胶凝材料 只能 在 空气中 凝结硬化。 水硬性胶凝材料不仅可以在 空气中 凝 结硬化，还可以 在水中 更好地保持和发展 其强度。
判断题：
气硬性胶凝材料只能在空气中凝 结硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中 凝结硬化。
错
既能在空气中 凝结硬化，又能 在水中凝结硬化
4.1 建筑石灰
人类很早就开始煅烧石灰和使用石灰，
其历史可以上溯到距今五千年前。根据考
古资料，在中国黄河流域多处龙山期文化
遗址中（公元前2800~2300年），都能见
到用石灰抹面的光洁坚实墙壁和地面。据
用C14测定，龙山期遗址中所用的石灰已
是人工煅烧制成的。
4.1.1 石灰的生产
石灰吟
（于谦：明政治家、军事家）
如何解决它 的危害？
4.1.2 生石灰的熟化
(1)熟化过程
CaO H 2O Ca(OH )2 64.8KJ
生石灰+水 熟石灰 熟化速度快，熟化 后体积增大1-2.5倍， 放热量大
（2）熟化方法
根据熟化时加水量的不同，石灰熟 化的方式分为两种。
1）熟化为石灰膏：
储灰坑
将生石灰放入化灰 经筛网 池中，加大量的水， 熟化成石灰乳
建筑材料
第四章 气硬性胶凝材料
胶凝材料
指经过自身的物理化学作用后，能够 由浆体变成固体，并在变化过程中把一些 散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度 的整体的材料。
胶凝材料的分类
有机胶凝材料（树脂、沥青等） 胶凝材料 无机胶凝材料
将在第四章 进行讲解 二者有何区别 ？？？
水硬性胶凝材料（水泥） 气硬性胶凝材料（石灰、石膏） 本章的重点