氣硬性膠凝材料教學課件

第三章氣硬性膠凝材料第三章氣硬性膠凝材料1教學目標:(一)掌握膠凝材料的含義和分類、石膏的原料與生產(chǎn)、凝結與硬化、技術要求、性質(zhì)及應用；(二)石灰的原料與生產(chǎn)、熟化與硬化、技術要求、性質(zhì)及應用；(三)水玻璃的組成、水玻璃的硬化、水玻璃的性質(zhì)與應用；(四)菱苦土的組成、硬化及性質(zhì)特點,著重了解其性質(zhì)和應用特點。教學目標:2石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》（JC/T479-92）菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結力提高25%左右。用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結很慢，硬化后強度很低2mm方孔篩篩余，%），≤陳伏期間石灰漿表面應覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。90mm篩的篩余≤,(%)教學重點：

石膏、石灰的原料與生產(chǎn)、凝結與硬化、技術要求。教學難點：

氣硬性膠凝材料的性質(zhì)和應用。石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。教學重3教學過程和內(nèi)容:

(一)膠凝材料的含義和分類(二)石膏膠凝材料的生產(chǎn)(三)建筑石膏的凝結硬化、技術要求、特性及用途(四)生石灰的生產(chǎn)、消化、硬化過程、石灰的品種及技術指標、特性、用途、儲存(五)水玻璃的組成、硬化、性質(zhì)、用途(六)菱苦土的水化硬化、應用教學過程和內(nèi)容:4一、膠凝材料的含義：指經(jīng)過自身的物理、化學作用后，由液態(tài)或半固態(tài)變成堅硬的固態(tài)狀態(tài)，并能將散粒狀材料（如砂、石等）或塊狀材料（如磚、石塊等）粘結成為一個整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。一、膠凝材料的含義：5二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機膠凝材料無機膠凝材料基本成分為天然的或合成的有機高分子化合物，如瀝青、樹脂。基本成分為無機化合物。氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料只能在空氣中硬化、保持和發(fā)展強度如：石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等。能在空氣和水中硬化、保持和發(fā)展強度。如：水泥。

二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機膠凝材料無機膠凝材料基本成分61.氣硬性膠凝材料指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。2.水硬性膠凝材料指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。1.氣硬性膠凝材料7第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：（一）建筑石膏的原料

1、天然二水石膏CaSO4.2H2O(生石膏）2、化工石膏：含有二水硫酸鈣和CaSO4的混合物、廢渣(磷石膏、氟石膏、硼石膏)。第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：8天然二水石膏

天然二水石膏9（二）建筑石膏的生產(chǎn)

建筑石膏是以β型半水石膏為主要成分，不加任何外加劑的白色粉狀膠結料。由天然二水石膏經(jīng)低溫煅燒、脫水、磨細而成。（二）建筑石膏的生產(chǎn)10為建筑石膏，又稱熟石膏。

為高強石膏。

為建筑石膏，又稱熟石膏。為高強石膏。11二、石膏的技術要求產(chǎn)品標準：《建筑石膏》（GB9776-88），分為優(yōu)等品、一等品和合格品。建筑石膏技術指標技術指標優(yōu)等品一等品合格品抗折強度，MPa，≥2.52.11.8抗壓強度，MPa，≥4.93.92.9細度（0.2mm方孔篩篩余，%），≤5.010.015.0凝結時間

初凝時間≥6min；終凝時間≤30min。

二、石膏的技術要求產(chǎn)品標準：《建筑石膏》（GB9776-8121.凝結硬化快。常溫下完全水化的時間為5～15min，終凝時間不超過30min，7d左右完全硬化。三、建筑石膏的特性凝結硬化原理：

的溶解度很小，約半水石膏的1/5，很快達到飽和析出晶體，晶體長大、連生、交錯，并產(chǎn)生強度。

1.凝結硬化快。常溫下完全水化的時間為5～15min，終凝時13建筑石膏凝結硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化動物骨膠或皮膠等。作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。1－半水石膏；2－二水石膏膠粒；3－二水石膏晶體；4－交錯的晶體膠化結晶開始結晶長大與交錯

建筑石膏凝結硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、142.硬化時體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；石膏制品表面光滑飽滿、棱角清晰，表面潔白細膩，適用于澆注各種建筑花飾和雕塑；干燥時不開裂。

2.硬化時體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；155.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。蒸汽幕可阻止火勢蔓延，能起到防火作用。不宜長期靠近65℃以上高溫的部位，以免脫水分解。二水石膏脫水分解，強度降低，因而不耐火。3.孔隙率大，表觀密度小，強度低。半水石膏水化，理論需水量18.6%，實際加水量約為60~80%，多余水分硬化后蒸發(fā)，留下孔隙。4.隔熱、吸聲性良好。孔隙率高，且為微細的毛細孔。

5.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，167.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結合力減弱，強度下降；水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；吸水受凍→空隙中水分會結冰膨脹破壞。提高石膏耐水性加入水硬性材料，如水泥、礦渣。加入水溶性樹脂氨基、密胺、聚乙烯醇等加入有機乳液，如瀝青、石蠟6.具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性。熱容量大，吸濕性強，可以保持室內(nèi)“小氣候”均衡狀態(tài)。8.加工性能好?？射?，可刨，可釘，可打眼。

7.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結合力減弱，強度下降17四、建筑石膏的應用1.制備粉刷石膏。2.石膏砂漿。室內(nèi)抹灰與粉刷；3.建筑石膏制品。如石膏墻板、石膏砌塊；4.藝術裝飾石膏。如裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、雕塑制品；5.用作石膏板:紙面石膏板、纖維石膏板、空心石膏板；

四、建筑石膏的應用1.制備粉刷石膏。18紙面石膏板紙面石膏板19氣硬性膠凝材料教學課件20裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術鏡框羅馬柱裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術鏡框羅馬柱21第二節(jié)石灰

石灰生產(chǎn)簡介石灰的技術要求石灰的應用石灰的特性第二節(jié)石灰石灰22一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時間過長或溫度過高→過火石灰；溫度過低或煅燒時間不足→欠火石灰；

MgCO3700℃MgO+CO2一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時間過長或溫度過高→過火石23

過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有玻璃體的外殼。含SiO2、Al2O3雜質(zhì)，塊體容重大，熟化緩慢，其細小顆?？赡茉谑沂褂煤笫旎w積膨脹，使硬化的砂漿產(chǎn)生崩裂或鼓泡現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。欠火石灰：未分解的石灰石，廢品，利用率很低，不能消化，降低石灰漿的產(chǎn)量。正火石灰：煅燒正常，質(zhì)量輕，無裂縫，密度，表觀密度800-1000kg/m3。當MgO含量≤5%時稱為鈣質(zhì)生石灰。當MgO含量＞5%時稱為鎂質(zhì)生石灰。過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有24●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，形成渣子?！襁^火石灰：過火石灰結構緊密，熟化很慢，當用于建筑上后，可能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，引氣隆起鼓包和開裂?！袷覞{的陳伏：為消除過火石灰的危害，石灰漿需在消解坑里存放兩星期以上（稱為“陳伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陳伏期間石灰漿表面應覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。消解又叫濕法消化，是用酸液或堿液合并在加熱條件下破壞樣品中的有機物或還原性物質(zhì)的方法

●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，25石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤生石灰消化理論需水量32.作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；建筑石膏凝結硬化示意圖2mm方孔篩篩余，%），≤可鋸，可刨，可釘，可打眼。第一節(jié)石膏如石膏墻板、石膏砌塊；石灰的陳伏

石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。石灰的陳伏26石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石灰的熟化過程:石灰在使用前，要加水熟化成熟石灰（消石灰)CaO+H2OCa(OH)2+Q石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石27根據(jù)《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》（JGJ98-2000）：生石灰熟化成石灰膏時，應用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾，熟化時間不得小于7d；磨細生石灰粉的熟化時間不得小于2d。《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50203-2001）規(guī)定：抹灰用的石灰膏的熟化期不應小于15d；罩面用的磨細石灰粉的熟化期不應小于3d。

根據(jù)《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》（JGJ98-2000）：生283.石灰的硬化過程:石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。

●

結晶過程水分蒸發(fā)引起氫氧化鈣從過飽和溶液中析出?！裉蓟^程氫氧化鈣吸收空氣中CO2，生成碳酸鈣和水Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O

3.石灰的硬化過程:294.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。

生石灰粉（磨細生石灰）:塊灰破碎、磨細而成。消石灰粉（熟石灰）：塊灰淋水消解而得。石灰膏：塊灰加入足量的水，淋制熟化而成（膏狀）。石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。

4.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。30二、石灰的技術要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》（JC/T479-92）鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰（MgO＞5%）。建筑生石灰的技術指標項目鈣質(zhì)生石灰

鎂質(zhì)生石灰

優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥，（%）908580858075CO2含量≤，（%）5796810未消解殘渣含量（5mm圓孔篩余）≤，（%）5101551015產(chǎn)漿量≥，（L/kg）2.82.32.02.82.32.0

二、石灰的技術要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》31氣硬性膠凝材料教學課件323.建筑消石灰粉

產(chǎn)品標準：《建筑消石灰粉》（JC/T481-92）；分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。建筑消石灰粉的技術指標項目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥,（%）706560656055656055游離水（%）0.4~2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細度0.90mm篩的篩余≤,(%)000.5000.5000.50.125mm篩的篩余≤,(%)310153101531015

3.建筑消石灰粉產(chǎn)品標準：《建筑消石灰粉》（JC/T4833氣硬性膠凝材料教學課件343.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(OH)2逐漸結晶析出。碳化作用。表層以CaCO3為主，內(nèi)層以Ca(OH)2晶體為主，內(nèi)部水分脫出緩慢，因而石灰凝結硬化緩慢。4.硬化時體積收縮大。

游離水分蒸發(fā)所致。除調(diào)成石灰乳做薄層粉刷外，不宜單獨使用。施工時常加入骨料或纖維材料（如麻刀、紙筋）。

3.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(O356.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。石灰不宜用于潮濕環(huán)境。7.吸濕性強，是傳統(tǒng)的干燥劑。5.硬化后強度低。生石灰消化理論需水量32.13%，實際消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)留下大量孔隙。1:3石灰砂漿28d抗壓強度只有a。

6.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。36四、石灰的應用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細成生石灰粉。生石灰粉（磨細生石灰粉）調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；制作硅酸鹽制品（如灰砂磚等）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；石灰土（灰土）和三合土。消石灰粉制作硅酸鹽制品；石灰土和三合土。石灰膏調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；稀釋成石灰乳（石灰水）涂料。石灰乳用于內(nèi)墻和平頂刷白抹面砂漿。

用石灰、黏土和細砂相混夯實而成的土料，用于夯墻、地坪、地基土和渠道防滲等

四、石灰的應用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細成生石灰粉。37氣硬性膠凝材料教學課件38第三節(jié)水玻璃

概述水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的應用水玻璃的特性第三節(jié)水玻璃概述水玻璃的生產(chǎn)39一、概述水玻璃俗稱泡花堿，化學通式

R2O·nSi02

，其中，n表示一個堿金屬氧化物與n個Si02分子化合。二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比n稱為水玻璃的模數(shù)，一般在～之間，水玻璃的濃度用密度來表示，常用水玻璃的密度為～。一、概述40按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O·nSi02，還有硅酸鉀水玻璃K20·nSiO2等。按含水程度的不同，分為以下三類：塊狀或粉狀水玻璃。溶解度很小，尤其是高模數(shù)的水玻璃；含有化合水的固體水玻璃或水合水玻璃。溶解度提高。塊狀水玻璃的水溶液，即液體水玻璃。

我國目前最常用的仍然是液體鈉水玻璃，簡稱水玻璃。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的41二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及硅藻土等濕制法：將磨細的石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋（2.06×105～3.09×105Pa）內(nèi)用蒸氣加熱，并攪拌，使之直接反應而成液體水玻璃。干制法：將石英砂和碳酸鈉磨細拌勻，在熔爐內(nèi)于1350～1400℃溫度下熔化，生成固體水玻璃，再將它裝進蒸壓釜內(nèi)，通入蒸汽熔（溶）化后，即制成液體水玻璃。

Na2CO3+nSiO2-------Na2O·nSiO2+CO2（氣體）二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及42水玻璃的種類:

1.液體水玻璃2.水化水玻璃3.固體水玻璃水玻璃的種類:431.在空氣中凝結硬化情況（無定形硅膠）

空氣中CO2濃度低，反應較慢，提高反應速度，可將水玻璃加熱或加入氟硅酸鈉

促硬劑。三、水玻璃的硬化和特性

1.在空氣中凝結硬化情況（無定形硅膠）空氣中CO2濃度低，443.耐酸（不耐堿）：SiO2在強氧化性酸中化學穩(wěn)定性高。4.耐熱：水玻璃不燃燒，在高溫下不分解。5.防水：水玻璃硬化時析出的硅膠能堵塞材料的毛細孔隙。2.良好的粘結性能。模數(shù)越大，粘結能力越強；模數(shù)相同，則濃度越高，粘結力越強；加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結力提高25%左右。

3.耐酸（不耐堿）：SiO2在強氧化性酸中化學穩(wěn)定性高。4.45四、水玻璃的應用涂刷在建材表面；配制耐酸漿體、耐酸砂漿和耐酸混凝土；

配制耐熱砂漿和耐熱混凝土；土壤加固；配制快凝防水劑。

四、水玻璃的應用涂刷在建材表面；46第四節(jié)菱苦土

概述菱苦土的生產(chǎn)菱苦土的應用菱苦土的硬化及特性第四節(jié)菱苦土概述菱47一、概述菱苦土又叫鎂質(zhì)膠凝材料或氯氧鎂水泥，鎂質(zhì)膠凝材料是由磨細的苛性苦土（MgO）或者苛性白云石（MgO、CaCO3）為主組成的一種氣硬性膠凝材料，白色或者淺黃色粉末，不宜用純水拌制，而需要用氯化鎂溶液作為調(diào)和劑拌制。一、概述菱苦土又叫鎂質(zhì)膠凝材料或氯氧鎂水泥，鎂質(zhì)膠凝48主要原料：苛性苦土-天然菱鎂礦（MgCO3）苛性白云石-天然白云石（CaCO3）蛇紋石：含水硅酸（3MgO·2SiO2·2HO2）冶煉輕質(zhì)鎂合金的熔渣或海水MgCO3煅燒分解得到MgO，MgCO3一般在400℃開始分解，600~650℃分解反應劇烈，實際生產(chǎn)煅燒溫度控制在750~850℃，MgO的活性隨原材料、煅燒溫度、煅燒時間而異。MgCO3－－－MgO+CO2二、菱苦土的生產(chǎn)主要原料：苛性苦土-天然菱鎂礦（MgCO3）二、菱苦土的49用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結很慢，硬化后強度很低用MgCl2做調(diào)和劑，硬化速度快，硬化后強度高，硬化后物相復雜，主要產(chǎn)物:xMgO·yMgCl2·zH2O。怎樣改善改善耐水性?可以用硫酸鎂(MgSO4·7H2O)和硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)拌和。也可以摻入少量的磷酸鹽或防水劑還可以摻入活性混合材料(粉煤灰)三、菱苦土的硬化及特性用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結很慢，硬化后強度很低三50與植物纖維粘接很好，堿性較弱，對各種纖維和植物的腐蝕較低，用于鎂質(zhì)混凝土制品。刨花板-天花板和內(nèi)墻鎂纖復合材料－－－－煙筒、風道、室內(nèi)隔墻木屑板四、菱苦土的應用與植物纖維粘接很好，堿性較弱，對各種纖維和植物的腐蝕較低，用51★菱苦土的儲存:

菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。菱苦土應保存在干燥場所，儲運中都要避免受潮，也不可久存，不宜超過三個月?！锪饪嗤恋膬Υ?52第三章氣硬性膠凝材料第三章氣硬性膠凝材料53教學目標:(一)掌握膠凝材料的含義和分類、石膏的原料與生產(chǎn)、凝結與硬化、技術要求、性質(zhì)及應用；(二)石灰的原料與生產(chǎn)、熟化與硬化、技術要求、性質(zhì)及應用；(三)水玻璃的組成、水玻璃的硬化、水玻璃的性質(zhì)與應用；(四)菱苦土的組成、硬化及性質(zhì)特點,著重了解其性質(zhì)和應用特點。教學目標:54石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》（JC/T479-92）菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結力提高25%左右。用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結很慢，硬化后強度很低2mm方孔篩篩余，%），≤陳伏期間石灰漿表面應覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。90mm篩的篩余≤,(%)教學重點：

石膏、石灰的原料與生產(chǎn)、凝結與硬化、技術要求。教學難點：

氣硬性膠凝材料的性質(zhì)和應用。石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。教學重55教學過程和內(nèi)容:

(一)膠凝材料的含義和分類(二)石膏膠凝材料的生產(chǎn)(三)建筑石膏的凝結硬化、技術要求、特性及用途(四)生石灰的生產(chǎn)、消化、硬化過程、石灰的品種及技術指標、特性、用途、儲存(五)水玻璃的組成、硬化、性質(zhì)、用途(六)菱苦土的水化硬化、應用教學過程和內(nèi)容:56一、膠凝材料的含義：指經(jīng)過自身的物理、化學作用后，由液態(tài)或半固態(tài)變成堅硬的固態(tài)狀態(tài)，并能將散粒狀材料（如砂、石等）或塊狀材料（如磚、石塊等）粘結成為一個整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。一、膠凝材料的含義：57二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機膠凝材料無機膠凝材料基本成分為天然的或合成的有機高分子化合物，如瀝青、樹脂?；境煞譃闊o機化合物。氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料只能在空氣中硬化、保持和發(fā)展強度如：石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等。能在空氣和水中硬化、保持和發(fā)展強度。如：水泥。

二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機膠凝材料無機膠凝材料基本成分581.氣硬性膠凝材料指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。2.水硬性膠凝材料指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強度的膠凝材料。適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。1.氣硬性膠凝材料59第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：（一）建筑石膏的原料

1、天然二水石膏CaSO4.2H2O(生石膏）2、化工石膏：含有二水硫酸鈣和CaSO4的混合物、廢渣(磷石膏、氟石膏、硼石膏)。第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：60天然二水石膏

天然二水石膏61（二）建筑石膏的生產(chǎn)

建筑石膏是以β型半水石膏為主要成分，不加任何外加劑的白色粉狀膠結料。由天然二水石膏經(jīng)低溫煅燒、脫水、磨細而成。（二）建筑石膏的生產(chǎn)62為建筑石膏，又稱熟石膏。

為高強石膏。

為建筑石膏，又稱熟石膏。為高強石膏。63二、石膏的技術要求產(chǎn)品標準：《建筑石膏》（GB9776-88），分為優(yōu)等品、一等品和合格品。建筑石膏技術指標技術指標優(yōu)等品一等品合格品抗折強度，MPa，≥2.52.11.8抗壓強度，MPa，≥4.93.92.9細度（0.2mm方孔篩篩余，%），≤5.010.015.0凝結時間

初凝時間≥6min；終凝時間≤30min。

二、石膏的技術要求產(chǎn)品標準：《建筑石膏》（GB9776-8641.凝結硬化快。常溫下完全水化的時間為5～15min，終凝時間不超過30min，7d左右完全硬化。三、建筑石膏的特性凝結硬化原理：

的溶解度很小，約半水石膏的1/5，很快達到飽和析出晶體，晶體長大、連生、交錯，并產(chǎn)生強度。

1.凝結硬化快。常溫下完全水化的時間為5～15min，終凝時65建筑石膏凝結硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化動物骨膠或皮膠等。作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。1－半水石膏；2－二水石膏膠粒；3－二水石膏晶體；4－交錯的晶體膠化結晶開始結晶長大與交錯

建筑石膏凝結硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、662.硬化時體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；石膏制品表面光滑飽滿、棱角清晰，表面潔白細膩，適用于澆注各種建筑花飾和雕塑；干燥時不開裂。

2.硬化時體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；675.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。蒸汽幕可阻止火勢蔓延，能起到防火作用。不宜長期靠近65℃以上高溫的部位，以免脫水分解。二水石膏脫水分解，強度降低，因而不耐火。3.孔隙率大，表觀密度小，強度低。半水石膏水化，理論需水量18.6%，實際加水量約為60~80%，多余水分硬化后蒸發(fā)，留下孔隙。4.隔熱、吸聲性良好。孔隙率高，且為微細的毛細孔。

5.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時，二水石膏的結晶水蒸發(fā)，687.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結合力減弱，強度下降；水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；吸水受凍→空隙中水分會結冰膨脹破壞。提高石膏耐水性加入水硬性材料，如水泥、礦渣。加入水溶性樹脂氨基、密胺、聚乙烯醇等加入有機乳液，如瀝青、石蠟6.具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性。熱容量大，吸濕性強，可以保持室內(nèi)“小氣候”均衡狀態(tài)。8.加工性能好?？射?，可刨，可釘，可打眼。

7.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結合力減弱，強度下降69四、建筑石膏的應用1.制備粉刷石膏。2.石膏砂漿。室內(nèi)抹灰與粉刷；3.建筑石膏制品。如石膏墻板、石膏砌塊；4.藝術裝飾石膏。如裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、雕塑制品；5.用作石膏板:紙面石膏板、纖維石膏板、空心石膏板；

四、建筑石膏的應用1.制備粉刷石膏。70紙面石膏板紙面石膏板71氣硬性膠凝材料教學課件72裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術鏡框羅馬柱裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術鏡框羅馬柱73第二節(jié)石灰

石灰生產(chǎn)簡介石灰的技術要求石灰的應用石灰的特性第二節(jié)石灰石灰74一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時間過長或溫度過高→過火石灰；溫度過低或煅燒時間不足→欠火石灰；

MgCO3700℃MgO+CO2一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時間過長或溫度過高→過火石75

過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有玻璃體的外殼。含SiO2、Al2O3雜質(zhì)，塊體容重大，熟化緩慢，其細小顆粒可能在石灰使用后熟化，體積膨脹，使硬化的砂漿產(chǎn)生崩裂或鼓泡現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。欠火石灰：未分解的石灰石，廢品，利用率很低，不能消化，降低石灰漿的產(chǎn)量。正火石灰：煅燒正常，質(zhì)量輕，無裂縫，密度，表觀密度800-1000kg/m3。當MgO含量≤5%時稱為鈣質(zhì)生石灰。當MgO含量＞5%時稱為鎂質(zhì)生石灰。過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有76●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，形成渣子?！襁^火石灰：過火石灰結構緊密，熟化很慢，當用于建筑上后，可能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，引氣隆起鼓包和開裂?！袷覞{的陳伏：為消除過火石灰的危害，石灰漿需在消解坑里存放兩星期以上（稱為“陳伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陳伏期間石灰漿表面應覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。消解又叫濕法消化，是用酸液或堿液合并在加熱條件下破壞樣品中的有機物或還原性物質(zhì)的方法

●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，77石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤生石灰消化理論需水量32.作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；建筑石膏凝結硬化示意圖2mm方孔篩篩余，%），≤可鋸，可刨，可釘，可打眼。第一節(jié)石膏如石膏墻板、石膏砌塊；石灰的陳伏

石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。石灰的陳伏78石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石灰的熟化過程:石灰在使用前，要加水熟化成熟石灰（消石灰)CaO+H2OCa(OH)2+Q石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石79根據(jù)《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》（JGJ98-2000）：生石灰熟化成石灰膏時，應用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾，熟化時間不得小于7d；磨細生石灰粉的熟化時間不得小于2d?！督ㄖb飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50203-2001）規(guī)定：抹灰用的石灰膏的熟化期不應小于15d；罩面用的磨細石灰粉的熟化期不應小于3d。

根據(jù)《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》（JGJ98-2000）：生803.石灰的硬化過程:石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個同時進行的過程。

●

結晶過程水分蒸發(fā)引起氫氧化鈣從過飽和溶液中析出。●碳化過程氫氧化鈣吸收空氣中CO2，生成碳酸鈣和水Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O

3.石灰的硬化過程:814.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。

生石灰粉（磨細生石灰）:塊灰破碎、磨細而成。消石灰粉（熟石灰）：塊灰淋水消解而得。石灰膏：塊灰加入足量的水，淋制熟化而成（膏狀）。石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。

4.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。82二、石灰的技術要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》（JC/T479-92）鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰（MgO＞5%）。建筑生石灰的技術指標項目鈣質(zhì)生石灰

鎂質(zhì)生石灰

優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥，（%）908580858075CO2含量≤，（%）5796810未消解殘渣含量（5mm圓孔篩余）≤，（%）5101551015產(chǎn)漿量≥，（L/kg）2.82.32.02.82.32.0

二、石灰的技術要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標準：《建筑生石灰》83氣硬性膠凝材料教學課件843.建筑消石灰粉

產(chǎn)品標準：《建筑消石灰粉》（JC/T481-92）；分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。建筑消石灰粉的技術指標項目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥,（%）706560656055656055游離水（%）0.4~2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細度0.90mm篩的篩余≤,(%)000.5000.5000.50.125mm篩的篩余≤,(%)310153101531015

3.建筑消石灰粉產(chǎn)品標準：《建筑消石灰粉》（JC/T4885氣硬性膠凝材料教學課件863.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(OH)2逐漸結晶析出。碳化作用。表層以CaCO3為主，內(nèi)層以Ca(OH)2晶體為主，內(nèi)部水分脫出緩慢，因而石灰凝結硬化緩慢。4.硬化時體積收縮大。

游離水分蒸發(fā)所致。除調(diào)成石灰乳做薄層粉刷外，不宜單獨使用。施工時常加入骨料或纖維材料（如麻刀、紙筋）。

3.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(O876.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。石灰不宜用于潮濕環(huán)境。7.吸濕性強，是傳統(tǒng)的干燥劑。5.硬化后強度低。生石灰消化理論需水量32.13%，實際消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)留下大量孔隙。1:3石灰砂漿28d抗壓強度只有a。

6.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。88四、石灰的應用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細成生石灰粉。生石灰粉（磨細生石灰粉）調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；制作硅酸鹽制品（如灰砂磚等）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；石灰土（灰土）和三合土。消石灰粉制作硅酸鹽制品；石灰土和三合土。石灰膏調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；稀釋成石灰乳（石灰水）涂料。石灰乳用于內(nèi)墻和平頂刷白抹面砂漿。

用石灰、黏土和細砂相混夯實而成的土料，用于夯墻、地坪、地基土和渠道防滲等

四、石灰的應用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細成生石灰粉。89氣硬性膠凝材料教學課件90第三節(jié)水玻璃

概述水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的應用水玻璃的特性第三節(jié)水玻璃概述水玻璃的生產(chǎn)91一、概述水玻璃俗稱泡花堿，化學通式

R2O·nSi02

，其中，n表示一個堿金屬氧化物與n個Si02分子化合。二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比n稱為水玻璃的模數(shù)，一般在～之間，水玻璃的濃度用密度來表示，常用水玻璃的密度為～。一、概述92按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O·nSi02，還有硅酸鉀水玻璃K20·nSiO2等。按含水程度的不同，分為以下三類：塊狀或粉狀水玻璃。溶解度很小，尤其是高模數(shù)的水玻璃；含有化合水的固體水玻璃或水合水玻璃。溶解度提高。塊狀水玻璃的水溶液，即液體水玻璃。

我國目前最常用的仍然是液體鈉水玻璃，簡稱水玻璃。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的93二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及硅藻土等濕制法：將磨細的石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋（2.06×105～3.09×105Pa）內(nèi)用蒸氣加熱，并攪拌，使之直接反應而成液體水玻璃。干制法：將石英砂和碳酸鈉磨細拌勻，在熔爐