建筑工程概论第三讲

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。
（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。
（２）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合 生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发：
Ca(OH)2 CO2 nH2O 碳化CaCO3 (n 1)H2O
5.石灰的特性
✓ 良好的保水性； ✓ 凝结硬化慢，强度低； ➢ （对比：建筑石膏硬化快） ✓ 耐水性差； ➢ （对比：与建筑石膏相同） ✓ 体积收缩率大； ➢ （对比：建筑石膏是微膨胀性）
第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使 得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显， 颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰 表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很 慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生 体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。
2 .石灰的种类
（1）石灰按加工方法分以下四种：
（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。 (5)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.
•
1 2
H 2O
3 2
H2O
CaSO4
•
2H2O
特点：极快,全过程约7～12min。
建筑石膏的凝结硬化
自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠——凝结 晶体逐渐长大，浆体产生强度，直到干燥——硬化
3、建筑石膏的特性
1）凝结硬化快： ➢ 在常温下一般几分钟（>6分钟）即可初凝，30分钟
内终凝； 2）微膨胀性： ➢ 石膏硬化过程中体积略有膨胀，因此，浇注成型时
可以得到尺寸精确、表面光滑致密的构件，或装饰 图案； 3）孔隙率大： ➢ 轻质、隔热、吸声性好；但是强度低、吸水率大；
建筑石膏的特性
4）耐水性、抗冻性差： ➢ 软化系数为0.2~0.3，不宜用于室外 5）抗火性好： ➢ 建筑石膏硬化后的主要成分为CaSO4.2H2O，遇火
时，其中的结晶水脱出能吸收热量，而且生成的无 水石膏是良好的热绝缘体。 6）塑性变形大： ➢ 石膏制品有明显的塑性变形性能，因此，一般不能 用于承重构件；
红砖
青砖
粘土瓦
公元前3000年左右，美索不达米亚最早出 现了屋顶瓦；
我国在西周时代开始出现，到战国时代 （公元前475年－公元前221年）广泛使用。
丽江古城夜-瓦顶
滴水、板瓦、勾头、筒瓦
小平板瓦
古典砖瓦
市大瓦 200×200×12
小滴水
城砖
小花边 150×160×10
十二寸沟头 250×140×11
解： 引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量
的游离水而引起体积收缩的结果。 墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时
所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未 完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟 化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。
观察思考：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？
解答： 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。
（2） 石灰按氧化镁（MgO)含量分类：
钙质生石灰： ➢ 氧化镁（MgO)含量<5%;
镁质生石灰： ➢ 氧化镁（MgO)含量>5%;
3 .石灰的熟化
生石灰（CaO)加水生成Ca(OH)2过程，称为石灰的 熟化或消解过程。
CaO H2O Ca(OH )2 64.85KJ / mol
热量
体积膨胀
性 半 水 石 膏
（高强石膏）
反 应 式 ：CaSO4
2 H 2O
不同条件
CaSO4
1 2
H 2O
1
1 2
H 2O
2、 建筑石膏的性质和技术要求
（1）性质： 1) 颜色为白色； 2) 密度：2.6~2.75g/cm3; 3) 孔隙率大：50%~60%； （2）石膏产品的标记：
建筑石膏的水化
CaSO4
（1）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）硬化并 保持和发展其强度的胶凝材料，如石灰、石膏
（2）水硬性胶凝材料：既能在空气中（干燥条件下）硬化， 又能在水中继续硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如水泥；
石灰
石灰吟（作者: 明代诗人于谦） 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。
✓ 块状的生石灰： ➢ 即由天然岩石原料煅烧而得到的产品,主要成分是CaO； ✓ 磨细生石灰： ➢ 把块状生水灰磨细而得到的粉末材料，主要成分为Cao ✓ 消石灰粉： ➢ 将生石灰加适量的水熟化而得到的粉末；Ca(OH)2; ✓ 消石灰浆：
➢ 加多量的水（3~4倍的水）而得的浆体,主要成分为Ca(OH)2+水
土坯（Adobe)
所谓“土坯”，也可以说是用泥和草制成 的“土砖”。其制造过程叫做“打坯”或 “脱坯”。
粘土砖的前身 公元前8000年左右最早在中东到埃及一带
使用
至今仍然在不发达或干旱地区使用。
土坯
土坯建造的住房
粘土砖
公元前5000年左右出现；最早为苏美尔人 用于建筑宫殿；
我国从西周（大约公元前1060年－711年） 开始出现；
重点：掌握石膏、石灰的技术性质及应用；
基本概念
1、什么叫胶凝材料？
胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料 （如砂子、石子）或块状材料（如砖、石块）粘合 为一个整体的材料。
2、分类：
胶凝材料一般分为有机胶凝材料和无机胶凝材 料。
有机胶凝材料 无机胶凝材料
区别：
沥青类； 树脂类； 气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料
7. 石灰的保存
（1）防潮；（与空气中的CO2发生反应） （2）防火。（硬化时产生大量的热量）
思考: 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？
解答：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。
温煅烧石膏。1、 建筑石膏源自产简介（1）主要原料： 天然石膏 天然天二然水无石水膏石（膏C（aSCOa4S.O2H4 )， 2O即 )，硬即石软膏石；膏；
（2）主要成分： 建筑石膏是指由二水石膏（CaSO4.2H2O) 经过加工而成的半水石膏（ CaSO4. 12H2O）故又称熟石膏。
破碎、加热和磨细
纯净的天然二水石膏矿石呈无色透明或白色，但天然石膏常含 有各种杂质而呈灰色，褐色，黄色，红色，黑色等颜色。
（3）化学反应式：
天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度和加热方式
的不同，可以得到不同性质的石膏产品。
二
107~1700
水
煅烧
石
膏 1250C，0.13MPa
蒸压锅蒸炼
性半水石膏
（建筑石膏）
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。
建筑石膏
❖ 石膏胶凝材料是一种理想的高效节能材料－－重点发展的新型材料； ❖ 具有质轻、强度较高、绝热、防火、质地细腻美观－优良的装饰材料； ❖ 我国已经探明的天然石膏矿储量为52亿吨； ❖ 易于加工、成品多样－各类石膏线； ❖ 在美国，目前80%的住宅使用石膏板作为内墙和吊顶； ❖ 石膏的品种很多，主要有建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥、高
三
合
土
三合土用作铺筑步道砖的垫层
桩
灰 土 桩
（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。
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。
“秦砖汉瓦” 带来的问题？！！
粘土砖
传统粘土砖的缺点: 破坏耕地； 运输重量大，施工速度慢； 保温、隔声效果差，用于取暖的能耗大。 新型墙体材料改革： 逐步禁止使用实心粘土砖； 开发新型墙体和节能住宅。