石 膏 Gpysum

1、Company L1第二章第二章 石石 膏膏 Gpysum 石膏的相组成及晶体结构石膏的相组成及晶体结构 石膏的生产石膏的生产 半水石膏的水化与硬化半水石膏的水化与硬化 石膏的性质及技术要求石膏的性质及技术要求 石膏的应用石膏的应用本章提要：本章提要：Company L2 本章导入：本章导入：u9000年前，叙利亚和土耳其的安那托利亚就有古迹；年前，叙利亚和土耳其的安那托利亚就有古迹；u5000年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破碎磨成粉末，再与水拌合制得用于金字塔建设中石块的碎磨成粉末，再与水拌合制得用于金字塔建设中石块的粘结材料粘结材料灰

2、浆；灰浆；u372287BC，古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏），古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏）做神庙的窗户；做神庙的窗户；u古罗马人用石膏浇注了成千上万座古古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊的雕塑希腊的雕塑；u17世纪，巴黎的木制房的所有墙壁均用石膏灰浆覆盖，世纪，巴黎的木制房的所有墙壁均用石膏灰浆覆盖，以提高防火性能。因而，以提高防火性能。因而，巴黎巴黎有石膏首都（有石膏首都（capital of plaster）之称。）之称。Company L3 燃耗低、投资小、生产率高、资源丰富；燃耗低、投资小、生产率高、资源丰富； 质量轻、凝结快、耐火性好、隔音、隔热好质量轻、凝结快、

3、耐火性好、隔音、隔热好; 可取代粘土砖。可取代粘土砖。 医药、工艺雕塑、陶瓷、机械模型、水泥、纸面石膏、医药、工艺雕塑、陶瓷、机械模型、水泥、纸面石膏、建筑饰面板、隔音板等。建筑饰面板、隔音板等。 本章导入：本章导入：Company L4 第二章第二章 石石 膏膏v 石膏石膏-CaSO4为主要成分的气硬性胶凝材料。为主要成分的气硬性胶凝材料。 分为分为建筑石膏建筑石膏和和高强度石膏高强度石膏两种。两种。 一、石膏的相组成及晶体结构一、石膏的相组成及晶体结构CaSO4xH2O型型型型建筑石膏建筑石膏高强度石膏高强度石膏Company L5v 目前一般认为石膏有五种形态，七个变种：目前一般认为石膏

4、有五种形态，七个变种： 第二章第二章 石石 膏膏一、石膏的相组成及晶体结构一、石膏的相组成及晶体结构石膏制品工业包括两部分：石膏制品工业包括两部分：石膏胶凝材料的制备石膏胶凝材料的制备石膏制品的制作石膏制品的制作石膏的脱水与再水化是整个石膏工业的理论基础石膏的脱水与再水化是整个石膏工业的理论基础Company L6 第二章第二章 石石 膏膏一、石膏的相组成及晶体结构一、石膏的相组成及晶体结构v 石膏石膏是是结构结构 SO4H2OCa二水石膏的晶体结构图二水石膏的晶体结构图Company L7 第二章第二章 石石 膏膏一、石膏的相组成及晶体结构一、石膏的相组成及晶体结构（-CaSO41/2H2O

5、）是二水石膏在一定温度下是二水石膏在一定温度下加热脱水并细磨制成的，以加热脱水并细磨制成的，以型半水石膏为主要组成的型半水石膏为主要组成的气硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料。（-CaSO41/2H2O）是二水石膏在是二水石膏在加压蒸气加压蒸气热热处理条件下形成处理条件下形成型半水石膏，经干燥细磨制成的气硬型半水石膏，经干燥细磨制成的气硬性胶凝材料。性胶凝材料。Company L8结晶度结晶度较差较差，常为细小的纤维状或片状聚集体，比表面积，常为细小的纤维状或片状聚集体，比表面积较大较大，需水量大，水化速度快，水化热高，水化后硬化体的需水量大，水化速度快，水化热高，水化后硬化体的强度低强度低。结晶比

6、较结晶比较完整完整，常呈短柱状，晶粒较粗大，比表面积，常呈短柱状，晶粒较粗大，比表面积较小较小，致，致密，有一定的结晶形状，密，有一定的结晶形状，需水量小，水化速度慢，水化热低，水化后硬需水量小，水化速度慢，水化热低，水化后硬化体的化体的强度高强度高。 第二章第二章 石石 膏膏一、石膏的相组成及晶体结构一、石膏的相组成及晶体结构二二水水石石膏膏107170煅烧煅烧 （建筑石膏）（建筑石膏）型半水石膏125，0.13MPa （高强石膏）（高强石膏） 型半水石膏蒸压蒸压锅蒸炼锅蒸炼Company L9 第二章第二章 石石 膏膏二、石膏的生产二、石膏的生产 生产方法：将原料在不同压力和温度下煅烧、脱

7、水，再生产方法：将原料在不同压力和温度下煅烧、脱水，再 经磨细而成的。在不同的工艺条件下，所得到的产品结构、经磨细而成的。在不同的工艺条件下，所得到的产品结构、性质、用途也各不相同。性质、用途也各不相同。 原料原料 主要生产工序：破碎、粉磨、煅烧主要生产工序：破碎、粉磨、煅烧 生产工艺：干法煅烧、湿法煅烧生产工艺：干法煅烧、湿法煅烧Company L101天然二水石膏天然二水石膏2 硬石膏硬石膏3 化工石膏化工石膏 第二章第二章 石石 膏膏我国以探明储量为我国以探明储量为471.5亿吨，居世亿吨，居世界之首界之首化工生产中的化工生产中的副产品副产品二、石膏的生产二、石膏的生产 1 1、原料、原

8、料无水石膏无水石膏Company L11Company L12 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产 天然二水石膏天然二水石膏名称名称天然二水石膏，又称生石膏、软石膏或简称石膏。天然二水石膏，又称生石膏、软石膏或简称石膏。分子式分子式化学组成的理论质量化学组成的理论质量物理性质物理性质CaSO42H2O（按其二水硫酸钙百分含量划分为（按其二水硫酸钙百分含量划分为五五个等级）个等级）32.57% CaO ，46.50% SO3 ，20.93%H2Ou莫氏硬度为莫氏硬度为1.22.0（所以称（所以称软石膏软石膏）；）；u密度为密度为2.22.4 g/cm3；u纯净的石膏为无色透明

9、或白色，常含有粘土、细砂纯净的石膏为无色透明或白色，常含有粘土、细砂等杂质而显灰、褐、赤色、灰黄、淡红等各种颜色；等杂质而显灰、褐、赤色、灰黄、淡红等各种颜色；u按物理性质可将其分为五类。按物理性质可将其分为五类。透明石膏透明石膏纤维石膏纤维石膏雪花石膏雪花石膏普通石膏普通石膏土石膏土石膏Company L13Company L14天然二水石膏天然二水石膏 二水石膏属于单斜晶系。二水石膏属于单斜晶系。Ca2+联结联结SO42-四面体，四面体，构成构成双层双层的结构层，水分子分布于双层结构层之间。的结构层，水分子分布于双层结构层之间。其双晶呈燕尾状。其双晶呈燕尾状。晶型结构晶型结构SO4H2OC

10、a 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产Company L15天然硬石膏天然硬石膏名称名称天然硬石膏，又称无水石膏。天然硬石膏，又称无水石膏。分子式分子式化学组成的理论质量化学组成的理论质量物理性质物理性质CaSO441.19% CaO ，58.81% SO3u莫氏硬度为莫氏硬度为3.03.5（硬度比二水石膏（硬度比二水石膏大大，故称，故称硬硬石膏）；石膏）；u密度为密度为2.93.0g/cm3；u纯净的硬石膏为无色、透明或白色，常含有粘纯净的硬石膏为无色、透明或白色，常含有粘土、细砂等杂质而成暗灰色；土、细砂等杂质而成暗灰色；u属正交晶系。属正交晶系。 第二章第二章 石石

11、膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产Company L16 磷石膏、氟石膏、排烟脱硫石膏磷石膏、氟石膏、排烟脱硫石膏( (FGD) )及其它副及其它副产石膏。产石膏。 化工石膏（工业副产石膏）化工石膏（工业副产石膏） 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产Company L17干法煅烧干法煅烧在干燥条件下在干燥条件下脱水而成脱水而成建筑石膏建筑石膏 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产2、生产工艺、生产工艺Company L18湿法煅烧湿法煅烧在饱和水蒸气在饱和水蒸气压下压下“煮成煮成”高强石膏高强石膏 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产2、

12、生产工艺、生产工艺Company L19Company L20新制新制备的建筑石膏应经过储存才能使用，这一工序称为陈化。备的建筑石膏应经过储存才能使用，这一工序称为陈化。陈化的本质是使石膏的品质均一化。陈化的本质是使石膏的品质均一化。陈化时应注意尽量避免与湿空气接触。陈化时应注意尽量避免与湿空气接触。 第二章第二章 石石 膏膏二、石膏的生产二、石膏的生产2、生产工艺、生产工艺Company L21 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产3、建筑石膏的常用煅烧设备、建筑石膏的常用煅烧设备连续式炒锅连续式炒锅；内加热管式回内加热管式回转窑；转窑；沸腾炉沸腾炉 沙士基打磨；沙士基打磨

13、；Delta磨；磨；彼德斯磨；彼德斯磨；斯德动态气斯德动态气流煅烧炉流煅烧炉 直热式回转窑直热式回转窑 流化床式煅烧炉流化床式煅烧炉 Company L22 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产连续式炒锅连续式炒锅3、建筑石膏的常用煅烧设备、建筑石膏的常用煅烧设备Company L23 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产沸腾炉沸腾炉3、建筑石膏的常用煅烧设备、建筑石膏的常用煅烧设备Company L24 第二章第二章 石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产回转窑回转窑3、建筑石膏的常用煅烧设备、建筑石膏的常用煅烧设备Company L25 第二章第二章

14、石石 膏膏 二、石膏的生产二、石膏的生产气流床式煅烧炉气流床式煅烧炉3、建筑石膏的常用煅烧设备、建筑石膏的常用煅烧设备Company L26 第二章第二章 石石 膏膏三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化 Company L27 第二章第二章 石石 膏膏三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化1 1、半水石膏的水化过程与机理、半水石膏的水化过程与机理胶体理论胶体理论（局部化学反应理论）（局部化学反应理论）结晶理论（溶解析晶理论）结晶理论（溶解析晶理论）OHCaSOOHOHCaSO24224222321+Q由于半水石膏的溶解度比二水石膏大（约由于半水石膏的溶解度比二水石膏大（约

15、4 4倍），所以二水倍），所以二水石膏处于过饱和状态，不断从溶液中析晶，水解反应不断，反石膏处于过饱和状态，不断从溶液中析晶，水解反应不断，反应不断向右进行，直至半水石膏全部转变成二水石膏。应不断向右进行，直至半水石膏全部转变成二水石膏。Company L28 第二章第二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化2、半水石膏的硬化过程与机理、半水石膏的硬化过程与机理自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠。自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆体变稠。溶液中的自由水溶液中的自由水生成二水石膏用水生成二水石膏用水吸附水吸附水水分蒸发水分蒸发浆体变稠浆体变稠摩擦力摩擦

16、力粘结力粘结力失去可塑性失去可塑性初凝初凝终凝终凝Company L29 第二章第二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化2、半水石膏的硬化过程与机理、半水石膏的硬化过程与机理二水石膏晶体逐渐长大，共生二水石膏晶体逐渐长大，共生交错交错，形成一个结，形成一个结晶晶结构网结构网，浆体产生，浆体产生强度强度，直到干燥。，直到干燥。石膏浆体的硬化过程就是石膏浆体的硬化过程就是结晶结构网的形成过程。结晶结构网的形成过程。 Company L30 第二章第二章 石石 膏膏三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化Company L31 型半水石膏浆体强度的发展过程型半水石

17、膏浆体强度的发展过程第一阶段第一阶段 5min以前，浆以前，浆体的塑性强度很低，且体的塑性强度很低，且增长很慢；增长很慢；第二阶段第二阶段 5min30min，强度迅速增大，并发展强度迅速增大，并发展到最大值；到最大值；最后最后如果硬化浆体在潮如果硬化浆体在潮湿条件下养护，则强度湿条件下养护，则强度逐渐有所下降。逐渐有所下降。 第二章第二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化Company L32水化初期：二水石膏晶体较少水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量增多随着水化反应进行二水石膏晶体量增多石膏硬化体中晶体堆积体石膏硬化体中晶体堆积体 第二章第

18、二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化结晶结构网中存在结结晶结构网中存在结晶接触点，导致石膏晶接触点，导致石膏硬化体耐水性差硬化体耐水性差Company L336.010.0MPa抗水性差抗水性差强度损失可达强度损失可达70甚至更大甚至更大干燥状况干燥状况饱和水状态饱和水状态 第二章第二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化石膏硬化浆体中结晶接触点具有重大的溶解度石膏硬化浆体中结晶接触点具有重大的溶解度Company L34保证石膏硬化浆体结晶结构的形成；保证石膏硬化浆体结晶结构的形成；在保证一定强度的前提下，减少接触点的数量；在保证一定强

19、度的前提下，减少接触点的数量；保证石膏硬化浆体有较高的密实度，即减少孔隙率和保证石膏硬化浆体有较高的密实度，即减少孔隙率和孔径的大小以及结构裂缝；孔径的大小以及结构裂缝；加入一定数量的硅酸盐水泥或其他含有活性二氧化硅、加入一定数量的硅酸盐水泥或其他含有活性二氧化硅、三氧化二铝的氧化钙。三氧化二铝的氧化钙。 第二章第二章 石石 膏膏 三、半水石膏的水化与硬化三、半水石膏的水化与硬化Company L35（1）技术性质）技术性质颜色：白色颜色：白色密度通常为密度通常为2.52.7kg/cm3 ； 堆积密度通常为堆积密度通常为0.81.0kg/cm3孔隙率大孔隙率大：50%60%（2）石膏产品的标记

20、：）石膏产品的标记： 第二章第二章 石石 膏膏四、石膏的性质与技术要四、石膏的性质与技术要求求1、建筑石膏的性质和技术要求、建筑石膏的性质和技术要求Company L36 第二章第二章 石石 膏膏 四、石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求1、建筑石膏的性质和技术要求、建筑石膏的性质和技术要求注：表中强度为注：表中强度为2小时的强度值小时的强度值（3） GB 9776建筑石膏的等级要求建筑石膏的等级要求 ：Company L37 第二章第二章 石石 膏膏1、建筑石膏的性质和技术要求、建筑石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求（4） 建筑石膏的特性建筑石膏的特

21、性 Company L38 第二章第二章 石石 膏膏1、建筑石膏的性质和技术要求、建筑石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求（4） 建筑石膏的特性建筑石膏的特性 Company L39 第二章第二章 石石 膏膏1、建筑石膏的性质和技术要求、建筑石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求四、石膏的性质和技术要求（4） 建筑石膏的特性建筑石膏的特性 建筑石膏的理论需水量为建筑石膏的理论需水量为18.6%，但在使用时为使石，但在使用时为使石膏浆获得良好的流动性，其实际加水量膏浆获得良好的流动性，其实际加水量60%80%。因此。因此硬化后多余水分蒸发，造成石膏内部的大量微孔，气孔硬化后多余水分蒸发，造成石膏内部的大量微孔，气孔率约率约50%60%。质轻但强度低，保温、隔热、吸声质轻但强度低，保温、隔热、吸声性好，具有性好，具有“呼吸呼吸”功能功能Company L40 石膏制品不仅表面光滑，且质地细石膏制