建筑材料-3 無機膠凝材料

1、武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院緒緒 論論三三、無機膠凝材料無機膠凝材料膠凝材料是指在一定條件下，經(jīng)過一系列的物理作用、化學(xué)作用，能膠凝材料是指在一定條件下，經(jīng)過一系列的物理作用、化學(xué)作用，能將散?；驂K狀材料粘結(jié)成整體并具有一定強度的材料。將散粒或塊狀材料粘結(jié)成整體并具有一定強度的材料。氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中凝結(jié)硬化，也只能在空氣中保持和氣硬性膠凝材料是指只能在空氣中凝結(jié)硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強度的無機膠凝材料。常用的氣硬性膠凝材料主要有石膏、石灰發(fā)展其強度的無機膠凝材料。常用的氣硬性膠凝材料主要有石膏、石灰和水玻璃等。和水玻璃等。 水硬性膠凝材料是指既能在空氣中，也

2、能更好地在水中凝結(jié)硬化、保水硬性膠凝材料是指既能在空氣中，也能更好地在水中凝結(jié)硬化、保持并繼續(xù)發(fā)展其強度的無機膠凝材料。常用的水硬性膠凝材料主要是各持并繼續(xù)發(fā)展其強度的無機膠凝材料。常用的水硬性膠凝材料主要是各種水泥。種水泥。 三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3.1 3.1 建筑石灰建筑石灰3.1.1 3.1.1 石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn)生產(chǎn)原料：主要是以碳酸鈣（生產(chǎn)原料：主要是以碳酸鈣（CaCO3CaCO3）為有效成分的天然巖石（如石灰）為有效成分的天然巖石（如石灰石等）。石等）。石灰?guī)r石灰?guī)r石灰石塊石灰石塊生產(chǎn)原理：石灰的生產(chǎn)實際是將含有碳酸鈣的天然巖石，在適當(dāng)溫度生產(chǎn)原理：石灰的生產(chǎn)實際是將含

3、有碳酸鈣的天然巖石，在適當(dāng)溫度（900900）下煅燒，使碳酸鈣分解成氧化鈣（）下煅燒，使碳酸鈣分解成氧化鈣（CaOCaO），即得到白色或灰白），即得到白色或灰白色的塊狀生石灰。色的塊狀生石灰。211009003COCaOCaCOC三三、無機膠凝材料無機膠凝材料生石灰的主要成分是氧化鈣（生石灰的主要成分是氧化鈣（CaOCaO），將塊狀生石灰磨細成粉狀，可得），將塊狀生石灰磨細成粉狀，可得到生石灰粉。到生石灰粉。生石灰快生石灰快生石灰粉生石灰粉在實際生產(chǎn)中，煅燒溫度和煅燒時間的控制是石灰生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵在實際生產(chǎn)中，煅燒溫度和煅燒時間的控制是石灰生產(chǎn)工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。三三、無機膠凝材料無機膠

4、凝材料當(dāng)溫度過低或鍛燒時間不足時，碳酸鈣則不能完全分解，將生成所謂當(dāng)溫度過低或鍛燒時間不足時，碳酸鈣則不能完全分解，將生成所謂的的“欠火石灰欠火石灰”，在熟化及使用時常作為殘渣被廢棄。，在熟化及使用時常作為殘渣被廢棄。當(dāng)鍛燒時間過長或溫度過高時，將生成顏色較深，表面被黏土雜質(zhì)融當(dāng)鍛燒時間過長或溫度過高時，將生成顏色較深，表面被黏土雜質(zhì)融化形成的致密玻璃釉狀物包覆的所謂化形成的致密玻璃釉狀物包覆的所謂“過火石灰過火石灰”。過火石灰熟化速度十分緩慢，使用一段時間以后才開始熟化，并釋放過火石灰熟化速度十分緩慢，使用一段時間以后才開始熟化，并釋放大量熱量并體積膨脹，容易造成石灰產(chǎn)品及構(gòu)件的鼓泡、隆起、

5、開裂等大量熱量并體積膨脹，容易造成石灰產(chǎn)品及構(gòu)件的鼓泡、隆起、開裂等現(xiàn)象，從而影響工程質(zhì)量甚至釀成工程事故。現(xiàn)象，從而影響工程質(zhì)量甚至釀成工程事故。欠火石灰欠火石灰過火石灰過火石灰三三、無機膠凝材料無機膠凝材料工業(yè)化石灰窯廠及生產(chǎn)工藝流程工業(yè)化石灰窯廠及生產(chǎn)工藝流程生石灰中除了主要成分氧化鈣外，還含有一定量的氧化鎂。生石灰中除了主要成分氧化鈣外，還含有一定量的氧化鎂。當(dāng)生石灰中當(dāng)生石灰中MgOMgO含量含量5%5%時，稱為鈣質(zhì)生石灰；當(dāng)生石灰中時，稱為鈣質(zhì)生石灰；當(dāng)生石灰中MgOMgO含量含量5%5%時，稱為鎂質(zhì)生石灰。同等級的鈣質(zhì)生石灰質(zhì)量優(yōu)于鎂質(zhì)生石灰。時，稱為鎂質(zhì)生石灰。同等級的鈣質(zhì)生石

6、灰質(zhì)量優(yōu)于鎂質(zhì)生石灰。MgCO3=MgO + CO2三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3.1.2 3.1.2 石灰的熟化石灰的熟化生石灰具有反應(yīng)快速、體積膨脹并放出大量熱量的水化特性。生石灰具有反應(yīng)快速、體積膨脹并放出大量熱量的水化特性。 合格合格的生石灰在幾秒內(nèi)就能完成水化反應(yīng)，體積膨脹兩倍左右，的生石灰在幾秒內(nèi)就能完成水化反應(yīng)，體積膨脹兩倍左右，1g1g氧化鈣水氧化鈣水化反應(yīng)約產(chǎn)生化反應(yīng)約產(chǎn)生64.9KJ64.9KJ的熱量。因此，為了消解生石灰水化時的不利現(xiàn)象，的熱量。因此，為了消解生石灰水化時的不利現(xiàn)象，便于工程使用，在使用生石灰之前應(yīng)對其進行熟化。便于工程使用，在使用生石灰之前應(yīng)對其進行熟

7、化。 1 1石灰熟化原理石灰熟化原理石灰的熟化是指生石灰（石灰的熟化是指生石灰（CaOCaO）與水反應(yīng)生成熟石灰氫氧化鈣）與水反應(yīng)生成熟石灰氫氧化鈣Ca(OH)2Ca(OH)2的過程，又稱石灰的消解或消化。的過程，又稱石灰的消解或消化。9 .64)(22OHCaOHCaO三三、無機膠凝材料無機膠凝材料（1 1）石灰膏法）石灰膏法石灰膏法是將生石灰塊在化灰池中與水反應(yīng)熟化成石灰漿，使石灰漿石灰膏法是將生石灰塊在化灰池中與水反應(yīng)熟化成石灰漿，使石灰漿通過一定孔徑的濾網(wǎng)流入儲灰坑，石灰漿沉淀后除去上層的水分，得到通過一定孔徑的濾網(wǎng)流入儲灰坑，石灰漿沉淀后除去上層的水分，得到的膏狀體稱為石灰膏?；視r

8、，用水須是潔凈水，加水量要達到生石灰的膏狀體稱為石灰膏?；視r，用水須是潔凈水，加水量要達到生石灰體積的體積的3 34 4倍，并不斷攪拌散熱，控制溫度不至過高。同時一定要注意倍，并不斷攪拌散熱，控制溫度不至過高。同時一定要注意人身安全，防止灼傷。人身安全，防止灼傷。 三三、無機膠凝材料無機膠凝材料一般情況下，在生石灰熟化過濾時即可篩除塊狀的欠火石灰，而過火一般情況下，在生石灰熟化過濾時即可篩除塊狀的欠火石灰，而過火石灰則難以通過濾網(wǎng)除去，被存留在石灰膏中，使之可能成為石灰工程石灰則難以通過濾網(wǎng)除去，被存留在石灰膏中，使之可能成為石灰工程的質(zhì)量隱患。的質(zhì)量隱患。為了消除過火石灰的危害，石灰膏在使

9、用之前須進行為了消除過火石灰的危害，石灰膏在使用之前須進行“陳伏陳伏”。陳伏。陳伏是指石灰膏（或石灰乳）在儲灰坑中放置是指石灰膏（或石灰乳）在儲灰坑中放置2 2周以上時間，使過火石灰逐周以上時間，使過火石灰逐漸熟化的過程。其間石灰膏表面應(yīng)保持一層水分，目的是使其與空氣隔漸熟化的過程。其間石灰膏表面應(yīng)保持一層水分，目的是使其與空氣隔絕，以免與空氣中的二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)。絕，以免與空氣中的二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)。石灰膏的主要成分為氫氧化鈣和水，主要用于拌制砌筑砂漿和抹面砂石灰膏的主要成分為氫氧化鈣和水，主要用于拌制砌筑砂漿和抹面砂漿。漿。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料（2 2）消石灰粉法）消石灰粉

10、法消石灰粉法是在塊狀生石灰中加入適消石灰粉法是在塊狀生石灰中加入適量的水，使塊狀生石灰熟化成粉狀的消量的水，使塊狀生石灰熟化成粉狀的消石灰，也稱熟石灰粉（主要成分為氫氧石灰，也稱熟石灰粉（主要成分為氫氧化鈣）。化鈣）。生石灰熟化理論用水量為生石灰熟化理論用水量為32.1%32.1%，考，考慮到一部分水分用于蒸發(fā)消耗，實際加慮到一部分水分用于蒸發(fā)消耗，實際加水量以能夠充分消解而又不過濕成團為水量以能夠充分消解而又不過濕成團為度，一般為生石灰重量的度，一般為生石灰重量的60%60%80%80%。在。在工地現(xiàn)場，可采用分層（每層工地現(xiàn)場，可采用分層（每層5050）噴）噴淋法對生石灰進行熟化。淋法對生

11、石灰進行熟化。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料消石灰粉在使用前，一般也需要消石灰粉在使用前，一般也需要“陳伏陳伏”，如果將生石灰磨細成一定，如果將生石灰磨細成一定細度的細石灰粉使用，則不需細度的細石灰粉使用，則不需“陳伏陳伏”。消石灰粉主要用于配制土木工程中的石灰土（石灰黏土）和三合土消石灰粉主要用于配制土木工程中的石灰土（石灰黏土）和三合土（石灰黏土砂石）。（石灰黏土砂石）。石灰土用于路基處理石灰土用于路基處理三合土用于路基面三合土用于路基面三三、無機膠凝材料無機膠凝材料 一級注冊建造師執(zhí)業(yè)資格考試一級注冊建造師執(zhí)業(yè)資格考試 袋白灰袋白灰( (消石灰粉消石灰粉) )使用前也應(yīng)進行陳伏處理是為了

12、（使用前也應(yīng)進行陳伏處理是為了（ ）。）。 答案：答案：A.A.有利于硬化有利于硬化B.B.消除過火石灰的危害消除過火石灰的危害 C.C.提高漿體的可塑性提高漿體的可塑性D.D.使用方便使用方便 答案：這是因為粉磨過程使過火石灰表面積大大增加答案：這是因為粉磨過程使過火石灰表面積大大增加, ,與水熟化反應(yīng)速與水熟化反應(yīng)速度加快度加快, ,幾乎可以同步熟化幾乎可以同步熟化, ,而且又均勻分散在而且又均勻分散在生石灰生石灰粉中粉中, ,不至引起過不至引起過火石灰的種種危害?；鹗业姆N種危害。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3.1.3 3.1.3 石灰的硬化石灰的硬化石灰漿體能在空氣中逐漸凝結(jié)硬化，主

13、要由結(jié)晶和碳化兩個同時作用石灰漿體能在空氣中逐漸凝結(jié)硬化，主要由結(jié)晶和碳化兩個同時作用的過程來完成。的過程來完成。結(jié)晶作用是指石灰漿體中的游離水分蒸發(fā)，使結(jié)晶作用是指石灰漿體中的游離水分蒸發(fā)，使Ca(OH)Ca(OH)2 2從飽和溶液中不從飽和溶液中不斷結(jié)晶析出，使其逐漸失去塑性，并凝結(jié)硬化產(chǎn)生強度的過程。結(jié)晶作斷結(jié)晶析出，使其逐漸失去塑性，并凝結(jié)硬化產(chǎn)生強度的過程。結(jié)晶作用主要發(fā)生在石灰工程的內(nèi)部。用主要發(fā)生在石灰工程的內(nèi)部。碳化作用是指碳化作用是指Ca(OH)Ca(OH)2 2 與空氣中的與空氣中的COCO2 2化合反應(yīng)，形成自身強度較高的化合反應(yīng)，形成自身強度較高的碳酸鈣晶體，析出水分并

14、被蒸發(fā)的過程。碳酸鈣晶體，析出水分并被蒸發(fā)的過程。碳化作用過程比較緩慢，通常需要數(shù)周時間，且長時間內(nèi)只限于表層。碳化作用過程比較緩慢，通常需要數(shù)周時間，且長時間內(nèi)只限于表層。OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()(三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3.1.4 3.1.4 石灰的主要技術(shù)性質(zhì)石灰的主要技術(shù)性質(zhì)1 1可塑性好可塑性好生石灰熟化成石灰漿時，能自動形成顆粒極細（直徑約生石灰熟化成石灰漿時，能自動形成顆粒極細（直徑約1 1微米）的呈膠微米）的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層水膜。因此，用石灰調(diào)成的石灰體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層水膜。因此，用石灰調(diào)成的石灰砂漿其突出

15、的優(yōu)點是具有良好的可塑性。若在水泥砂漿中摻入石灰膏，砂漿其突出的優(yōu)點是具有良好的可塑性。若在水泥砂漿中摻入石灰膏，可使砂漿的可塑性顯著提高?？墒股皾{的可塑性顯著提高。2 2硬化慢、強度較低硬化慢、強度較低從石灰漿體的硬化過程可以看出，由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化甚從石灰漿體的硬化過程可以看出，由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化甚為緩慢，而且表面碳化后，形成的緊密外殼不利于碳化作用進一步深人為緩慢，而且表面碳化后，形成的緊密外殼不利于碳化作用進一步深人和內(nèi)部水分的蒸發(fā)，因此，石灰是一種硬化緩慢的膠凝材料。和內(nèi)部水分的蒸發(fā)，因此，石灰是一種硬化緩慢的膠凝材料。1:31:3的石的石灰砂漿灰砂漿28d28d

16、抗壓強度通常只有抗壓強度通常只有0.20.20.5MPa0.5MPa，硬化后強度不高。，硬化后強度不高。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3體積收縮大體積收縮大石灰在硬化過程中，由于大量的游離水蒸發(fā)，會引起顯著的體積收縮。石灰在硬化過程中，由于大量的游離水蒸發(fā)，會引起顯著的體積收縮。除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外，石灰不宜單獨使用。工程上常在其中摻入除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外，石灰不宜單獨使用。工程上常在其中摻入骨料和各種纖維材料，以減少硬化時的體積收縮。骨料和各種纖維材料，以減少硬化時的體積收縮。石灰硬化時體積收縮產(chǎn)生的裂紋石灰硬化時體積收縮產(chǎn)生的裂紋三三、無機膠凝材料無機膠凝材料4 4吸濕性強吸濕

17、性強塊狀生石灰在放置過程中，會緩慢吸收空氣中的水分而自動熟化成消塊狀生石灰在放置過程中，會緩慢吸收空氣中的水分而自動熟化成消石灰粉，再與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。在儲石灰粉，再與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。在儲存生石灰時，不但要防潮，而且不宜儲存過久。通常的做法是將生石灰存生石灰時，不但要防潮，而且不宜儲存過久。通常的做法是將生石灰運到工地（或熟化工廠）后立即熟化成石灰漿，把儲存期變?yōu)殛惙?。運到工地（或熟化工廠）后立即熟化成石灰漿，把儲存期變?yōu)殛惙凇?石灰砂漿受潮后產(chǎn)生的脫落現(xiàn)象石灰砂漿受潮后產(chǎn)生的脫落現(xiàn)象. . 耐水性差耐水性差石灰漿在水中或潮濕環(huán)境

18、中沒有強石灰漿在水中或潮濕環(huán)境中沒有強度，已凝結(jié)硬化的石灰在水中會潰度，已凝結(jié)硬化的石灰在水中會潰散。散。石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨用于建筑物和構(gòu)筑物的也不宜單獨用于建筑物和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)?；A(chǔ)。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別？成因？兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別？成因？石灰砂漿石灰砂漿A A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時間不足，致使其中部分過火石灰為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時間不足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成在石漿砂漿制作時尚未水化

19、，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成Ca(OH)Ca(OH)2 2，產(chǎn)生體積膨，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。脹，從而形成膨脹性裂紋。石灰砂漿石灰砂漿B B為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋?；冶冗^大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。 三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.1.5 .1.5 石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在建筑工程中，常將所用的石灰分為建筑生石灰、建筑生石灰粉和建在建筑工程中，常將所用的石灰分為建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉三個品種。按技術(shù)指標(biāo)又可分

20、為優(yōu)等品、一等品和合格品三筑消石灰粉三個品種。按技術(shù)指標(biāo)又可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等級。個等級。當(dāng)產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)值均達到相應(yīng)某等級規(guī)定的指標(biāo)時，則評定為該當(dāng)產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)值均達到相應(yīng)某等級規(guī)定的指標(biāo)時，則評定為該等級；如果有一項指標(biāo)低于合格品指標(biāo)規(guī)定時，則定為不合格品。優(yōu)等等級；如果有一項指標(biāo)低于合格品指標(biāo)規(guī)定時，則定為不合格品。優(yōu)等品、一等品適用于飾面層和中間層抹面或涂刷，合格品僅用于砌筑。品、一等品適用于飾面層和中間層抹面或涂刷，合格品僅用于砌筑。建筑石灰的主要技術(shù)指標(biāo)見表。建筑石灰的主要技術(shù)指標(biāo)見表。建筑生石灰的技術(shù)指標(biāo)（建筑生石灰的技術(shù)指標(biāo)（JC/T 479-1992JC/

21、T 479-1992）建筑生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)（建筑生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)（JC/T 480-1992JC/T 480-1992）建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)（建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)（JC/T 481-1992JC/T 481-1992）三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.2 .2 石膏石膏3 3.2.2.1 .1 石膏的原料及生產(chǎn)石膏的原料及生產(chǎn)根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少不同根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少不同可分為：可分為：（1 1）無水石膏（）無水石膏（aSOaSO4 4）：也稱硬）：也稱硬石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。（2 2）

22、天然石膏（）天然石膏（aSOaSO4 42H2H2 2O O）：）：也稱生石膏或二水石膏，大部分自也稱生石膏或二水石膏，大部分自然石膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石然石膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。膏的主要原料。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加熱到熱到107107170170，可產(chǎn)生，可產(chǎn)生型建筑石膏：型建筑石膏：（二水石膏）（二水石膏）（型半水石膏）型半水石膏）124124條件下壓蒸（條件下壓蒸（1.31.3大氣壓）加熱可產(chǎn)生大氣壓）加熱可產(chǎn)生型建筑石膏：型建筑石膏： （

23、二水石膏）（二水石膏）（型半水石膏）型半水石膏）型半水石膏與型半水石膏與型半水石膏相比，結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，型半水石膏相比，結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，強度高，因此又稱為高強石膏。強度高，因此又稱為高強石膏。在土木過程中，常用的石膏膠凝材料主在土木過程中，常用的石膏膠凝材料主要是建筑石膏。要是建筑石膏。OHOHCaSOOHCaSOCC22417010724211212常壓OHOHCaSOOHCaSOC22412424211212壓蒸三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.2.2. . 建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏凝結(jié)硬化機理主要是半水石膏與水反應(yīng)還原成二水石膏，其建筑石膏

24、凝結(jié)硬化機理主要是半水石膏與水反應(yīng)還原成二水石膏，其反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：石膏的凝結(jié)硬化是復(fù)雜連續(xù)的溶解、水化、膠化與結(jié)晶的物理化學(xué)變石膏的凝結(jié)硬化是復(fù)雜連續(xù)的溶解、水化、膠化與結(jié)晶的物理化學(xué)變化過程。建筑石膏加水后很快達到飽和溶液而分解出溶解度低的二水石化過程。建筑石膏加水后很快達到飽和溶液而分解出溶解度低的二水石膏膠體。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液轉(zhuǎn)變成非飽和狀態(tài)，又有膏膠體。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液轉(zhuǎn)變成非飽和狀態(tài)，又有新的半水石膏溶解，繼續(xù)重復(fù)水化和膠化過程。隨著析出二水石膏膠體新的半水石膏溶解，繼續(xù)重復(fù)水化和膠化過程。隨著析出二水石膏膠體的不斷增多，彼此互相聯(lián)結(jié)，使石膏具有

25、強度。同時，溶液中的游離水的不斷增多，彼此互相聯(lián)結(jié)，使石膏具有強度。同時，溶液中的游離水分不斷減少，結(jié)晶體之間的摩擦力、粘結(jié)力逐漸增大，石膏強度也隨之分不斷減少，結(jié)晶體之間的摩擦力、粘結(jié)力逐漸增大，石膏強度也隨之增加，最后成為堅硬的固體。增加，最后成為堅硬的固體。OHCaSOOHOHCaSO24224221121三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.2.2.2 .2 建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏凝結(jié)硬化機理主要是半水石膏與水反應(yīng)還原成二水石膏，其建筑石膏凝結(jié)硬化機理主要是半水石膏與水反應(yīng)還原成二水石膏，其反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：石膏的凝結(jié)硬化是復(fù)雜連續(xù)的溶解、水化、膠化與結(jié)晶的物理

26、化學(xué)變石膏的凝結(jié)硬化是復(fù)雜連續(xù)的溶解、水化、膠化與結(jié)晶的物理化學(xué)變化過程。建筑石膏加水后很快達到飽和溶液而分解出溶解度低的二水石化過程。建筑石膏加水后很快達到飽和溶液而分解出溶解度低的二水石膏膠體。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液轉(zhuǎn)變成非飽和狀態(tài)，又有膏膠體。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液轉(zhuǎn)變成非飽和狀態(tài)，又有新的半水石膏溶解，繼續(xù)重復(fù)水化和膠化過程。隨著析出二水石膏膠體新的半水石膏溶解，繼續(xù)重復(fù)水化和膠化過程。隨著析出二水石膏膠體的不斷增多，彼此互相聯(lián)結(jié)，使石膏具有強度。同時，溶液中的游離水的不斷增多，彼此互相聯(lián)結(jié)，使石膏具有強度。同時，溶液中的游離水分不斷減少，結(jié)晶體之間的摩擦力、粘結(jié)力

27、逐漸增大，石膏強度也隨之分不斷減少，結(jié)晶體之間的摩擦力、粘結(jié)力逐漸增大，石膏強度也隨之增加，最后成為堅硬的固體。增加，最后成為堅硬的固體。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料 1 1半水石膏半水石膏2 2二水石膏膠體微粒二水石膏膠體微粒3 3二水石膏晶體二水石膏晶體4 4交錯的晶體交錯的晶體 1 1、半水石膏水化生成二水石膏、半水石膏水化生成二水石膏 2 2、二水石膏從過飽和溶液中析出，并轉(zhuǎn)化為晶體、二水石膏從過飽和溶液中析出，并轉(zhuǎn)化為晶體 3 3、失水，石膏凝結(jié)、失水，石膏凝結(jié) 4 4、晶體長大，石膏硬化、晶體長大，石膏硬化三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.2.2.3 .3 建筑石膏的主要技術(shù)

28、性質(zhì)建筑石膏的主要技術(shù)性質(zhì)1 1凝結(jié)硬化快、體積微膨脹凝結(jié)硬化快、體積微膨脹建筑石膏在加水后的建筑石膏在加水后的3 35min5min內(nèi)便開始內(nèi)便開始失去塑性，一般在失去塑性，一般在30min 30min 左右即可完全左右即可完全凝結(jié)。建筑石膏凝結(jié)硬化時不像石灰和凝結(jié)。建筑石膏凝結(jié)硬化時不像石灰和水泥那樣出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，反而略有水泥那樣出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，反而略有膨脹，膨脹率約為膨脹，膨脹率約為0.50.51 1。建筑石。建筑石膏雖然強度低，但強度發(fā)展速度較快，膏雖然強度低，但強度發(fā)展速度較快，2h2h的抗壓強度可達的抗壓強度可達3 36MPa,7d6MPa,7d為為8 812MPa12MPa

29、。 石膏像即是利用其凝結(jié)硬化快、體積石膏像即是利用其凝結(jié)硬化快、體積微膨脹的特性。微膨脹的特性。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料2 2孔隙率大、表觀密度小孔隙率大、表觀密度小建筑石膏水化反應(yīng)的理論需水量只占半水石膏質(zhì)量的建筑石膏水化反應(yīng)的理論需水量只占半水石膏質(zhì)量的18.6%18.6%，但在使用，但在使用中，為滿足施工要求的可塑性，往往加中，為滿足施工要求的可塑性，往往加60608080的水。因多余水分蒸的水。因多余水分蒸發(fā)，在內(nèi)部形成大量孔隙，孔隙率可達發(fā)，在內(nèi)部形成大量孔隙，孔隙率可達50506060，其表觀密度一般為，其表觀密度一般為8008001000kg/m31000kg/m3，屬于輕

30、質(zhì)材料。，屬于輕質(zhì)材料。 石膏制品的孔隙石膏制品的孔隙表觀密度較小的石膏板材表觀密度較小的石膏板材三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3吸濕性強、防火性能好吸濕性強、防火性能好石膏制品能通過毛細管很快吸收水分；當(dāng)空氣濕度減小時，又很快地石膏制品能通過毛細管很快吸收水分；當(dāng)空氣濕度減小時，又很快地向周圍釋散水分。因此，石膏制品具有一定的室內(nèi)空氣濕度調(diào)節(jié)功能。向周圍釋散水分。因此，石膏制品具有一定的室內(nèi)空氣濕度調(diào)節(jié)功能。硬化后的石膏制品含有占其總質(zhì)量硬化后的石膏制品含有占其總質(zhì)量20.9320.93的結(jié)合水，遇火時，結(jié)合水的結(jié)合水，遇火時，結(jié)合水吸收熱量后蒸發(fā)，在制品表面形成水蒸汽幕并隔絕空氣，在緩

31、解石膏制吸收熱量后蒸發(fā)，在制品表面形成水蒸汽幕并隔絕空氣，在緩解石膏制品本身溫度升高的同時，可有效地阻止火勢的蔓延。品本身溫度升高的同時，可有效地阻止火勢的蔓延。4 4耐水性和抗凍性差耐水性和抗凍性差硬化后的建筑石膏具有很強的吸濕性和吸水性，在潮濕條件下晶粒間硬化后的建筑石膏具有很強的吸濕性和吸水性，在潮濕條件下晶粒間的結(jié)合力減弱，導(dǎo)致強度降低，其軟化系數(shù)僅為的結(jié)合力減弱，導(dǎo)致強度降低，其軟化系數(shù)僅為0.20.20.30.3，屬不耐水材，屬不耐水材料。料。當(dāng)建筑石膏制品吸水后在負溫下使用時，孔隙中的水分會凍結(jié)膨脹而當(dāng)建筑石膏制品吸水后在負溫下使用時，孔隙中的水分會凍結(jié)膨脹而使石膏制品遭到破壞。

32、使石膏制品遭到破壞。 三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3.2.2.4 .4 石膏的主要用途石膏的主要用途1.1.粉刷石膏粉刷石膏粉刷石膏是由建筑石膏摻入外加劑、細骨料等而制成的氣硬性膠凝材粉刷石膏是由建筑石膏摻入外加劑、細骨料等而制成的氣硬性膠凝材料。按用途分為面層粉刷石膏（料。按用途分為面層粉刷石膏（F F）、底層粉刷石膏（）、底層粉刷石膏（B B）和保溫層粉刷）和保溫層粉刷石膏（石膏（T T）。其中：面層粉刷石膏（）。其中：面層粉刷石膏（F F）通常不含集料，用于粉刷石膏或）通常不含集料，用于粉刷石膏或其它基底上的最外一層抹灰材料；底層粉刷石膏通常含有集料，用于基其它基底上的最外一層抹灰

33、材料；底層粉刷石膏通常含有集料，用于基底找平；保溫層粉刷石膏具有較好的熱絕緣性，通常含有輕集料。底找平；保溫層粉刷石膏具有較好的熱絕緣性，通常含有輕集料。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料2.2.紙面石膏板紙面石膏板紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料，摻入適量添加劑與纖維做板芯，紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料，摻入適量添加劑與纖維做板芯，以特制的板紙為護面，經(jīng)加工制成的板材。紙面石膏板具有重量輕、隔以特制的板紙為護面，經(jīng)加工制成的板材。紙面石膏板具有重量輕、隔聲、隔熱、加工性能強、施工方法簡便的特點聲、隔熱、

34、加工性能強、施工方法簡便的特點。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料. .石膏砌塊石膏砌塊石膏砌塊：以建筑石膏為主要原材料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型和干燥石膏砌塊：以建筑石膏為主要原材料，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆注成型和干燥制成的輕質(zhì)建筑石膏制品。生產(chǎn)中允許加入纖維增強材料或輕集料，也制成的輕質(zhì)建筑石膏制品。生產(chǎn)中允許加入纖維增強材料或輕集料，也可加入發(fā)泡劑。它具有隔聲防火、施工便捷等多項優(yōu)點。可加入發(fā)泡劑。它具有隔聲防火、施工便捷等多項優(yōu)點。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料4.4.石膏裝飾制品石膏裝飾制品三三、無機膠凝材料無

35、機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料三三、無機膠凝材料無機膠凝材料【現(xiàn)象現(xiàn)象】某住戶喜愛石膏制品，房間運用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時間后，某住戶喜愛石膏制品，房間運用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時間后，客廳、臥室效果相當(dāng)好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現(xiàn)發(fā)霉變形?？蛷d、臥室效果相當(dāng)好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現(xiàn)發(fā)霉變形。試分析原因。試分析原因?！痉治龇治觥繌N房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強的吸濕性和吸水廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強的吸濕性和吸水性，在潮濕的環(huán)境中，晶體間的粘結(jié)力削弱，強度下降、變形，且還會發(fā)

36、性，在潮濕的環(huán)境中，晶體間的粘結(jié)力削弱，強度下降、變形，且還會發(fā)霉。霉。三三、無機膠凝材料無機膠凝材料3 3. .3 3 水玻璃水玻璃水玻璃是一種由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的能溶于水的硅酸水玻璃是一種由堿金屬氧化物和二氧化硅結(jié)合而成的能溶于水的硅酸鹽。根據(jù)其堿金屬氧化物種類的不同，有硅酸鈉水玻璃和硅酸鉀水玻璃。鹽。根據(jù)其堿金屬氧化物種類的不同，有硅酸鈉水玻璃和硅酸鉀水玻璃。3 3. .3.1 3.1 水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的生產(chǎn)方法分有濕法和干法。水玻璃的生產(chǎn)方法分有濕法和干法。 濕法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂濕法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂( (SiOSiO2 2) )和苛性鈉溶液和

37、苛性鈉溶液(NaOH)(NaOH)在壓蒸鍋在壓蒸鍋內(nèi)用蒸汽加熱。直接反應(yīng)成液體水玻璃。內(nèi)用蒸汽加熱。直接反應(yīng)成液體水玻璃。干法生產(chǎn)是以石英砂干法生產(chǎn)是以石英砂( (SiOSiO2 2) )、純堿、純堿(Na(Na2 2COCO3 3) )為主要原料，將其磨細并按為主要原料，將其磨細并按比例配合拌勻后，在溫度為比例配合拌勻后，在溫度為1300130014001400的熔爐內(nèi)熔融，冷卻后得到塊的熔爐內(nèi)熔融，冷卻后得到塊狀或粒狀的固態(tài)水玻璃，在水中加熱溶解就成為液體硅酸鈉水玻璃。狀或粒狀的固態(tài)水玻璃，在水中加熱溶解就成為液體硅酸鈉水玻璃。2221400130032200COnSiOONaCONanS

38、iOCC三三、無機膠凝材料無機膠凝材料硅酸鈉水玻璃（硅酸鈉水玻璃（NaNa2 2OnSiOOnSiO2 2）中氧化硅與氧化鈉的分子比（摩爾數(shù)比）中氧化硅與氧化鈉的分子比（摩爾數(shù)比）n n稱為水玻璃模數(shù)。水玻璃模數(shù)在稱為水玻璃模數(shù)。水玻璃模數(shù)在1.51.53.53.5之間。之間。固體水玻璃在水中的溶解度與水固體水玻璃在水中的溶解度與水玻璃模數(shù)玻璃模數(shù)n n的大小有關(guān)。的大小有關(guān)。n n值越大，值越大，固體水玻璃溶解所需的水溫就越高。固體水玻璃溶解所需的水溫就越高。當(dāng)當(dāng)n=1n=1時，固體水玻璃能溶解于常溫時，固體水玻璃能溶解于常溫水；當(dāng)水；當(dāng)n=1n=13 3時，固體水玻璃只能時，固體水玻璃只能在熱水中溶解。水