第五章(氣硬性膠凝材料)

2.6

氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料——只能在空氣中硬化，并保持發(fā)展其強(qiáng)度。在水中不能硬化，不具有強(qiáng)度。如：石膏、石灰、水玻璃等。只適用于地上或干燥環(huán)境。2.6.1

石膏石膏是以硫酸鈣為主要成分。P81一．

石膏膠凝材料的生產(chǎn)將二水石膏在不同壓力溫度下煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。由于煅燒的條件不同，可得不同的石膏品種：1．

建筑石膏（β型半水石膏）——二水石膏經(jīng)107℃—170℃加熱、脫水而成。建筑石膏特點(diǎn)：晶體較細(xì)，水化速度快，需水量較大，強(qiáng)度低。2．

高強(qiáng)石膏（α型半水石膏）——二水石膏經(jīng)壓蒸條件（0.13MPa壓力、125℃）、加熱而成。特點(diǎn)：晶粒粗大，需水量少，結(jié)晶良好，硬化體強(qiáng)度高，比β型高2—7倍。適用：強(qiáng)度較高的抹灰工程、石膏制品。3．

可溶性硬石膏——二水石膏在溫度加熱到170—200℃時(shí)，脫水而成。特點(diǎn)：需水量大，與水調(diào)和后仍能很快凝結(jié)硬化，強(qiáng)度低，不宜直接使用。4．

不溶性硬石膏——二水石膏經(jīng)溫度加到400—750℃而成。難溶于水，石膏完全失去水分，失去凝結(jié)硬化功能，即死燒石膏。二．

建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏與適量水混合，重新生成二水石膏。由于二水石膏溶解度小，因此，形成過飽和溶液，二水石膏沉淀并析晶，形成可塑性的漿體。而使原有半水石膏溶解的平衡濃度破壞，半水石膏進(jìn)一步溶解水化，隨著漿體中的自由水減少，漿體很快失去塑性，晶體大量形成，石膏凝結(jié)，產(chǎn)生強(qiáng)度，并不斷增長(zhǎng)，直到完全干燥，強(qiáng)度發(fā)展到最大值，石膏硬化。

三．建筑石膏的性質(zhì)1．

表觀密度小，強(qiáng)度較低。2．

凝結(jié)硬化快。初凝時(shí)間：6分鐘；終凝時(shí)間：30分鐘。3．

孔隙率大，熱導(dǎo)率小。保溫隔熱性好，吸聲性強(qiáng)。：0.121—0.205w/(m·k)。4．

凝固時(shí)體積微膨脹，約為0.05%—0.15%。因此，石膏制品表面光滑細(xì)膩、飽滿，干燥時(shí)不開裂。5．

吸濕性強(qiáng)，耐水性、抗凍性差，不宜用于室外、潮濕環(huán)境。6．

防火性好。但不宜長(zhǎng)期在65℃以上的高溫部位使用，以免二水石膏緩慢脫水分解而降低強(qiáng)度。四．建筑石膏的用途1．

室內(nèi)抹灰及粉刷——石膏砂漿；2．

制作石膏板。如：紙面石膏板、纖維石膏板、石膏空心條板等。（1）

紙面石膏板——以建筑石膏為主要原料，摻入纖維，外加劑和適量輕質(zhì)填料，加水拌成料漿，兩面以特制的板紙護(hù)面。紙面石膏板可作多層或高層建筑的內(nèi)墻、隔墻，也可作吊頂?shù)拿鎸硬牧?。?）

石膏空心條板（無(wú)紙石膏板）尺寸：長(zhǎng)2700—3000mm，寬450—600mm，厚60—100mm。孔數(shù)：7—9，孔洞率30%—40%。強(qiáng)度高，工藝簡(jiǎn)單，安裝時(shí)不需龍骨?？勺髅裼米≌膬?nèi)墻、隔墻。（3）

纖維石膏板——摻加少量增強(qiáng)纖維材料，抗彎強(qiáng)度、彈性模量都高于紙面石膏板?？捎糜趦?nèi)隔墻、吊頂材料。2.6.2

石灰一．石灰的生產(chǎn)P82天然石灰?guī)r在適當(dāng)溫度下煅燒而得生石灰。這一化學(xué)反應(yīng)是一吸熱反應(yīng)。煅燒正常的塊狀石灰是疏松多孔結(jié)構(gòu)，白色微黃且色質(zhì)均勻。二．生石灰的熟化（消解過程）經(jīng)熟化后的氫氧化鈣稱為熟石灰。消解過程是一放熱反應(yīng)。特點(diǎn)：1．

水化速度快，放熱量大。每消解1Kg生石灰，可放熱1160KJ。2．

水化過程中體積增大，含雜質(zhì)且煅燒不良的生石灰體積增大1.5—2倍；質(zhì)純且煅燒良好的生石灰體積增大3—3.5倍。3．

水化反應(yīng)是可逆的。如不及時(shí)散熱通風(fēng)，當(dāng)溫度太高，超過反應(yīng)平衡的溫度（547℃，1個(gè)大氣壓），反應(yīng)則向左方進(jìn)行。水分蒸發(fā)太快，使生成的氫氧化鈣脫水分解為氧化鈣和水，影響消解。三．石灰的硬化——包含干燥、結(jié)晶、碳化三個(gè)交錯(cuò)的過程。1．干燥硬化與結(jié)晶硬化。在干燥過程中，游離水分蒸發(fā)，毛細(xì)管緊縮，使氫氧化鈣顆粒相互靠攏，并產(chǎn)生搭接，結(jié)晶析出。2．碳化硬化氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣。新生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生，構(gòu)成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，使硬化漿體的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。顯然，碳化對(duì)于強(qiáng)度的提高和穩(wěn)定是十分有利的。但碳化過程非常慢，長(zhǎng)時(shí)間只限于表層。四．石灰的品種根據(jù)成品加工方法不同分：1．

塊狀生石灰。由石灰?guī)r煅燒而得，主要成分：氧化鈣。2．

消石灰粉。由生石灰加適量水消化所得的粉末。主要成分是氫氧化鈣。3．

石灰膏。由生石灰加過量水（為生石灰體積的3—4倍）消解而成。主要成分：氫氧化鈣和水。4．

石灰乳。由生石灰加大量水消解而成，主要成分：氫氧化鈣和水。5．

磨細(xì)生石灰粉?！褂脮r(shí)不用提前消化，直接加水使用，熟化、硬化速度可提高30—50倍，強(qiáng)度提高兩倍。五．石灰的技術(shù)性質(zhì)1．

吸濕性強(qiáng)、保水性好、可塑性好。2．

硬化慢，強(qiáng)度低。3．

硬化時(shí)體積收縮大，易開裂。因此，石灰漿不宜單獨(dú)使用。工程應(yīng)用時(shí)，常在石灰中摻入砂、麻刀、紙筋等，以抵抗收縮引起的開裂和增加抗拉強(qiáng)度。4．

耐水性差。由于內(nèi)部未碳化的氫氧化鈣微溶于水，受潮時(shí)，耐水性極差，強(qiáng)度喪失。因此，石灰不宜用于潮濕環(huán)境及受水浸泡的部位。六．石灰的用途P831．

配制石灰砂漿，可作砌筑或抹灰砂漿。2．

配制灰土、三合土（石灰、粘土、砂或石、爐渣）。3．

制作碳化石灰板——