第五章 气硬性胶凝材料好

1、第第五五章章 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料胶凝材料胶凝材料 胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料（如胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料（如砂子、石子）或块状材料（如砖、石块）粘合为一个砂子、石子）或块状材料（如砖、石块）粘合为一个整体的材料。整体的材料。 胶凝材料一般分为胶凝材料一般分为有机胶凝材料有机胶凝材料和和无机胶凝材料无机胶凝材料。定义定义分类分类有机胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料沥青类沥青类树脂类树脂类气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料 （1 1）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）硬化并保持和

2、发展其强度的胶凝材料，如硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如石灰石灰、石膏石膏、水玻璃水玻璃和和菱苦水菱苦水。 （2 2）水硬性胶凝材料：既能在空气中（干燥条件下）水硬性胶凝材料：既能在空气中（干燥条件下）硬化，又能在水中继续硬化并保持和发展其强度的胶凝硬化，又能在水中继续硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如材料，如水泥水泥。区别区别第一节第一节 石石 灰灰一、石灰的生产、化学成分与品种一、石灰的生产、化学成分与品种1、生产 石灰是以碳酸钙为主要成分的石灰岩、白云质石灰岩、白垩等为原料，在一定烧结温度下，煅烧所得的产物。其主要成分为氧化钙（CaO). CaCO3CaO+CO2 MgCO3MgO

3、+CO2p过火石灰过火石灰：灰黑色，表面出现裂纹，有玻璃体的外壳。含SiO2、Al2O3杂质，块体容重大，熟化慢。p欠火石灰欠火石灰：未分解的石灰石，废品、利用率很低，不能消化，降低石灰浆的产量。p 正火石灰正火石灰煅烧正常，质量轻，无裂缝，密度为 3.13.4g/cm3，表观密度800-1000kg/m3。 当MgO含量5%时称为钙质石灰钙质石灰。 当MgO含量5%时称为镁质石灰镁质石灰。 2 2、品种（、品种（根据加工方法不同，分为四种：）p 块状生石灰：由石灰石煅烧成的白色疏松结构的块状物 主要成分CaO。p 生石灰粉：由块状生石灰磨细而成。p 消石灰粉：将生石灰用适量的水经消化和干燥而

4、成的粉 末，主要成分为Ca（OH）2。亦称为熟石灰。p 石灰膏：将块状生石灰用过量水（约为生石灰体积的 34倍）消化，或将消石灰粉和水拌合，所得的具一定 稠度的膏状物。主要成分为Ca（OH）2和水。二、生石灰的水化二、生石灰的水化又称熟化熟化或消化消化。是指生石灰与水发生水化反应，生成Ca（OH）2的过程。其水化反应式如下：p 特点：1.反应可逆。 2.水化热大、水化速度快。 3.水化过程体积增大。p 陈伏：为保证石灰完全熟化，石灰必须放入坑中以水覆盖保存两星期以上，这个过程称为 “陈伏”。否则，未水化的石灰颗粒将混砂浆中，在砂浆应用之后熟化，体积膨胀，致使已硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现

5、象，影响工程质量。molKJOHCaOHCaO/85.64)(22三、石灰的硬化三、石灰的硬化 由2个同时进行的过程完成：1、结晶作用游离水分蒸发Ca（OH）2逐渐从饱和溶液中结晶析出。2、碳化作用 Ca（OH）2与空气中的CO2和H 2O化合成CaCO3 结晶。OHnCaCOOnHCOOHCa23222)1()( 碳化四、石灰的技术性质四、石灰的技术性质 1、可塑性好 2、硬化缓慢（对比：建筑石膏硬化快） 3、硬化后强度低 4、硬化时体积收缩大（对比：建筑石膏是微膨胀性） 5、耐水性差（对比：与建筑石膏相同）五、石灰的应用五、石灰的应用（1 1）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆p 石灰乳：

6、将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，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。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，可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。p 石灰砂浆：是将石灰膏、砂加水拌制而成，用于建筑、室内的粉刷。（2 2）石灰土（灰土）和三合土）石灰土（灰土）和三合土 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），二灰碎石（石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等。 石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或

7、夯实，在潮湿环境中使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，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。 （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, 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。皖皖南南民民居居传传统统石石灰灰墙墙面面白白族族传传统统住住宅宅六、石灰的保存六、石灰的保存（1）防潮（与空气中的CO2发生反应）（2）防火（硬化时产生大量的热量）第二节第二节 建

8、筑石膏建筑石膏p石膏胶凝材料是一种理想的高效节能材料石膏胶凝材料是一种理想的高效节能材料重点发重点发展的新型材料；展的新型材料；p具有质轻、绝热、防火、质地细腻美观的特点，是优具有质轻、绝热、防火、质地细腻美观的特点，是优良的装饰材料；良的装饰材料；p我国已经探明的天然石膏矿储量为我国已经探明的天然石膏矿储量为5252亿吨，化学石膏亿吨，化学石膏储量约储量约100100万吨以上；万吨以上；p易于加工、成品多样的各类石膏线；易于加工、成品多样的各类石膏线；p在美国，目前在美国，目前80%80%的住宅使用石膏板作为内墙和吊顶；的住宅使用石膏板作为内墙和吊顶；p石膏的品种很多，主要有建筑石膏、高强石

9、膏、无水石膏的品种很多，主要有建筑石膏、高强石膏、无水 石膏水泥、高温煅烧石膏。石膏水泥、高温煅烧石膏。一、建筑石膏生产简介一、建筑石膏生产简介 1 1、主要原料、主要原料 2 2、主要成分（、主要成分（天然石膏）：建筑石膏是指由二水石膏建筑石膏是指由二水石膏（CaSO42H2O)经过经过加工加工而成的半水石膏而成的半水石膏（ CaSO4 H2O）故又称熟石膏。故又称熟石膏。21破碎、加热和磨细天热二水石膏（天热二水石膏（CaSO4 2 H2O ）天热无水石膏（天热无水石膏（CaSO4）3 3、化学反应式：、化学反应式： 天然二水石膏在加热过程中，随着天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度加热

10、温度和和加热方式加热方式的不同，可以得到不同性质的石膏产品。的不同，可以得到不同性质的石膏产品。二二水水石石膏膏1071700煅烧煅烧 （建筑石膏）性半水石膏1250C，0.13MPa蒸蒸压压锅锅蒸蒸炼炼 （高强石膏） 性半水石膏OHOHCaSOOHCaSO22424211212不同条件反应式：高强复合石膏墙高强复合石膏墙石膏砖石膏砖自流平地面自流平地面二、建筑石膏的性质和技术要求二、建筑石膏的性质和技术要求1 1、性质：、性质：p颜色为白色；颜色为白色；p密度：密度：2.52.8g/cm3;p孔隙率大：孔隙率大：50%60%；2 2、等级标准：、等级标准：具体参见 书上“ 建筑石膏的技术指标

11、”；3 3、石膏产品的标记：、石膏产品的标记：建筑石膏生产线建筑石膏生产线三、建筑石膏的特性三、建筑石膏的特性1. 1.凝结硬化快：凝结硬化快： 初凝时间：不小于6min 终凝时间：不大于30min 一星期左右完全硬化，实际应用中加适量缓凝剂。2.2.硬化后孔隙率大（达硬化后孔隙率大（达50%60%50%60%），故其强度较低。），故其强度较低。p 硬化后强度35MPa隔墙、饰面p 存放三个月强度下降30%。3.3.建筑石膏硬化隔热性和吸音性能良好。建筑石膏硬化隔热性和吸音性能良好。4.4.防火性能良好，防火性能良好，着火温度下，石膏脱水，水分蒸发， 火与板之间形成蒸汽带，阻止火蔓延。5 5、

12、建筑石膏硬化时体积略有膨胀略有膨胀,能充满模型。6 6、装饰性好，、装饰性好，可作吊顶和天花板。7 7、加工性能好、加工性能好，能锯、钉、刨、钻。8 8、耐水性、抗冻性差：、耐水性、抗冻性差： 软化系数为0.20.3，不宜用于室外9 9、塑性变形大：、塑性变形大： 石膏制品有明显的塑性变形性能，因此，一般不能用于承重构件； 四、建筑石膏的应用四、建筑石膏的应用1 1、用于室内用于室内抹灰抹灰、粉刷粉刷，做为，做为装饰材料装饰材料，并可调，并可调 节室内温度和湿度。节室内温度和湿度。2 2、石膏制品：纸面石膏板：内墙、隔墙、天花板、石膏制品：纸面石膏板：内墙、隔墙、天花板 石膏空心条板石膏空心条

13、板 纤维石膏板纤维石膏板 装饰石膏制品等装饰石膏制品等各种石膏装饰板各种石膏装饰板石膏隔墙石膏隔墙石膏线条石膏线条石膏构件石膏构件 建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等.如上图的石膏板造型天花 主要有纸面石膏板、石膏空心条板、石膏装饰板、纤维石膏板等；第三节第三节 水水 玻玻 璃璃1 1、定义、定义 水玻璃是碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能够溶解于水的一种硅酸盐材料。p 最常用的碱金属氧化物：NaNa2 2O O、K K2 2O Op 最常用的水玻璃：硅酸钠 ： NaNa2 2O.nSiOO.nSiO2 2 硅酸钾 : K K2 2O.nSiOO.nSiO2 2等 其中n n称为水玻璃的模数，n

14、=2.5-6n=2.5-6 模数越模数越大大，水玻璃越，水玻璃越粘粘，较，较难溶于水难溶于水，但，但易分解、硬化易分解、硬化。固体水玻璃固体水玻璃主要原料：主要原料：石英砂、纯碱（含硫酸钠的原料）水玻璃的制作：水玻璃的制作： NaNa2 2COCO3 3+nSiO+nSiO2 2 Na Na2 2O O nSiOnSiO2 2+CO+CO2 2水玻璃的硬化：水玻璃的硬化：NaNa2 2O O nSiOnSiO2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O NaO Na2 2COCO3 3+nSiO+nSiO2 2+nH+nH2 2O O2 2、基本性能、基本性能 粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热

15、性好，耐碱性和耐水性差。130014003 3 、水玻璃的应用、水玻璃的应用p 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、强度、抗渗性、耐水性均得到提高。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，填充了材料间孔隙。p 配制防水剂：以水玻璃为基料，配制防水剂。 例如：四矾防水剂是以蓝矾(硫酸铜)、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）各份，溶于6060份的沸水中，降温至5050，投入400400份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在1min内凝结, 适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。p 加固土壤 将模数为. .的液体水玻