气硬性胶凝材料(6)课件

1、第第2 2章章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 上节复习1、材料的分类金属（有色、黑色）、非金属（有机材料、无机材料）、复合材料等2、材料的基本性质物理性质（密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、密实度、空隙率）；力学性质（抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度；弹性和塑性；脆性和韧性；硬度和耐磨性）；与水有关的性质（亲水性、憎水性、耐水性、抗渗性、抗冻性）；耐久性（使用条件下的使用寿命）；热工性质（导热性、热容量）3、材料的装饰性能（颜色、光泽、表面尺寸、质感） 胶凝材料（胶结材料）胶凝材料（胶结材料） 在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，还能将散粒状或块状材料

2、粘结为整体的材料石状体，还能将散粒状或块状材料粘结为整体的材料，并且具有一定的强度。胶凝材料分为无机和有机两，并且具有一定的强度。胶凝材料分为无机和有机两大类，大类，无机胶凝材料无机胶凝材料根据硬化条件不同，分为气硬性根据硬化条件不同，分为气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料两类。胶凝材料、水硬性胶凝材料两类。有机胶凝材料有机胶凝材料是指是指以以天然天然或或人工人工合成高分子合成高分子化合物化合物为基本组成的一类胶为基本组成的一类胶凝材料。最常用的有凝材料。最常用的有沥青沥青、树脂树脂、橡胶橡胶等。等。 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料只在空气中硬化只在空气中硬化 （石灰、石膏）（石灰、石膏） 无机胶凝

3、材料无机胶凝材料（以无机化合物为基本成分）（以无机化合物为基本成分）按凝结硬化按凝结硬化条件分类条件分类水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料空气、水中皆可硬化空气、水中皆可硬化（水泥）（水泥） 有机胶凝材料有机胶凝材料 （天然的或合成的有机（天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分）高分子化合物为基本成分）（沥青（沥青、树脂）树脂）只能在空气中硬化、保持或继续发展强度只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料化、保持或继续发展

4、强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。称为水硬性无机胶凝材料。建筑工程中常用的气硬性无机胶凝建筑工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：材料主要有：石灰、石膏、水玻璃。石灰、石膏、水玻璃。水硬水硬性胶凝材料：性胶凝材料：水泥水泥建筑石灰是指建筑工程中用的石灰，生产工艺建筑石灰是指建筑工程中用的石灰，生产工艺简单，成本低。其中包括建筑生石灰、生石灰简单，成本低。其中包括建筑生石灰、生石灰粉、消石灰等粉、消石灰等 以以CaCOCaCO3 3为主要成分的岩石为主要成分的岩石( (石灰石）在石灰石）在低于烧低于烧结结温度下锻烧而成，是一种古老的建筑材料。如在古温度下锻烧而成，是一种古老的建筑材料。如

5、在古代得到广泛使用的三合土，主要原材料就是石灰。氧代得到广泛使用的三合土，主要原材料就是石灰。氧化镁含量超过化镁含量超过5 5时称为镁质生石灰。氧化镁含量低时称为镁质生石灰。氧化镁含量低于于5 5时为钙质生石灰。时为钙质生石灰。2.1 2.1 石灰石灰天然碳酸岩类岩石天然碳酸岩类岩石（石灰石、（石灰石、白云石）经高温煅烧，其主要成分白云石）经高温煅烧，其主要成分CaCOCaCO3 3分解为以分解为以CaOCaO为主要成分的生石灰，其化为主要成分的生石灰，其化学反应可表示如下：学反应可表示如下：29003COCaOCaCOC 生石灰（堆积密度为生石灰（堆积密度为800800 1000 kg/m1

6、000 kg/m3 3 ) )一般一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。加工后得到生石灰粉（氧化钙生石灰粉。加工后得到生石灰粉（氧化钙) )、消石灰粉消石灰粉( (氢氧化钙）、石灰膏。氢氧化钙）、石灰膏。石灰回转窑石灰窑 块石灰一一. .石灰的消化和硬化石灰的消化和硬化1.1.石灰的熟化和石灰的熟化和“陈伏陈伏”工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消（熟）石灰使之消解为消（熟）石灰氢氧化钙，氢氧化钙，这个过程称为石灰的这个过程称为石灰的“消化消化”，又称，又称“熟化熟化”：molKJOHCaOHCaO

7、/85.64)(22生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为称为“欠火石灰欠火石灰”。还有一种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，还有一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，这种石灰称为缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石过火石灰灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的

8、玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，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。起鼓包和开裂。为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的石灰的“陈伏陈伏”。“陈伏陈伏”期间，石灰浆表面应期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。总结：总结：欠火石灰欠火石灰：温度过低温度过低/ /时间不够时间不够/ /石灰石不能充分

9、烧透石灰石不能充分烧透, ,存在硬心，熟化后使用时需要过筛。存在硬心，熟化后使用时需要过筛。过火石灰：过火石灰：温度过高温度过高/ /时间过长时间过长/ /颜色深（褐、黑）颜色深（褐、黑） 注意注意过火石灰可以使用，但应陈伏过火石灰可以使用，但应陈伏半个月半个月2. 2. 石灰的硬化石灰的硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：面两个同时进行的过程来完成的：(1)(1)游离水分蒸发游离水分蒸发（2 2）结晶作用）结晶作用 氢氧化钙逐渐从饱和氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。溶液中结晶。（3 3）碳化作用）碳化作用 氢氧化钙与空气中的氢氧化钙

10、与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出释出水分水分并被蒸发：并被蒸发：OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()(碳化 碳化作用实际是二氧化碳与水形碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用碳酸钙。所以这个作用不能在没有不能在没有水分的全干状态下进行。水分的全干状态下进行。二二. .建筑石灰的技术指标建筑石灰的技术指标1 1、建筑石灰的技术指标有、建筑石灰的技术指标有细度、细度、CaO+MgOCaO+MgO含量、含量、COCO2 2含量和体积安定性含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等

11、品、一等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见手册：等品和合格品三个等级。具体技术要求见手册： JC/T479-1992 JC/T479-1992 建筑生石灰（建筑生石灰（P12P12表表2-12-1）JC/T480-1992 JC/T480-1992 建筑生石灰粉建筑生石灰粉(P12 (P12 表表2-22-2）JC/T481-1992 JC/T481-1992 建筑消石灰粉建筑消石灰粉(P49 (P49 表表2-32-3） 钙质生石灰钙质生石灰 MgO5%MgO5%；钙质消石灰粉；钙质消石灰粉 MgO4%MgO4% 镁质生石灰镁质生石灰 MgOMgO5%5%；镁质

12、消石灰粉；镁质消石灰粉 MgOMgO4%4%项项 目目钙质生石灰钙质生石灰 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgO CaO+MgO含量含量/% /% 908580858075 C0 C02 2含量含量/% /% 57 79 968 81010未消化残渣含量未消化残渣含量 （5mm5mm圆孔筛余）圆孔筛余）/% /% 510101515510101515 产浆量产浆量/Lkg/Lkg-1-1 2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.0生石灰的技术标准生石灰的技术标准项项 目目钙质生石灰钙质生石灰

13、 镁质生石灰镁质生石灰 优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgO CaO+MgO含量含量/% /% 858080757580757570 C0 C02 2含量含量/% /% 79 91111810101212细细度度0.90mm0.90mm筛筛余筛筛余/%/%0.20.50.51.51.50.20.50.51.51.50.125mm0.125mm筛筛余筛筛余/%/%7.012.012.0 18.018.07.012.012.0 18.018.0生石灰粉的技术标准生石灰粉的技术标准项项 目目钙质消石灰粉钙质消石灰粉 镁质消石灰粉镁质消石灰粉 白云石

14、消石灰粉白云石消石灰粉优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等品品合格合格品品CaO+MgOCaO+MgO含量含量/% /% 707065656060656560605555656560605555 游离水游离水/%/%0.40.4体积安定性体积安定性合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格细细度度0.90mm0.90mm筛筛筛余筛余/%/%0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125mm0.125mm筛筛筛余筛余%3 3101015153 3101015153 310101515消石灰粉的技术标

15、准消石灰粉的技术标准三三. .石灰的技术性质石灰的技术性质（1 1）可塑性好、保水性好）可塑性好、保水性好 生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为约为11）的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附）的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的一层厚的水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有优点是具有良好可塑性良好可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰浆。在水泥砂浆中掺入石灰浆（混合砂浆，砌体中广泛使用混合砂浆，砌体中广泛使用），可使可塑性显著提），可使可塑性显著提高。高。（2 2）硬化慢、强度低）硬化慢、

16、强度低 从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。另外，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的另外，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆（中还会溃散。如石灰砂浆（1 1：3 3）2828天强度仅为天

17、强度仅为0.2-0.5MPa0.2-0.5MPa。所以，。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。但是应注意与用，也不宜用于重要建筑物基础。但是应注意与三合土基础的区别三合土基础的区别石灰粘土砂（炉渣石灰粘土砂（炉渣/石膏）石膏）三合土：三合土：应用应用历史悠久，历史悠久， 主要用于建筑物的地基、基础，也用主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层（后面详细讲解）于道路的基层、垫层（后面详细讲解）（3）水化热大、体积增大因此特别注意过火）水化热大、体积增大因此特别注意过火石灰的危害石灰的危害（4）硬化时体积收缩大石灰在硬化过程中，蒸发大量的游

18、离水而引起显著的收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。（5）耐水性差，不易贮存块状类石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙，失去胶结能力。所以贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久。最好运到后即熟化成石灰浆，将贮存期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。四四. . 石灰的应用石灰的应用（1 1）石灰乳涂料和石灰砂浆）石灰乳涂料和石灰砂浆 将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀

19、释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主拌稀释，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。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，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，可减少可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。涂层粉化现象。 石灰砂浆是将石灰砂浆是将石灰膏、砂加水石灰膏、砂加水拌制而成，按其拌制而成，按其用途，分为用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆砌筑砂浆和抹面砂浆。石灰必须经。石灰必须经过过充

20、分熟化后充分熟化后方能使用，否则引起表面破坏。方能使用，否则引起表面破坏。（2 2）石灰土（灰土）和三合土）石灰土（灰土）和三合土 石灰石灰与与粘土粘土或或硅铝质硅铝质工业废料混合使用，制成工业废料混合使用，制成石灰土石灰土或或石灰与工业废料石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实碾压或夯实，在潮湿环境中使，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业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废料表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有，生成具有水硬性水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。，适于在潮湿

21、环境中使用。如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二灰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），三七灰土、二灰碎石（石灰、（石灰、粉煤灰或炉灰），三七灰土、二灰碎石（石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。 （3 3）灰砂砖和硅酸盐制品）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，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往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝

22、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砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等灰砂砖（逐渐替代粘土砖）蒸压灰砂多孔砖粉煤灰砌块（非承重墙使用）总结：石灰的应用总结：石灰的应用 1.1.石灰乳石灰乳 、涂料、涂料 2.2.砂浆、石灰砂浆、石灰水泥混合砂浆砂浆、石灰砂浆、石灰水泥混合砂浆 3.3.石灰土和三合土石灰土和三合土 4.4.硅酸盐制品原材料硅酸盐制品原材料 第二节第二节 石膏石膏 石膏石膏CaSOCaSO4 4为主要成分。它的建筑性能较之为主要成分。它的建筑性能较之石灰更为优越。分为建筑石膏和高强度

23、石膏两种石灰更为优越。分为建筑石膏和高强度石膏两种。通常是由天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、。通常是由天然二水石膏经过低温煅烧、脱水、磨细而制成。磨细而制成。石膏的存在形式石膏的存在形式天然二水石膏天然二水石膏化工石膏化工石膏天然无水石膏天然无水石膏建筑石膏建筑石膏高强石膏高强石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O OCaSOCaSO4 4HH2 2O O与与CaSOCaSO4 4混合废渣混合废渣CaSOCaSO4 4硬硬-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O一、根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：一、根据石膏中含有结

24、晶水的多少不同可分为：（1 1）无水石膏（）无水石膏（aSOaSO4 4）：也称硬石膏，它结）：也称硬石膏，它结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。（2 2）天然石膏（）天然石膏（aSOaSO4 42H2H2 2O O）：也称生石膏或二水）：也称生石膏或二水石膏，大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏石膏，大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。的主要原料。（）建筑石膏（）建筑石膏 （aSOaSO4 41/2 H1/2 H2 2O O） 也称熟石膏或也称熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根据其内部结半水石膏。它是由生石膏加工

25、而成的，根据其内部结构不同可分为构不同可分为型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏。型半水石膏。 1 1、建筑石膏的生产、建筑石膏的生产建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热而成的。常压下煅烧加热到而成的。常压下煅烧加热到107107170170，可，可产生产生型建筑石膏：型建筑石膏： （二水石膏）（型半水石膏）124124条件下压蒸（条件下压蒸（1.31.3大气压）加热可产生大气压）加热可产生型建筑石膏（高强石膏）：型建筑石膏（高强石膏）： （二水石膏）（型半水石膏）OHOHCaSOOHCaSOCC22417010724211212常压OHOHCaSOO

26、HCaSOC22412424211212压蒸型半水石膏（压蒸条件）与型半水石膏（压蒸条件）与型半型半水石膏（加热条件）相比，结晶颗粒水石膏（加热条件）相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。又称为高强石膏。当加热温度超过当加热温度超过170170时，可生成无时，可生成无水石膏，只要温度不超过水石膏，只要温度不超过200200，此，此无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。 石膏二、二、 建筑石膏的技术性能建筑石膏的技术性能1 1、建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝、建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时间。并按强

27、度和细度分为优等品、一结时间。并按强度和细度分为优等品、一等品和合格品。具体技术要求见等品和合格品。具体技术要求见GB9776-GB9776-19881988。P14P14表表2.62.6）2 2、抗折强度为、抗折强度为2.5MPa2.5MPa的建筑石膏，其标记的建筑石膏，其标记 为为“建筑石膏建筑石膏2.5GB97762.5GB9776”。3 3、建筑石膏在硬化过程中体积、建筑石膏在硬化过程中体积微膨胀微膨胀1 1。三、建筑石膏的特性三、建筑石膏的特性（）凝结硬化速度快（）凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。一般建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。一般石膏的石膏的初凝时间仅为初凝

28、时间仅为10min10min左右，左右，终凝时间不超终凝时间不超过过30min30min，这对于普通工程施工操作十分方便。，这对于普通工程施工操作十分方便。有时需要操作时间较长，可加入适量的缓凝剂，有时需要操作时间较长，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸盐酒精废液等。如硼砂、动物胶、亚硫酸盐酒精废液等。建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。硬化。建筑石膏与水之间产生化学

29、反应的反应式建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：为：OHCaSOOHOHCaSO24224221121|此反应实际上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反应，此反应实际上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反应，因为二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，因为二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反应总体所以此反应总体表现为向右进行，二水石膏以胶体微粒自水中析出。表现为向右进行，二水石膏以胶体微粒自水中析出。石膏的凝结：石膏的凝结： 随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生结晶，结晶随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗粒之间便产生了磨擦力体的不断

30、生成和长大，晶体颗粒之间便产生了磨擦力和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的石膏的初凝初凝；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结力的；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消失，这种现象为增大，浆体的塑性很快下降，直至消失，这种现象为石膏的石膏的终凝终凝。石膏的硬化：石膏的硬化： 石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也会不断相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也会不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，增大，直

31、至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，这一过程称为石膏的这一过程称为石膏的硬化硬化。石膏浆体的凝结和硬化，。石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。实际上是交叉进行的。）凝结硬化时的膨胀性）凝结硬化时的膨胀性 建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，其体积不建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，其体积不仅不会收缩，而且还稍有膨胀（仅不会收缩，而且还稍有膨胀（0.2%0.2% 1.5%1.5%），这种膨胀不会对），这种膨胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、石膏造成危害，还能使石膏的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥时的开裂。避免了普通

32、材料干燥时的开裂。（）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低 建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，常加入的水分要比建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，常加入的水分要比水化所需的水量多（理论需水量水化所需的水量多（理论需水量1818左右），因此，石膏在硬化左右），因此，石膏在硬化过程中由于水分的蒸发，使原来的充水部分空间形成孔隙，造成过程中由于水分的蒸发，使原来的充水部分空间形成孔隙，造成石膏内部的大量微孔，使其重量减轻，但是抗压强度也因此下降。石膏内部的大量微孔，使其重量减轻，但是抗压强度也因此下降。通常石膏硬化后的表观密度约为通常石膏硬化后的表观密度约为00k

33、g00kg3 31000 kg1000 kg3 3，抗压强度约为抗压强度约为PaPa5 5PaPa。（）良好的隔热和吸音和（）良好的隔热和吸音和“呼吸呼吸”功能功能( (调湿调温作用调湿调温作用) ) 石膏硬化体中大量石膏硬化体中大量不连通的微孔不连通的微孔，使其传热性显著下降，因此具，使其传热性显著下降，因此具有良好的绝热能力；石膏的大量微孔，特别是表面微孔对声音传有良好的绝热能力；石膏的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导或反射的能力也显著下降，使其具有较强的吸声能力。大热容导或反射的能力也显著下降，使其具有较强的吸声能力。大热容量和大的孔隙率及开口孔结构，使石膏具有呼吸水蒸气的功能。量和大

34、的孔隙率及开口孔结构，使石膏具有呼吸水蒸气的功能。（）防火性好，但耐水性差、抗冻性差（）防火性好，但耐水性差、抗冻性差 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时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或遇火后会脱出21%21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果。火效果。 由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子间的粘结力，遇水由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子间的粘结力，遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶后粒子间连接点的粘结力可能

35、被削弱。部分二水石膏溶解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬化体的耐水性较差。解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬化体的耐水性较差。 （6 6）有良好的装饰性和可加工性）有良好的装饰性和可加工性 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。五、建筑石膏的应用五、建筑石膏的应用（1 1） 石膏砂浆及粉刷石膏石膏砂浆及粉刷石膏（2 2） 建筑石膏制品：石膏板、石膏砌建

36、筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等块等 (3(3） 制作建筑雕塑和模型制作建筑雕塑和模型# #穿孔石膏板石膏板纸面石膏板生产线石膏花饰石膏线石膏花饰石膏板吊顶2.3 2.3 水玻璃水玻璃水玻璃俗称泡花碱，由溶于水的碱金属氧水玻璃俗称泡花碱，由溶于水的碱金属氧化物和二氧化硅结合而成，属可溶性的硅化物和二氧化硅结合而成，属可溶性的硅酸盐类。酸盐类。 根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: : 硅酸钠水玻璃（硅酸钠水玻璃（NaNa2 2OOSiOSiO2 2）、）、硅酸钾水玻璃硅酸钾水玻璃2 2SiOSiO2 2）、）、硅酸锂水玻璃（硅酸锂水玻璃（i i2 2OOSiOSiO

37、2 2）等品种，最常用的是等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃硅酸钠水玻璃。水玻璃1. 1. 水玻璃的生产水玻璃的生产生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。 湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生液体水玻璃。液体水玻璃。 干法生产硅酸钠水玻璃是将干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于磨细拌匀，在熔炉中于13001300 14001400C C温度下熔化，按下式反应生成温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃。固体水玻璃于

38、水中加热溶解固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：而生成液体水玻璃。其反应式为：222232COnSiOONanSiOCONa2. 2. 水玻璃的特性水玻璃的特性液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：由于空气中由于空气中COCO2 2浓度较低，这个过程进行的很慢，浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入为了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸钠氟硅酸钠NaNa2 2SiFSiF6 6作为促硬剂，促使硅酸凝胶加作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出。

39、氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的速析出。氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的1212。OHSiOOHSiOOmHnSiOCONaOmHCOnSiOONa2222223222223. 3. 水玻璃的技术性质水玻璃的技术性质（）粘结力强。（）粘结力强。 水玻璃硬化后具有较高的粘水玻璃硬化后具有较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。另外，水玻璃硬结强度、抗拉强度和抗压强度。另外，水玻璃硬化析出的硅酸凝胶还有化析出的硅酸凝胶还有堵塞毛细孔隙而防止水分堵塞毛细孔隙而防止水分渗透的作用。渗透的作用。（）耐酸性好。（）耐酸性好。 硬化后的水玻璃，其主要成硬化后的水玻璃，其主要成分是分是iOiO2 2，具有高度的耐

40、酸性能，能抵抗大多，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。但其不耐碱性介质侵数无机酸和有机酸的作用。但其不耐碱性介质侵蚀。蚀。（）耐热性高。（）耐热性高。 水玻璃不燃烧，硬化后形成水玻璃不燃烧，硬化后形成 iOiO2 2空间网状骨架，在高温下硅酸凝胶干燥得空间网状骨架，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。二氧化硅和氧化钠摩尔数之比n称为水玻璃的模数。模数大，水玻璃粘度大，较难溶于水，但是较易分解、硬化。常用水玻璃的模数为2.62.8.水玻璃在空气中硬化速度很慢，为加快反应速度，经常加入氟硅酸钠，作为促凝剂。一般掺量为

41、水玻璃的1215。但是氟硅酸钠有毒，应注意安全。4. 4. 水玻璃的应用水玻璃的应用（）用作涂料，涂刷材料表面（）用作涂料，涂刷材料表面 直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，或涂刷粘土砖、硅酸盐制品、水泥混凝或涂刷粘土砖、硅酸盐制品、水泥混凝土等多孔材料，可使材料的密实度、强土等多孔材料，可使材料的密实度、强度、抗渗性、耐水性均得到提高。度、抗渗性、耐水性均得到提高。这是因为水玻璃与材料中的这是因为水玻璃与材料中的a a（OHOH）2 2反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔隙。隙。（2 2）配制防水剂）配制防水剂 以水玻璃为基料，

42、配制防水剂。例如：以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：四矾防水剂是以蓝矾四矾防水剂是以蓝矾( (硫酸铜硫酸铜) )、明矾（钾、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）各份，溶于各份，溶于6060份的沸水中，降温至份的沸水中，降温至，投入，投入400400份水玻璃溶液中，搅拌均匀而份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在成的。这种防水剂可以在1min1min内凝结内凝结, , 适适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。（3 3）加固土壤）加固土壤 将模数为将模数为. .的液体水玻璃和氯化的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替

43、向地层压入，两钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达种方法加固的砂土，抗压强度可达 。( 4 ) ( 4 ) 配制水玻璃砂浆。配制水玻璃砂浆。 将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一定比例配合成砂浆定比例配合成砂浆, ,可用于修补墙体裂缝。可用于修补墙体裂缝。（）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐（）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土热混凝土

44、 用水玻璃（耐酸水泥）作为胶凝材料，用水玻璃（耐酸水泥）作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配制不同耐热度的水玻的耐热骨料，可配制不同耐热度的水玻璃耐热混凝土。璃耐热混凝土。例1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。答：石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，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。例2 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？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