石膏的水化,凝结,和硬化过程

石膏的水化、凝结和硬化是建筑材料领域中一个十分重要的过程。石

膏是一种常见的建筑材料,广泛应用于室内装修、雕塑、建筑模型等

领域。在这篇文章中,我们将深入探讨石膏水化、凝结和硬化的过程,包括各个阶段的化学反应、影响因素以及其在建筑领域中的应用。

一、石膏的水化过程

石膏的水化是指石膏与水发生化学反应,生成硬化后的产物。石膏分

子中包含结晶水,其化学式为CaSO4·2H2O。当石膏与水接触后,发生如下水化反应:

CaSO4·2H2O + 3H2O → 2CaSO4·2H2O

从上式可以看出,水化反应的产物是2CaSO4·2H2O,即石膏的水化

硬化产物。这一过程是放热反应,放出的热量会使石膏矿物晶体结构

发生变化,逐渐变得坚硬。

水化过程是石膏硬化的第一步,需要控制好石膏水化的时间和温度,

以确保硬化后的产物质量。

二、石膏的凝结过程

石膏的凝结是指石膏水化后逐渐变得坚硬的过程。在水化后,产生的

石膏结晶体逐渐沉淀并排列成网状结构,从而形成坚硬的石膏体。凝

结过程的速度受到多种因素的影响,包括温度、湿度、石膏水化的程

度等。

凝结过程是石膏硬化的关键阶段,其速度和质量决定了石膏产物的强

度和耐久性。在实际应用中,需要通过控制温度、湿度和添加适量的

添加剂来控制石膏的凝结速度和质量,以满足不同应用场景的需求。三、石膏的硬化过程

石膏的硬化是指石膏在凝结过程中逐渐变得坚硬,最终形成硬度较高

的产物。硬化过程是在石膏凝结过程的基础上进行的,其速度和质量

受到凝结过程的影响,同时还受到外界环境和添加材料的影响。

硬化过程是石膏产物达到使用强度的关键阶段,同时也是石膏在建筑

领域中广泛应用的基础。通过控制硬化过程的温度、湿度和添加剂的

用量,可以获得不同强度和材质的石膏产物,以适应不同的建筑需求。

四、石膏的应用领域

石膏作为一种常见的建筑材料,被广泛应用于室内装修、雕塑、建筑

模型等领域。由于其水化、凝结和硬化过程的可控性,可以获得各种

形状、强度和质地的石膏产物,满足不同应用场景的需求。

在室内装修中,石膏制品如天花板、墙面装饰、雕花等,因其纹理清晰、色泽柔和、造型多样而备受青睐。在雕塑领域,石膏可模拟出各种形态生动的雕塑作品,石膏雕塑因其易成型、成本低廉而被广泛应用。在建筑模型制作方面,石膏因其易切割、易加工、成型效果好而成为建筑模型的常用材料。

总结而言,石膏的水化、凝结和硬化是一系列复杂的化学过程,其控制和应用对于建筑材料领域具有重要意义。通过深入研究和控制石膏的水化、凝结和硬化过程,可以获得各种形状、强度和质地的石膏产物,满足不同应用场景的需求,推动建筑材料领域的发展。石膏的水化、凝结和硬化过程是建筑材料领域中的重要研究课题,同时也是建筑材料生产和应用过程中的关键环节。研究石膏的水化、凝结和硬化过程,可以帮助我们更好地掌握石膏材料的特性和应用方法,从而在建筑和装修领域中发挥出更大的作用。

一、水化、凝结和硬化过程在实际应用中的影响因素

在实际应用中,水化、凝结和硬化过程的品质和性能受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:

1. 温度和湿度:温度和湿度是影响石膏水化、凝结和硬化过程的重要因素。适宜的温度和湿度可以促进水化反应的进行,加快凝结和硬化

的速度,提高产物的品质。过高或过低的温度和湿度都会影响石膏的

正常水化、凝结和硬化过程。

2. 搅拌和加工方式:搅拌和加工方式会对石膏水化、凝结和硬化过程

产生影响。搅拌不均匀或加工不当会导致石膏产物内部存在空洞或缺陷,影响其强度和耐久性。

3. 添加剂的选择和用量:在实际应用中,会根据需求添加各种添加剂,如调节剂、增塑剂、增强剂等,以改善石膏的性能和应用特性。添加

剂的选择和用量会直接影响石膏水化、凝结和硬化过程,进而影响产

物的品质。

4. 石膏原料的品质:石膏原料的品质对水化、凝结和硬化过程也有着

重要的影响。质量优良的石膏原料可以保证水化反应的进行和产物的

品质,降低生产成本和提高产品品质。

5. 加工工艺和设备:加工工艺和设备会对石膏水化、凝结和硬化过程

产生直接影响。优良的加工工艺和设备可以提高生产效率,保证产品

质量。

石膏水化、凝结和硬化过程是一个复杂的化学反应过程,而在实际应

用中,其品质和性能会受到多种因素的综合影响。通过充分了解这些

影响因素,并且合理地控制和调节这些因素,可以更好地掌握石膏材

料的特性和应用方法,从而发挥出更大的作用。

二、石膏产物的性能和应用

石膏水化、凝结和硬化过程所形成的产物具有一系列特定的性能,使

得石膏在建筑材料领域中具有广泛的应用。

1. 强度和耐久性:经过水化、凝结和硬化过程形成的石膏产物具有一

定的强度和耐久性。其抗压、抗弯强度和耐久性较好,可以满足建筑

材料的基本要求。

2. 成型性和可加工性:石膏在水化、凝结和硬化过程中具有较好的成

型性和可加工性,可以被轻松地成型、切割和加工,因此在室内装饰、雕塑和建筑模型等领域得到广泛应用。

3. 耐火性:石膏产物具有较好的耐火性,可以在一定程度上阻燃和防火,因此在建筑材料中得到广泛应用。

4. 美观性和环保性:石膏产物表面光滑、质地细腻,通透性好且耐渗

透性强。石膏是一种环保型建筑材料,其生产和使用对环境损害较小,符合可持续发展的要求。

5. 施工和加工便利:相比于一些传统的建筑材料,石膏产物在施工和

加工上更为便利,可带来一定的施工效率提高和成本降低。

基于以上性能和特点,石膏在室内装修、雕塑、建筑模型等领域有着

广泛的应用。石膏制天花板和墙面装饰品被广泛应用于居家和商业场

所的内部装修中,石膏雕塑作品在公共艺术和园林景观中得到广泛运用,石膏建筑模型也成为建筑设计和工程施工中的重要参考。

石膏产物在这些领域的应用,不仅满足了人们对于美观、实用和环保

的需求,同时也积极推动着建筑材料领域的发展和进步。通过深入理

解石膏水化、凝结和硬化过程形成的产物的性能和应用,可以更好地

发挥石膏在建筑领域中的作用,并为建筑和装修领域的发展做出更大

的贡献。

三、石膏的水化、凝结和硬化过程在未来的发展趋势

随着科学技术的发展和建筑材料领域对于产品性能和质量的要求不断

提升,石膏水化、凝结和硬化过程在未来的发展趋势将朝着以下几个

方面发展:

1. 绿色环保:随着环保意识的不断提升,未来石膏的生产和应用将更

加注重环保和可持续发展。研发和生产更环保、更可持续的石膏材料,减少对环境的污染和资源的浪费,推动石膏产品的绿色发展。

2. 新技术的应用:随着新型材料和新技术的不断应用和研发,未来石

膏水化、凝结和硬化过程的技术将更加成熟和先进。研发出更具韧性

和强度的新型石膏产品,并探索新的生产工艺,提高石膏制品的性能

和品质。

3. 个性化定制:随着人们对个性化定制需求的增加,未来石膏制品将

更加注重个性化设计和定制。充分发挥石膏水化、凝结和硬化过程的

可控性,满足不同客户对于造型、材质、颜色等方面的个性化需求。

4. 多样化应用:未来石膏的应用领域将更加多样和广泛。石膏在建筑、室内装修、雕塑、艺术品制作等领域的应用将更加深入,并广泛应用

于新兴领域和新材料研发领域。

石膏的水化、凝结和硬化过程在未来的发展趋势将主要体现为更加注

重绿色环保、新技术的应用、个性化定制和多样化应用。通过持续的

研究和实践,不断提高石膏材料的性能和品质,促进石膏产业的可持

续发展,为建筑和装修领域的发展做出更大的贡献。

总结:

石膏的水化、凝结和硬化过程是建筑材料领域中的重要课题。充分了

解水化、凝结和硬化过程对于掌握石膏的特性和应用方法至关重要。

水化、凝结和硬化过程的影响因素多种多样,在实际应用中需要充分

控制和调节这些因素,以确保石膏产物的质量和性能。石膏产物具有

一系列特定的性能和应用,如强度、成型性、耐火性、美观性、施工

便利等特点,在建筑和装修领域中有着广泛的应用。随着科学技术的

不断发展和社会对建筑材料性能要求的提升,未来石膏水化、凝结和

硬化过程将朝着更环保、更先进的方向发展。通过持续的研究和实践,不断提高石膏材料的性能和品质,推动石膏产业的可持续发展,为建

筑和装修领域的发展做出更大的贡献。

材料工程技术专业《石膏的缓凝机理》

石膏的缓凝机理 决定水泥凝结速度的主要矿物为C3A和C3S。一般来说,C3A含量高时,硅酸盐水泥加水拌和后,反响迅速,很快生成大量片状水化铝酸钙,并相互连接形成松散的网状结构,出现不可逆固化现象,称为“快凝〞或“闪凝〞。产生这种不正常快凝时,浆体迅速放出大量热,温度急剧上升。反之,C3A含量低或掺入石膏缓凝剂,那么水泥的凝结时间由C3S决定。因为熟料中C3S含量高达50%,它本身凝结正常,因此水泥凝结时间也正常。所以说快凝是由C3A引起的,而正常凝结是由C3S控制的。 石膏作为水泥中常用的缓凝剂,对于其缓凝机理,目前存在着不同的观点。 一种说法:C3A在石膏--石灰的饱和溶液中,生成溶解度极低的钙矾石,这些棱柱状的小晶体生长在颗粒外表,形成覆盖层或薄膜,覆盖并封闭了水泥颗粒外表,从而阻滞了水分子及离子的扩散,阻碍了水泥颗粒尤其是C3A的进一步水化,故防止了快凝现象。随着扩散作用的继续进行,钙矾石增多,当钙矾石覆盖层增加到足够厚时,渗透到的SO42-逐渐减小到缺乏以生成钙矾石,而形成单硫型水化硫铝酸钙及其固溶体,并伴随有体积增加,由于固相体积增加所产生的结晶压力到达一定数值时,钙矾石膜就会局部胀裂,水和离子的扩散失去阻碍,水化就能得以继续进

行。因此石膏的缓凝作用是在水泥颗粒外表形成钙矾石保护膜,阻碍水分子的移动结果。 另一说法: 〔1〕利用石膏与熟料中水化铝酸钙反响,生成水泥硫铝酸钙,降低了C3A在溶液中的浓度,阻止C3A快凝作用。 〔2〕利用水化硫铝酸钙包裹在水泥颗粒外表,形成不易透水的的薄膜,阻碍C3A和C3S进一步水化。 〔3〕通过可溶性石膏吸附在CaOH2晶体上,从而抑制CaOH2继续生成,产生缓凝作用。 以上两种看法根本一致。 假凝现象:指一种不正常的早期固化现象,即水泥加水拌和几分钟内,物料就显示凝结。假凝放热量较小,而且经剧烈搅拌后,浆体可恢塑性,并到达正常凝结,对强度并无不利影响,会给施工带来困难。而出现快凝放出大量热,浆体并产生一定强度,重新搅拌也不能恢复塑性。这是假凝与快凝的不同。

根据石灰浆体的凝结硬化过程

石灰 例2-1 根据石灰浆体的凝结硬化过程,试分析硬化石灰浆体有哪些特性? 解石灰浆体在空气中凝结硬化过程,是由下面两个同时进行的过程来完成的: (1)结晶作用:游离水分蒸发,氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。 (2)碳化作用:氢化氧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: 由于氢氧化钙结晶速度慢且结晶量少,空气中二氧化碳稀薄,碳化速度慢。而且表面碳化后, 形成紧密外壳,不利于二氧化碳的渗透和碳化作用的深入。因而硬化石灰浆体具有以下特性: ( 1)凝结硬化慢; ( 2)硬化后强度低; ( 3)硬化时体积收缩大; ( 4)耐水性差,因为硬化石灰浆体的主要成分是氢氧化钙,而氢氧化钙可微溶解于水。 例2-3 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 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。 例3-4.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? 解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。即水泥硬化浆体能保持一定形状,不开裂,不变形,不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是: ( 1 由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多; ( 2 掺入石膏过多;其中游离氧化钙是一种最为常见,影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的,结构致密,水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹,使得其在水泥已经硬化后才进行熟化,生成六方板状的Ca (OH) 2晶体,这时体积膨胀9 7%以上,从而导致不均匀体积膨胀,使水泥石开裂。 当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积增大 约1.5 倍,也导致水泥石开裂。 体积安定性不良的水泥,会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥,应判为废品,不得在工程中使用。

第一章 石 膏讲义

?第一章石膏讲义 ?第一节石膏的原料 一、原料 1、天然二水石膏:或生石膏、软石膏 ?分子式:CaSO4·2H2O ?化学组成的理论质量为:CaO—32.57%,SO3—46.50%,H2O—20.93%。常含粘土、细砂等杂质。 ?晶体结构:Ca2+与[SO4]2-四面体组成的离子结合层与水分子层交替形成的一种层状结构。 ?在离子结合层内部是由正、负离子相互作用而产生的结合力;在水分子层内部,是由偶极子与偶极子之间的相互作用而产生的结合力。水分子层与离子结合层之间是由离子与偶极子的相互作用而产生结合力。 ?纯天然二水石膏呈白色或无色透明。 ?硬度为 1.2~2.0,密度为 2.2~2.4g/cm3,常温下在水中的溶解度按CaSO4 计为 2.05g/L。 2、天然硬石膏:无水石膏 ?化学成分:CaSO4,又名无水石膏。 ?硬石膏通常在水作用下变成二水石膏。 ?硬度(莫氏)3.0~3.5,密度2.9~3.0 g/cm3。 3、工业副产品:含有CaSO4成分的废渣 ?磷石膏:制造磷酸时的废渣。是用磷灰石或含氟磷灰石与硫酸反应而得产物。主要成分为CaSO4·2H2O。 ?氟石膏:制造氢氟酸时的废渣。萤石与硫酸反应而得。成分为CaSO4 ?排烟脱硫石膏:工厂燃煤或重油过程中排放的大量SO3废气经脱硫装置或采用隔离预洗涤循环处理法后得到的副产品。成分为CaSO4·2H2O 4、其他副产石膏: 在化工过程为了中和过多的硫酸而加入含钙的物质时,也会形成以石膏为主要成分的废渣。 ?第二节石膏的相组成及其形成条件与机理 ?一、石膏及其脱水作用 ?目前,在CaSO4-H2O系统中一般公认的石膏相有五种形态、七个变种。 ?它们是:石膏(CaSO4·2H2O); ?α型与β型半水石膏( CaSO4·1/2 H2O); ?α与βⅢ型硬石膏(α、β— CaSO4Ⅲ); ?Ⅱ型硬石膏(CaSO4Ⅱ); ?Ⅰ型硬石膏(CaSO4Ⅰ)。 ?除此,有一些研究者还发现在上述变种之间还存在一些中间相。 ? ?半水石膏有α型与β型两个变种。 ?当二水石膏在加压水蒸气条件下,或在酸和盐的溶液中加热时,可以形成α型半水石膏。 ?如果二水石膏的脱水过程是在干燥环境中进行,则可以形成β型半水石膏。 ?Ⅲ型硬石膏也称为可溶性无水石膏。 ?也存在α型与β型两个变种, ?它们分别由α型与β型半水石膏加热脱水而成。

石膏的水化,凝结,和硬化过程

石膏的水化、凝结和硬化是建筑材料领域中一个十分重要的过程。石 膏是一种常见的建筑材料,广泛应用于室内装修、雕塑、建筑模型等 领域。在这篇文章中,我们将深入探讨石膏水化、凝结和硬化的过程,包括各个阶段的化学反应、影响因素以及其在建筑领域中的应用。 一、石膏的水化过程 石膏的水化是指石膏与水发生化学反应,生成硬化后的产物。石膏分 子中包含结晶水,其化学式为CaSO4·2H2O。当石膏与水接触后,发生如下水化反应: CaSO4·2H2O + 3H2O → 2CaSO4·2H2O 从上式可以看出,水化反应的产物是2CaSO4·2H2O,即石膏的水化 硬化产物。这一过程是放热反应,放出的热量会使石膏矿物晶体结构 发生变化,逐渐变得坚硬。 水化过程是石膏硬化的第一步,需要控制好石膏水化的时间和温度, 以确保硬化后的产物质量。 二、石膏的凝结过程 石膏的凝结是指石膏水化后逐渐变得坚硬的过程。在水化后,产生的

石膏结晶体逐渐沉淀并排列成网状结构,从而形成坚硬的石膏体。凝 结过程的速度受到多种因素的影响,包括温度、湿度、石膏水化的程 度等。 凝结过程是石膏硬化的关键阶段,其速度和质量决定了石膏产物的强 度和耐久性。在实际应用中,需要通过控制温度、湿度和添加适量的 添加剂来控制石膏的凝结速度和质量,以满足不同应用场景的需求。三、石膏的硬化过程 石膏的硬化是指石膏在凝结过程中逐渐变得坚硬,最终形成硬度较高 的产物。硬化过程是在石膏凝结过程的基础上进行的,其速度和质量 受到凝结过程的影响,同时还受到外界环境和添加材料的影响。 硬化过程是石膏产物达到使用强度的关键阶段,同时也是石膏在建筑 领域中广泛应用的基础。通过控制硬化过程的温度、湿度和添加剂的 用量,可以获得不同强度和材质的石膏产物,以适应不同的建筑需求。 四、石膏的应用领域 石膏作为一种常见的建筑材料,被广泛应用于室内装修、雕塑、建筑 模型等领域。由于其水化、凝结和硬化过程的可控性,可以获得各种 形状、强度和质地的石膏产物,满足不同应用场景的需求。

水泥的水化与凝结硬化原理

水泥的水化与凝结硬化原理 概述 水泥是一种常用的建筑材料,广泛应用于混凝土、砂浆等工程中。水泥的水化与凝结硬化是指在水泥与水发生反应后形成的固体胶结材料逐渐变得坚固和硬化的过程。本文将详细介绍水泥的组成、水化反应和凝结硬化原理。 水泥的组成 水泥主要由以下几种主要成分组成: 1. 硅酸盐(C3S):占总重量的40%~50%, 是水泥中最主要的成分之一。 2. 硫铝酸盐(C3A):占总重量的10%~15%,对于 水化反应起到催化作用。 3. 铁铝酸盐(C4AF):占总重量的5%~10%,对于提高 水泥抗蚀性能起到重要作用。 4. 石膏(CaSO4·2H2O):占总重量的2%~5%,主 要用于调节水泥凝结时间和控制硫铝酸盐含量。 水泥的水化反应 当水与水泥接触时,水泥中的主要成分开始发生水化反应。水化反应是指水与水泥中的化合物发生化学反应,生成新的化合物和胶凝体。 水化反应的过程 1.溶解:水中的离子(如氢氧根离子OH-)与水泥中的离子(如钙离子Ca2+) 发生溶解作用,形成溶液。 2.沉淀:溶液中的离子逐渐与水泥中的硅酸盐、硫铝酸盐等成分结合,形成固 体颗粒。 3.胶凝:固体颗粒逐渐形成胶凝体,即新生成的石灰石胶凝体(C-S-H)。 水化反应的主要产物 1.硅酸钙凝胶(C-S-H):是水泥石中最主要的产物,占总重量的50%~60%。 它具有胶状结构和高强度特性,在硬化过程中起到胶结材料的作用。 2.砂岩石灰石(CH):是水泥石中次要产物之一,占总重量的15%~20%。它具 有较低的强度和较高的溶解性。 3.钙矾土(AFt):是水泥石中次要产物之一,占总重量的10%~15%。它具有 较高的强度和较低的溶解性。 凝结硬化原理 水泥在水化反应后逐渐凝结硬化,形成坚固的胶结材料。凝结硬化过程可以分为初凝和终凝两个阶段。

石膏

石膏 3.1概述 石膏主要抱包括两个方面,一是石膏胶凝材料的制备;二是石膏制品的制备。前者是将二水石膏加热使之部分或全部脱水,以制备不同的脱水石膏相;后者是将脱水石膏在水化,使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体。因此,石膏的脱水和再水化是石膏工业的理论基础。 3.2 石膏胶凝材料的原料 生产石膏胶凝材料的原料有天然二水石膏、天然硬石膏以及工业副产石膏。 天然二水石膏:又称生石膏,是由两个结晶水的硫酸钙(CaSO4·2H2O)所复合组成的层积岩石。 石膏的理论重量组成约为:CaO-32.57%, SO3-46.50%,H2O-20.93%。 石膏一般呈板状、叶片状、针状和纤维状形式进行结晶,少数呈柱状,有时也可见燕尾双晶形。所以,按形状石膏的种类可为透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、片状石膏和土石膏等。纯的石膏晶体是无色透明的或白色的,但天然产出的石膏常含有砂、粘土、碳酸盐矿物及氧化铁等各种杂质,因此,晶体通常呈现出灰、褐、淡红及灰黄等颜色。 天然二水石膏中常含一定数量的杂质,其中碳酸盐类的杂质有石灰石和白云石,粘土类杂质有石英,长石,云母和蒙脱石等;还可能有少量的氯化勿,黄铁矿,有机质等。所谓二水石膏的品位是按二水硫酸钙(CaS4·2H2O)含量评定的,而二水硫酸钙含量一般是通过CaO,SO3,和结晶水含量推算,得出的值分别称为钙值(3.07CaO%)、硫值(2.15 SO3%)和水值(4.78 H2O%)。取三值中的最小值为定级的依据 天然硬石膏又名无水石膏,主要是由无水硫酸钙(CaSO4)所组成的沉积石岩。硬石膏的矿层一般位于二水石膏层的下面,通常,硬石膏在矿物水作用下可变成二水石膏。纯的硬石膏的化学组成(理论重量)为:CaO 41.2%, SO358.8%。其晶体结构中Ca2+和(SO4)2-在〔100〕和〔010〕面上呈层状分布,另外,结晶格子是由每个网格内四个分子组成的单元结构,故结晶格子紧密,比其它类硫酸钙结晶格子有较大的稳定性。 硬石膏属斜方晶系。晶体呈柱状和厚板状,集合体常呈块状或粒状。纯净的硬石膏透明,无色或白色,但含杂质时,就会呈灰白或灰黑色,有时微带红色或蓝色。 3.3 石膏的各种变体及其形成条件与机理 石膏胶凝材料一般是用二水石膏为原料,在一定条件下进行热处理而制得。二水石膏受热脱水过程中,根据不同条件,会得到各种半水和无水石膏变体,它们的结构和性质是有区别的。 二水石膏的脱水转变及脱水石膏的形成机理 当二水石膏加热脱水时,由于热处理的条件不同,脱水石膏的结构和特性也不同。各种石膏变体从化学成分来看主要有(含20.9%结晶水)、(含6.2%结晶水)和无水石膏三种。各种变体其密度、结晶形状和尺寸、水化热、热容量、光学性能等都有一定的差别。这种差别取决于这些物质的微观结构以及与微粒内表面积值

《建筑材料》知识点归纳

建筑材料 一、名词解释 1.晶体:晶体结构是有一定结晶形状的固体。 2.玻璃体:玻璃体结构是①无固定形状的物质,其②粒子的排列是没有规律的。 3.胶体:胶体是极其微小的粒子分散在介质中形成的结构。 4.密实度:是指材料内被固体物质所充实的程度。 5.孔隙率:是指在材料体积内孔隙体积所占的比例。 6.填充率:是指散粒状材料在其堆积体积中被其颗粒填充的程度。 7.空隙率:是指散粒状材料的堆积体积内,颗粒之间的空隙体积所占的比例。 8.质量吸水率:是指材料吸水达到饱和状态下吸入水的质量与材料在干燥状态下的质量之比。 9.体积吸水率:是指材料吸收水分后水分占有的体积占干燥材料自然体积的百分数。

10.吸湿性:是指材料在潮湿的空气中吸收空气中的水分的性质。用含水率Ww表示。 11.耐水性:是指材料长期在饱和水作用下不破坏、强度不显著降低的性质。用软化系数Kp表示。 12.抗渗性:是指材料抵抗压力水或其他液体的性质。可用抗渗等级P表示。 13.抗冻性:是指材料在吸水饱和的状态下,能够经受多次冻融循环的作用而不破坏、强度不显著降低(不大于25%)、质量不显著减少(不大于5%)的性质。用抗冻等级F表示。 14.强度:是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。 15.比强度:是指材料的强度与其表观密度之比,是用来评价材料是否轻质高强性能的重要指标。16.弹性:是指材料在外力作用下产生变形,当外力消除后,变形完全消失并恢复到变形前的形状尺寸的性质,这种变形被称作弹性变形(可恢复变形)。 17.塑性:是指材料在外力作用下产生变形,当外力消除后,仍保持或部分保持变形后的形状尺寸,并

且不产生裂纹的性质,这种变形被称作塑性变形(永久变形)。 18.脆性:是指材料在外力作用下,当外力达到一定限度后,突然破坏而无明显的塑性变形的性质。19.韧性:是指材料在冲击、振动荷载作用下,能吸收较大能量并产生塑性变形而不被破坏的性质。20.硬度:是指材料表面抵抗其他较硬构件压入或刻划的能力。 21.耐磨性:是指材料表面抵抗磨损的能力。 22.胶凝材料:①在物理、化学作用下,能由液体或膏状体变为坚硬的固体,并②能胶结其他材料制成整体,且③具有一定机械强度的材料,统称为胶凝材料。 23.气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化,并保持或发展其强度的胶凝材料。适合:地上和干燥环境。 24.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并保持或继续提高其强度的胶凝材料。适宜:即适宜于地上,也可用于地下和水

建筑材料名词解释

密度:材料在绝对密实状态下单位体积〔V的质量。 体积密度:材料在自然状态下单位体积〔V。=开口+闭口+实体的质量。 表观密度:材料单位表观体积〔V’=实体+闭口 堆积密度:散粒状材料单位堆积体积〔V’。=开口+闭口+实体+间隙的质量。反映散粒堆积的紧密程度及可能的堆放空间。 亲水性:材料分子与水分子之间相互作用力大于水分子之间的作用力,材料表面吸附水分,即被水润湿,表现出亲水性,这种材料称为亲水材料。 憎水性:材料分子与水分子间相互作用力小于水分子之间的作用力,材料表面不吸附水分,即不被水润湿,表现出憎水性,这种材料称为憎水材料。 孔隙率:是指材料中孔隙体积与材料在自然状态下的体积之比的百分率。反映材料的致密程度。 密实度:表示材料体积中被固体物质充实的程度。 空隙率:指在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。 填充率:指在某堆积体积中,被散粒材料的颗粒所填充的程度。 工程结构设计以承受最大荷载〔强度,而有最小的变形〔刚度。 平衡含水率:在一定的温度与湿度环境中,当材料向空气中释放水分和吸收水分的速度相同时的含水率。 含水率:自然状态下,材料所含水分质量占其干质量 的百分率。 吸水性:材料吸收水分的能 力,用吸水率表示。 质量吸水率:材料饱和状态 所吸收水分质量占干质量 百分率。 体积吸水率:材料饱和状态 所吸收水分体积占干体积 百分率。 耐水性:材料在水作用下, 保持其原有性质的能力。 水饱和度:材料吸水饱和程 度。 抗渗性:材料抵抗压力水渗 透的性质。 抗冻性:浸水饱和的材料在 冻、融循环作用下,保持其 原有性质的能力。 线膨胀系数:材料由于温度 上升或下降1摄氏度时所引 起的线长度与他在0摄氏度 时的线长度之比。 热容;指材料受热时蓄存热 量或冷却时放出热量的性 能。 材料的力学性质:主要是指 材料在外力作用下产生变 形的性质和抵抗破坏的能 力。 强度:材料抵抗在应力作用 下破坏的性能。 比强度:材料的强度值与体 积密度之比。 导热系数:在数值上等于厚 度为一米的材料,当其对表 面的温差为1k时,其单位面 积单位时间所通过的热量。 软化系数:指材料在浸水饱 和状态下的抗压强度与材 料在干燥状态下的抗压强 度之比。 弹性:材料在外力作用下产 生变形,当外力取消后,能 完全恢复到原来状态的性 质称为弹性。这种变形称为 弹性变形。 塑性:材料在外力作用下产 生变形,当外力取消后,材 料仍保持变形后的形状和 尺寸的性质称为塑性。这种 变形称为塑性变形。 弹性模量:材料在弹性范围 内应力与应变的比值。 冲击韧性:是材料抵抗冲击 作用的能力。 耐久性:是材料长期使用过 程中抵抗其自身及环境因 素的长期破坏作用保持其 原有性能而不变质、不破坏 的能力,即材料保持工作性 能直到极限状态的性质。 烧结普通砖:经粘土、页岩、 煤矸石、粉煤灰为主要原材 料经焙烧而成的实心砖。 烧结砖的抗风化性能:指烧 结普通砖在长期受到风、 雨、冻融等作用下抵抗破坏 的能力。 砖的石灰爆裂:砖坯中夹杂 有石灰块,砖吸水后,由于 石灰熟化、膨胀而产生的爆 裂现象。 泛霜:转内过量的可溶性盐 受潮吸水溶解后,随水分蒸 发并在砖表面结晶析出的 现象。 胶凝材料:凡是经过一系列 物理化学作用而能将散粒 状或块状材料粘结成整体 的材料。 石膏:是以硫酸钙为主要化 学组成的气硬性材料。 石灰的熟化:生石灰加水与 之反应生成氢氧化钙的过 程。 建筑石膏的凝结与硬化:建 筑石膏与水拌合后,最初是

简述石膏的硬化原理和应用

简述石膏的硬化原理和应用 石膏的硬化原理 石膏是一种常见的建筑材料,广泛应用于医学、建筑和艺术等领域。石膏的硬 化是指将石膏石粉与适量的水混合后,形成固体的过程。石膏的硬化原理主要包括以下几个方面: 1.水和石膏石粉的反应:石膏石粉与水混合后,会发生水合反应。在水 合反应中,石膏石粉中的石膏石矿物与水中的部分化学物质结合,形成石膏水合物。这种水合物具有良好的结晶性,可以使石膏变得坚硬。 2.结晶形态的变化:石膏水合物结晶过程中,石膏石粉中的石膏石矿物 会在水中形成晶体结构。这些晶体结构会逐渐增长,并与周围的石膏颗粒结合,形成一个坚硬的结构网状体。 3.失水过程:在石膏水合物结晶的过程中,水分会逐渐从石膏中蒸发或 吸附到周围的材料中。这个过程称为失水过程。失水过程会使石膏逐渐硬化并增强其抗压强度。 石膏的应用 石膏由于其良好的硬化性能和可塑性,在多个领域都有广泛的应用。 医学应用 1.石膏固定:石膏在医学中常用于骨折固定。医生会根据骨折的位置和 情况,将湿透的石膏布围绕患者的受伤部位进行包扎,使骨骼固定并促使骨折愈合。 2.义肢制作:石膏也可用于制作义肢。医生会将湿透的石膏布绕在残肢 上,使其与周围的皮肤贴合并形成支撑结构。 建筑应用 1.建筑装饰:石膏是一种常见的建筑装饰材料。它可以制作壁画、雕塑、 天花板等装饰品,美化室内环境。 2.砌筑和抹灰:石膏也有在建筑施工中的应用。它可以被用于墙体的砌 筑和抹灰,填充墙体中的缝隙,并提高墙体的强度和平整度。 艺术应用 1.雕塑制作:由于石膏具有良好的可塑性和硬化性,它经常被艺术家用 于雕塑制作。石膏雕塑可以创造出各种形状和细节,展示艺术家的想象力和技巧。

二水石膏的水化过程

二水石膏的水化过程 概述 二水石膏(CaSO4·2H2O)是一种常见的矿物,也是一种重要的建筑材料。它在水中溶解后会发生水化反应,形成硬化的石膏。本文将介绍二水石膏的水化过程,包括反应机理、影响因素和应用领域等内容。 反应机理 二水石膏的水化反应是一个放热的过程,可以用以下化学方程式表示: CaSO4·2H2O + 3H2O → CaSO4·2H2O·3H2O 根据反应方程,每个二水石膏分子会吸收3个水分子,形成一个新的水合物。水化反应是一个可逆过程,当二水石膏与水接触时,会发生水化反应,同时也会发生反向的脱水反应。 影响因素 温度 温度是影响二水石膏水化反应速率的重要因素。一般来说,温度越高,反应速率越快。这是因为温度升高会提高分子的动力学能量,促进反应物分子的碰撞和反应速率的增加。 水化剂 水化剂是指在二水石膏水化过程中添加的化学物质,可以加速水化反应的进行。常用的水化剂包括硫酸铝、硫酸钠等。水化剂的添加可以改变反应物的浓度,提供催化剂,促进反应的进行。 搅拌强度 搅拌强度也是影响二水石膏水化反应速率的重要因素。搅拌强度越大,反应物之间的接触面积越大,反应速率也会增加。适当的搅拌可以使反应均匀进行,提高水化反应的效率。 pH值 pH值是指溶液的酸碱程度,也会影响二水石膏的水化反应。一般来说,酸性条件下水化反应速率较快,而碱性条件下水化反应速率较慢。这是因为酸性条件下二水石膏更容易溶解,反应速率也会相应增加。

应用领域 建筑材料 二水石膏的水化反应是制备石膏板、石膏砂浆和石膏装饰品等建筑材料的重要步骤。水化后的石膏具有优良的耐火性、隔音性和保温性能,广泛应用于建筑物的内部装饰和隔墙等方面。 医疗领域 二水石膏在医疗领域也有广泛的应用。它可以制备成石膏绷带,用于骨折固定和伤口包扎。石膏绷带具有良好的柔韧性和透气性,可以提供稳定的支撑和保护。 工业用途 二水石膏还可以用于工业生产中的多个领域。例如,在造纸工业中,石膏可以用作填料和涂料添加剂,提高纸张的质量和光泽度。在化工工业中,石膏可以用作催化剂和脱硫剂,促进化学反应的进行和净化废气。 结论 二水石膏的水化过程是一个重要的化学反应,它可以用于制备建筑材料、医疗用品和工业产品等多个领域。温度、水化剂、搅拌强度和pH值等因素都会影响水化反 应的速率和效果。深入了解二水石膏的水化过程对于优化产品性能和提高生产效率具有重要意义。

化学与建筑材料介绍

化学与建筑材料介绍 1.常见建筑材料 1.1水泥 1.1.1水泥的简述 水泥是细磨成粉末状的加入适量水后可成为塑性浆体既能在空气中硬化又能在水中硬化并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料 硅酸盐水泥的主要化学成分:氧化钙CaO二氧化硅SiO2三氧化二铁Fe2O3三氧化二铝Al2O3 硅酸盐水泥的主要矿物:硅酸三钙(3CaO·SiO2简式C3S)硅酸二钙(2CaO·SiO2简式C2S)铝酸三钙(3CaO·Al2O3简式C3A)铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3简式C4AF) 1.1.2水泥涉及的化学反应 1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2; 2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2; 3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O(水化铝酸钙不稳定); 3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O (钙矾石三硫型水化铝酸钙); 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4H2O→3 〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕(单硫型水化铝酸钙);

4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→ 3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O 1.2石膏 1.2.1石膏的生产 产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏(又称生石膏)或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣其化学式为CaSO4.2H2O也称二水石膏将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种如将天然二水石膏在107~170C的干燥条件下加热可得建筑石膏 1.2.2石膏的水化硬化 将建筑石膏加水后它首先溶解于水然后生成二水石膏析出 随着水化的不断进行生成的二水石膏胶体微粒不断增多这些微粒比原先更加细小比表面积很大吸附着很多的水分;同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少浆体的稠度不断增加胶体微粒间的黏结逐步增强颗粒间产生摩擦力和黏结力使浆体逐渐失去可塑性即浆体逐渐产生凝结继续水化胶体转变成晶体晶体颗粒逐渐长大使浆体完全失去可塑性产生强度即浆体产生了硬化这一过程不断进行直至浆体完全干燥强度不在增加此时浆体已硬化成人造石材 2.新型建筑材料 2.1新型建筑材料简介 新型建筑材料简称新型建材是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种行业内将新型建筑材料的范围作了明确的界定

生石膏固化原理

生石膏固化原理 石膏,又称石膏石、石膏粉,是一种常见的建筑材料,被广泛应用于建筑、装饰、医学等领域。石膏固化是指将石膏从石膏水浆状态转化为固体状态的过程。了解石膏固化的原理,有助于我们更好地理解其在各个领域的应用。 石膏固化的原理主要涉及两个方面:水化反应和晶体生长。首先,石膏的固化是通过与水发生水化反应来实现的。当石膏与水接触时,石膏中的石膏石矿物质会吸收水分,并与之结合形成水化石膏。这个过程是一个放热反应,使得石膏的温度升高,同时释放出一定量的热量。水化反应会导致石膏水浆逐渐变得黏稠,并最终形成固体。石膏固化还涉及到晶体生长的过程。在水化反应中,水合石膏的结晶核会逐渐形成,并在整个石膏水浆中扩散生长。晶体的生长过程会导致石膏水浆逐渐变得坚固和硬化。晶体的形成和生长是一个复杂的物理化学过程,涉及到溶液中各种离子的扩散和结合,最终形成具有一定结晶度和力学性能的石膏固体。 石膏固化的过程受多种因素的影响。首先,水化反应的速度取决于石膏粉末的细度和水化剂的含量。较细的石膏粉末和适量的水化剂可以加快水化反应的速度,缩短固化时间。其次,环境条件也会对石膏固化产生一定的影响。较高的温度和湿度有利于水化反应的进行,有助于石膏固化的完成。此外,石膏固化过程中的机械和化学

反应也会受到温度和湿度的影响。 石膏固化的原理不仅仅适用于建筑和装饰领域,还在医学领域有着重要的应用。在医学中,石膏固化常用于制作石膏夹板和石膏模具。当骨折或损伤发生时,医生会将石膏水浆涂抹在患处,通过水化反应和晶体生长,石膏逐渐固化并形成一个支撑和保护的结构。这种固化的结构可以有效地固定骨骼,促进骨折的愈合。 石膏固化的原理是通过水化反应和晶体生长实现的。水化反应使石膏从水浆状态转化为固体状态,而晶体生长则使石膏逐渐变得坚固和硬化。石膏固化的过程受多种因素的影响,包括石膏粉末的细度、水化剂的含量和环境条件等。了解石膏固化的原理,有助于我们更好地掌握其在建筑、装饰和医学等领域的应用,提高其使用效果。

建筑材料基本知识

目录 第一章建筑材料基本性质 (2) 第一节材料的组成与结构 (2) 第二节材料的物理性质 (2) 第三节材料的力学性质 (4) 第二章石材 (4) 第三章气硬性胶凝材料 (5) 第一节石膏 (5) 第二节石灰 (6) 第四章水泥 (7) 第一节硅酸盐水泥 (7) 第二节掺混合材料的硅酸盐水泥 (9) 第五章混凝土 (11) 第一节普通混凝土的组成及基本要求 (12) 第二节普通混凝土的组成材料 (12) 第三节普通混凝土拌合物的性质 (14) 第四节普通混凝土结构和性质 (16) 第六节普通混凝土配合比设计 (19) 第七节混凝土外加剂 (23) 第八节轻混凝土 (24) 第六章建筑砂浆 (24) 第一节砂浆的技术性质 (24) 第二节砌筑砂浆 (25) 第七章烧结制品和熔融制品 (26) 第八章建筑砂浆 (27) 第一节砌筑砂浆 (28) 第二节抹面砂浆 (32) 第三节装饰砂浆 (33) 第九章钢筋混凝土结构的基本知识 (34)

建筑材料知识 第一章建筑材料基本性质 本章为全书重点之一。在讨论具体性质之前,要求同学理解不同材料,在结构物中的功用不同,所处的环境不同,对其性质的要求也不同。本章所讨论的各种性质都是建筑材料经常要考虑的性质。掌握或了解这些性质的概念(包括定义、表示方法、实用意义等)对以后讨论各种材料意义重大。 建筑材料的性质可归纳为:物理性质、力学性质、化学性质、耐久性等。 第一节材料的组成与结构 一、材料的组成 材料的组成是决定材料性质的内在因素之一。主要包括:化学组成和矿物组成。 二、材料的结构 材料的性质与材料内部的结构有密切的关系。材料的结构主要分成:宏观结构、显微结构、微观结构。 第二节材料的物理性质 一、表示材料物理状态特征的性质 1体积密度:材料在自然状态下单位体积的质量称为体积密度。 2 密度:材料在绝对密实状态下单位体积的质量称为密度。 3 堆积密度:散粒材料在规定装填条件下单位体积的质量称为堆积密度。 注意:密实状态下的体积是指构成材料的固体物质本身的体积;自然状态下的体积是指固体物质的体积与全部孔隙体积之和;堆积体积是指自然状态下的体积与颗粒之间的空隙之和。 4表观密度:材料的质量与表观体积之比。表观体积是实体积加闭口孔隙体积,此体积即材料排开水的体积。

相关主题
相关文档
最新文档