模块二 气硬性胶凝材料

模块二气硬性胶凝材料石灰、石膏创设情境，激发兴趣埃及的金字塔建于4500年前，是古埃及法老（即国王）和王后的陵墓。陵墓是用石膏砂浆来黏结和巨大石块修砌成的方锥形建筑，因形似汉字“金”字，故译作“金字塔”，石灰、石膏由于具有较好的建筑特性，该方法现今仍广泛运用。教师引导，学生探索单元概述：本模块主要学习石灰，石膏的特性及应用，其任务有三个，即了解胶凝材料的定义及分类，掌握气硬性胶凝材料---石灰、石膏的性能，掌握气硬性胶凝材料的保管及应用。知识目标：1、能记住胶凝材料的的概念、分类及区别。2、能熟记石灰、石膏的主要特性，能知道石灰、石膏的应用。3、能理解生石灰的熟化及石灰、石膏的凝结硬化机理。4、能知道石灰、石膏的生产原料与生产工艺。技能目标：1、能依据石灰熟化时加水的多少配制石灰膏、石灰乳（浆）、消石灰2、能根据工程实际情况，正确合理的使用石灰、石膏。职业素养目标：1、熟化石灰操作时，要具有不怕苦、不怕累的精神2、养成环保意识，现场参观或操作时要听从指挥、注意安全。气硬性胶凝材料了解胶凝材料的定义及分类掌握石灰、石膏的性能掌握石灰、石膏的保管及应用任务一、了解胶凝材料的定义及分类（一）胶凝材料的定义胶凝材料又名胶结材料，是指在一定的条件下，经过一系列物理化学作用，能将散粒状或块状材料黏结成整体并具有一定强度的材料。将在第三章进行讲解胶凝材料有机胶凝材料（树脂、沥青、橡胶等）无机胶凝材料水硬性胶凝材料（水泥）气硬性胶凝材料（石灰、石膏）本章的重点二者有何区别？？？（二）胶凝材料的分类（三）特点及适用范围

水硬性胶凝材料不仅可以在凝结硬化，还可以得到更好的凝结硬化。

气硬性胶凝材料

在凝结硬化。只能空气中空气中在水中任务二、掌握气硬性胶凝材料---石灰、石膏的性能学习重点：1、石灰的熟化。2、石灰、石膏的硬化。3、石灰、石膏的性能等。（一）石灰1、石灰的生产及分类1）石灰的生产石灰吟（于谦：明政治家、军事家）千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。石灰岩，主要成分CaCO3，其次为MgCO3生产工艺：锻烧原料：石灰石白云石石灰窑炉生石灰煅烧石灰石温度在1000℃左右时温度过高时温度过低时正火石灰欠火石灰过火石灰因煅烧温度过高或者时间过长，孔隙率减小，表观密度增大，结构致密，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质包裹，因此过火石灰的熟化十分缓慢，导致已硬化的砂浆产生鼓泡、崩裂等现象碳酸钙没有完全分解，降低了石灰的产浆量和利用率如何解决它的危害？具有多孔结构，内部孔隙率大，表观密度小，与水作用速度快。没有危害！废品2)石灰的分类按煅烧温度不同欠火石灰过火石灰正火石灰按MgO含量不同钙质石灰镁质石灰熟化速度快，熟化后体积增大1-2.5倍，放热量大2、石灰的熟化和硬化1)石灰的熟化生石灰+水熟石灰熟化方法

根据熟化时加水量的不同，可将生石灰熟化为石灰膏、石灰乳、消石灰粉几种成品。1.熟化为石灰膏：将生石灰放入化灰池中，加大量的水，熟化成石灰乳石灰膏要在水中放置两周以上，以消除过火石灰的危害，此过程即为“陈伏”。储灰坑经筛网2.熟化为熟石灰粉：

将生石灰块分层淋适量的水，使石灰充分熟化，又不会过湿成团，此时得到的产品就是熟石灰粉。

不同品质的石灰熟化速度不同。对放热量大、熟化速度快的石灰要保证充足的水量，并不断搅拌，以保证热量尽快散发；对熟化慢的石灰，加水应少而慢，保持较高的温度，促使熟化尽快完成。在操作过程中要注意安全和劳动保护。2）、石灰的硬化1、干燥结晶过程2、碳化过程

这两个过程都需要在空气中才能进行，所以石灰是气硬性胶凝材料。

结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在内部发生。原因

空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳，阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无法析出，影响硬化过程的进行。Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜3、石灰的特性和应用1）.石灰的特性良好的可塑性好及保水性凝结硬化慢，强度低应用：加入砂浆中，提高砂浆的可塑性，改善保水性耐水性差（材料抵抗水破坏作用的性质）不宜用于潮湿环境及受水侵蚀部位。石灰砂浆墙面因受潮而脱落石灰硬化收缩产生的裂缝体积收缩大一般不单独使用，必须掺入填充材料，以减少收缩，加快硬化吸湿性强传统的干燥剂4、石灰的质量评定一等品优等品合格品（二）、石膏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。石膏的原料、分类及生产根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：（1）无水石膏（ＣaSO4）：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。（2）天然石膏（ＣaSO4·2H2O）：也称生石膏或二水石膏，大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。（３）建筑石膏（ＣaSO4·1/2H2O）也称熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根据其内部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏：

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107℃～170℃，可产生β型建筑石膏：

（二水石膏） （β型半水石膏）124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α型建筑石膏：

（二水石膏）

（α型半水石膏）α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。当加热温度超过170℃时，可生成无水石膏，只要温度不超过200℃，此无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。2）建筑石膏的水化与硬化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，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。

建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：

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，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。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和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的初凝；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，这种现象为石膏的终凝。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，其强度也会不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，这一过程称为石膏的硬化。石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。2、建筑石膏的特性（１）凝结硬化速度快（２）凝结硬化时体积微膨胀（３）硬化后的多孔性，重量轻，但强度低（４）良好的保温、隔热和吸音性能（５）防火性好（6）具有一定的调温、调湿性（7）耐水性、抗冻性差（8）有良好的装饰性和可加工性任务三石灰、石膏的保管及应用（一）石灰的应用拌制灰土或三合土

夯实后的灰土或三合土广泛用作建筑物的基础、路面或地面的垫层。三合土用作铺筑步道砖的垫层配制石灰砂浆、石灰乳混合砂浆广泛用于砌筑工程石灰砂浆广泛用作内墙、天棚的抹面砂浆石灰乳用作简易的粉刷涂料生产硅酸盐制品蒸压灰砂砖蒸压加气砼砌块加固含水的软土地基灰土桩（二）建筑石膏的应用（1）

用于室内粉刷及抹灰（2）制作建筑雕塑和模型(3）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等（4）石膏用于生产水泥，起缓凝作用

（5）石膏用于生产各种硅酸盐建筑制品（三）石灰、石膏的储存保管1、石灰的储运保管1）、防止受潮，且不宜久存；2）、不能与易燃、易爆及液体物品同时储运；3）、应分类、分等存放，且不宜长期存储；袋装石灰应储存在干燥的创库内；熟化好的石灰膏不宜长期暴露在空气中，表面应加以覆盖，以防碳化结硬。2、建筑石膏的储运保管由于建筑石膏粉容易吸潮，会影响凝结硬化性能和强度，因此，在