气硬性胶凝材料工管水利

1[了解]建筑石灰的煅烧,二水石膏的热过程中变化及产物。[熟悉]胶凝材料的分类、建筑石灰和石膏的技术指标，建筑石膏的生产，石膏的品种与应用。[掌握]建筑石灰和石膏的熟化与硬化，建筑石膏和石灰的特性、应用及质量要求。[学时]2学时教学要求2概述基本概念胶凝材料的分类3基本概念：什么是胶凝材料？定义：

经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。特征：能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。4胶凝材料的种类？按其化学组成：有机胶凝材料：沥青、树脂等。无机胶凝材料：水泥、石膏、石灰等。按其硬化条件：气硬性胶凝材料石膏、石灰等；水硬性胶凝材料各种水泥等。5气硬性与水硬性胶凝材料的特点气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发展其强度；

关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！6

第一节石灰石灰的制备及产品质量石灰的熟化和硬化石灰的技术指标石灰的技术性质石灰的应用7原料：以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。石灰的制备：石灰石的热分解反应：

CaCO3CaO＋CO2制备工艺：岩石破碎煅烧粉磨(消解)

石灰的制备8制备工艺与产品石灰石1000～1200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化灰池石灰浆浓缩石灰膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时，

欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰减轻或消除过火石灰的危害9第一节石灰产品质量优质生石灰欠火石灰过火石灰颜色：洁白——发青、暗灰——深褐色、发黑形成原因及危害10

第一节石灰石灰的制备及产品质量石灰的熟化和硬化石灰的技术指标石灰的技术性质石灰的应用11石灰的熟化：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—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“熟化”，又称“消化”：石灰的陈伏：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，这一过程称为石灰的“陈伏”。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。第二节石灰12石灰浆体

氢氧化钙晶体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化石灰的熟化和硬化碳酸钙晶体13结晶作用生石灰或熟石灰＋水成为Ca(OH)2浆体；浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网—硬化。碳化作用Ca(OH)2与空气中的CO2气体反应，在表面形成CaCO3膜层。提高耐久性。石灰的硬化不能在没有水分的全干状态下进行14

第二节石灰石灰的制备及产品质量石灰的消化和硬化石灰的技术指标石灰的技术性质石灰的应用15建筑石灰的技术指标细度、CaO+MgO含量、CO2含量、体积安定性等。按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。第二节石灰建筑石灰的技术性质1、可塑性和保水性好2、硬化慢、强度低3、硬化时体积收缩大4、耐水性差，不易贮存16

第二节2石灰石灰的制备及产品质量石灰的消化和硬化石灰的技术指标石灰的技术性质石灰的应用17石灰的应用1、石灰乳和石灰砂浆

——廉价的涂料、砌面砂浆和抹面砂浆2、石灰土（灰土）和三合土

——建筑基础或道路基础3、灰砂砖和硅酸盐制品第一节石灰18问题？1.过火石灰有什么危害？应如何消除？

答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？

答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。19

第二节石膏石膏的原料、分类及制备建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术性质建筑石膏的应用20第二节石膏石膏胶凝材料的制备原料：天然二水石膏ＣaSO4·2H2O、以ＣaSO4·2H2O为主要成分的废渣制备：将二水石膏在不同压力和温度下煅烧、脱水，再经磨细而成。常压下煅烧加热到107℃～170℃，可产生β型建筑石膏124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热,可产生α型建筑石膏：石膏21石膏的分类石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。

X为结晶水H2Ox＝0，硬石膏(无水石膏)x＝0.5，熟石膏(半水石膏)x＝2，生石膏(二水石膏)石膏胶凝材料(Gypsumbinder

)的组成：

CaSO4·0.5H2O（应用广泛）石膏是晶体结构CaSO4·xH2O二水石膏晶体形貌半水石膏晶体形貌22结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。1无水石膏ＣaSO4大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。二水石膏ＣaSO4·2H2O2建筑石膏ＣaSO4·1/2H2O3由生石膏加工而成的，又分为α型半水石膏和β型半水石膏23

第二节石膏石膏的原料、分类及制备建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术性质建筑石膏的应用24

建筑石膏的水化硬化凝结硬化过程中的水化反应：

CaSO4·0.5H2O＋1.5H2OCaSO4·2H2O＋Q

即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应凝结硬化机理——“溶解－沉淀理论”

溶解

沉淀

硬化

半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。

二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网25凝结硬化的物理化学过程

石膏浆体

半水石膏颗粒二水石膏晶体石膏胶体石膏硬化体水孔隙水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量石膏硬化体中晶体堆积体26

第二节2石膏石膏的原料、分类及制备建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术性质建筑石膏的应用27建筑石膏的性质建筑石膏的技术要求(GB9776－88)：密度：2.50~2.70;强度：抗折强度、抗压强度;

细度：0.2mm方孔筛筛余;

凝结时间：初凝、终凝时间;石膏硬化体及制品的特性：表观密度较小、孔隙率较大强度较低耐水性和抗冻性较差防火性较好隔热性和吸声性良好装饰性28

第二节2石膏石膏的原料、分类及制备建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术性质建筑石膏的应用29五、建筑石膏的应用建筑石膏是一种很好的绿色建材！应用中扬长避短，正确应用！建筑上的主要应用有：建筑石膏制品：各种板材：墙板、天花板等艺术装饰品粉刷石膏：墙面粉刷雕饰各种墙板德国一所教堂的外墙面雕饰室内墙面和天花板的雕饰30学会分析、思考和回答问题！1.石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大？

答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量；即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天