《建筑材料》第六次课(第三章)课件

《建筑材料》

第三章无机气硬性胶凝材料《建筑材料》

第三章无机气硬1复习上节内容1.石膏胶凝的材料主要成分是（）。A.硫酸钙B.碳酸钙C.硅酸钙D.氢氧化2.按相关规定，建筑石膏的存放期为（）个月。A.1B.2C.3D.5复习上节内容1.石膏胶凝的材料主要成分是（）。23.例如抗折强度为2.5MPa的建筑石膏应记为（）。A.建筑石膏0.25GB9776B.建筑石膏2.5GB9776C.建筑石膏25GB9776D.建筑石膏250GB97764.石膏制品表面光滑细腻，主要原因是（）。A.施工工艺好B.表面修补加工C.掺纤维等材料D.硬化后体积微膨胀3.例如抗折强度为2.5MPa的建筑石膏应记为（）。3第三章无机气硬性胶凝材料3.2石灰

石灰吟

[明]于谦

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。第三章无机气硬性胶凝材料3.2石灰石灰吟

4本节的学习目标1）了解建筑石灰的化学组成及生产工艺。2）掌握石灰的熟化与陈伏。掌握石灰硬化的两部分。3）重点掌握石灰的特性及应用。本节的学习目标5思考1.何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？2.石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”2星期以上，为什么？思考1.何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？63.1

石灰

3.1.1石灰的原料和生产

1.原料

——以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白垩等)

富含CaCO3

部分MgCO33.1石灰富含CaCO37

2.煅烧欠火石灰：温度过低/时间不够/石灰石不能充分烧透,存在硬心（含有未分解的CaCO3

）过火石灰：温度过高/时间过长/CaO形成粗大晶体甚至熔融，使CaO活性大幅度下降/颜色深（褐、黑）CaCO3CaO900～1100℃CO2＋MgCO3MgO

2.煅烧CaCO38

3.石灰分类

2.按石灰的存在形式分类

块状生石灰——煅烧直接获得生石灰粉——块状生石灰磨细

消(熟)石灰粉——生石灰消解石灰膏/乳——生石灰+过量水钙质石灰（MgO≤5％）镁质石灰（MgO>5％）特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。1.按MgO含量分类CaOCa(OH)23.石灰分类2.按石灰的存在形式分类钙质石灰（MgO9块状生石灰块状生石灰10生石灰粉生石灰粉11《建筑材料》第六次课(第三章)课件12石灰膏石灰膏13

3.1.2石灰的熟化与硬化

1.石灰的熟化（消化）

CaO+H2O——Ca(OH)2+Q（64.9KJ）生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末,成为熟石灰.主要成分为Ca(OH)2.将块状生石灰用过量水消化,或将消石灰粉和水拌和所得到的一定稠度的膏状物为石灰膏,主要成分为Ca(OH)2和水.3.1.2石灰的熟化与硬化生石灰用适量水经消化和干燥而成14特点：

①放热量大、快（1h放热是混凝土1d放热量的9倍多）②体积增大：1.5～2.0倍特点：15注意：①石灰的熟化过程会放出大量的热，注意焚烧时候消解安全。②措施：分层消解。③过火石灰可以使用，但应陈伏半个月，因为粘土杂质熔融、填充或包裹石灰表面→密实度高→石灰消解慢。

“陈伏”:为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危害,石灰浆应在储灰坑中静置2周以上,即”陈伏”。注意：①石灰的熟化过程会放出大量的热，注意焚烧16④欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力，降低石灰的利用率。注意：④欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力，降低石灰的17

2.石灰的硬化

1）干燥结晶硬化：

水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶——结晶强度两种强度水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子——附加强度2.石灰的硬化水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶两种强度水分182）碳化硬化Ca（OH）2＋CO2＋H2O——CaCO3

＋2H2O

碳化强度如果含水量过小,处于干燥状态时,碳化反应几乎停止.而空气中CO2含量较少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上.表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入,同时也阻碍内部水分的蒸发,使Ca(OH)2的结晶也进行得缓慢.所以相当长的时间里,石灰浆体处于表层为CaCO3,内部为Ca(OH)2的状态,其硬化是一个相当缓慢的过程.注意2）碳化硬化Ca（OH）2＋CO2＋H2O——CaC19石灰的生产、消解、硬化小结过火石灰存在,陈伏半个月左右

——常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂消解为石灰膏的作用

——水层隔绝空气，避免发生碳化消解安全

——分层消解，热量较快散释石灰的生产、消解、硬化小结过火石灰存在,陈伏半个月左右203.1.3石灰的特性、质量要求与应用1.石灰的特性

⑴保水性好，可塑性好

“保水性”:熟石灰粉或石灰膏与水拌和后,保持水分不泌出的能力,即为“保水性”.生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1μm）的的氢氧化钙粒子，比表面积大,表面能吸附一层厚的水膜,使颗粒间的摩擦力减小。因此，用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好的可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰膏，可使砂浆可塑性显著提高。

3.1.3石灰的特性、质量要求与应用1.石灰的特性21⑵硬化较慢、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蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。同时，石灰的硬化只能在空气中进行。硬化后的强度也不高，1:3的石灰砂浆28天抗压强度通常只有0.2~0.5MPa。

⑵硬化较慢、强度低

从石灰浆体的硬化过程可以看出，22⑶硬化时体积收缩大

石灰在硬化过程中，由于大量的游离水蒸发，从而引起显著的体积收缩，不宜单独使用。工程上常在其中掺入砂、各种纤维材料等减少收缩。

⑷耐水性差

硬化后的石灰受潮后，其中的氢氧化钙和氧化钙会溶解，强度更低，在水中还会溃散。所以，石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。

⑶硬化时体积收缩大

石灰在硬化过程中，由于大量23⑸石灰吸湿性强

块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，失去胶结能力。

⑸石灰吸湿性强

块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收244.石灰的应用

建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。(1)制作石灰乳涂料

石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉刷层的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。

(2)配制砂浆

石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。

4.石灰的应用

建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建25

（3）.石灰土和三合土灰土和三合土在夯实或压实下，密实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与Ca(OH)2发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和地面的垫层。

石灰＋粘土——石灰土(灰土)：用于道路的底基层、基层

拌和

按比例5%～12%

石灰＋粘土＋砂（炉渣/石膏）——三合土：应用历史悠久主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层（3）.石灰土和三合土石灰＋粘土——石灰土(灰土)：用265.石灰的运输和储存生石灰块及生石灰粉在运输时要采取防水措施，不能与易燃、易爆及液体物品同时装运。运到现场的石灰产品，不宜长期储存。熟化好的石灰膏，也不宜长期暴露在空气中，表面应加以覆盖，以防碳化结硬。5.石灰的运输和储存27工程实例分析请观察图中A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。1、石灰砂浆的裂纹AB工程实例分析请观察图中A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹28石灰砂浆A为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。石灰砂浆B为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，制使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。石灰砂浆A为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩292.维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，而且强度较高。有人由此得出古代生产的石灰质量(或强度)远远高于现代石灰的质量(或强度)的结论。问此结论是否正确？

2.维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，而且强度较高。有30错误。因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程，表层生成的CaCO3膜层阻碍空气中CO2的渗入，此过程相当漫长。古建筑所用的石灰年代久远，碳化过程较充分，故其强度较高。

错误。31练习题1.石灰熟化时放出大量

，体积发生显著

；石灰硬化时放出大量

，体积产生明显

。2.石灰的特性有：可塑性

，硬化

，硬化时体积

等。3.石灰浆体在空气中的碳化反应方程式是：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（）4.石灰陈伏是为了降低石灰熟化时的发热量。（）练习题1.石灰熟化时放出大量，体积发生显著325.石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的主要原因。（）6.石灰在消解（熟化）过程中_

__。A.体积明显缩小B.放出大量热量

C.体积不变D.与Ca(OH)2作用形成CaCO35.石灰的干燥收缩值大，这是石灰不宜单独生产石灰制品和构件的337.石灰硬化过程实际上是_

___过程。A.结晶B.碳化C.结晶与碳化8.生石灰的分子式是_

___。A.CaCO3B.Ca(OH)2C.CaO9.石灰在硬化过程中，体积产生_

___。A.微小收缩B.不收缩也不膨胀C.膨胀D.较大收缩10.罩面用的石灰浆不得单独使用，应掺入砂子、麻刀和纸筋等以____。A.易于施工B.增加美观C.减少收缩D.增加厚度7.石灰硬化过程实际上是____过程。3411.在建筑上俗称为“灰”的材料是（）。A.石灰B.石膏C.水泥D.砂E.石子12.根据我国建筑行业标准规定，按石灰中氧化镁的含量将生石灰分为（）等几种。A.矿物质生石灰B.碳质生石灰C.钙质生石灰D.镁质生石灰E.氮质生石灰11.在建筑上俗称为“灰”的材料是（）。35TheendofthisPart.Thanks!TheendofthisPart.36

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第三章无机气硬性胶凝材料《建筑材料》

第三章无机气硬37复习上节内容1.石膏胶凝的材料主要成分是（）。A.硫酸钙B.碳酸钙C.硅酸钙D.氢氧化2.按相关规定，建筑石膏的存放期为（）个月。A.1B.2C.3D.5复习上节内容1.石膏胶凝的材料主要成分是（）。383.例如抗折强度为2.5MPa的建筑石膏应记为（）。A.建筑石膏0.25GB9776B.建筑石膏2.5GB9776C.建筑石膏25GB9776D.建筑石膏250GB97764.石膏制品表面光滑细腻，主要原因是（）。A.施工工艺好B.表面修补加工C.掺纤维等材料D.硬化后体积微膨胀3.例如抗折强度为2.5MPa的建筑石膏应记为（）。39第三章无机气硬性胶凝材料3.2石灰

石灰吟

[明]于谦

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。第三章无机气硬性胶凝材料3.2石灰石灰吟

40本节的学习目标1）了解建筑石灰的化学组成及生产工艺。2）掌握石灰的熟化与陈伏。掌握石灰硬化的两部分。3）重点掌握石灰的特性及应用。本节的学习目标41思考1.何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？2.石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”2星期以上，为什么？思考1.何为欠火石灰、过火石灰？各有何特点？423.1

石灰

3.1.1石灰的原料和生产

1.原料

——以CaCO3为主要成分的岩石(石灰石、白垩等)

富含CaCO3

部分MgCO33.1石灰富含CaCO343

2.煅烧欠火石灰：温度过低/时间不够/石灰石不能充分烧透,存在硬心（含有未分解的CaCO3

）过火石灰：温度过高/时间过长/CaO形成粗大晶体甚至熔融，使CaO活性大幅度下降/颜色深（褐、黑）CaCO3CaO900～1100℃CO2＋MgCO3MgO

2.煅烧CaCO344

3.石灰分类

2.按石灰的存在形式分类

块状生石灰——煅烧直接获得生石灰粉——块状生石灰磨细

消(熟)石灰粉——生石灰消解石灰膏/乳——生石灰+过量水钙质石灰（MgO≤5％）镁质石灰（MgO>5％）特点：熟化较慢，但硬化强度稍高。1.按MgO含量分类CaOCa(OH)23.石灰分类2.按石灰的存在形式分类钙质石灰（MgO45块状生石灰块状生石灰46生石灰粉生石灰粉47《建筑材料》第六次课(第三章)课件48石灰膏石灰膏49

3.1.2石灰的熟化与硬化

1.石灰的熟化（消化）

CaO+H2O——Ca(OH)2+Q（64.9KJ）生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末,成为熟石灰.主要成分为Ca(OH)2.将块状生石灰用过量水消化,或将消石灰粉和水拌和所得到的一定稠度的膏状物为石灰膏,主要成分为Ca(OH)2和水.3.1.2石灰的熟化与硬化生石灰用适量水经消化和干燥而成50特点：

①放热量大、快（1h放热是混凝土1d放热量的9倍多）②体积增大：1.5～2.0倍特点：51注意：①石灰的熟化过程会放出大量的热，注意焚烧时候消解安全。②措施：分层消解。③过火石灰可以使用，但应陈伏半个月，因为粘土杂质熔融、填充或包裹石灰表面→密实度高→石灰消解慢。

“陈伏”:为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危害,石灰浆应在储灰坑中静置2周以上,即”陈伏”。注意：①石灰的熟化过程会放出大量的热，注意焚烧52④欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力，降低石灰的利用率。注意：④欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力，降低石灰的53

2.石灰的硬化

1）干燥结晶硬化：

水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶——结晶强度两种强度水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子——附加强度2.石灰的硬化水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶两种强度水分542）碳化硬化Ca（OH）2＋CO2＋H2O——CaCO3

＋2H2O

碳化强度如果含水量过小,处于干燥状态时,碳化反应几乎停止.而空气中CO2含量较少,碳化作用主要发生在石灰浆体与空气接触的表面上.表面上生成的CaCO3膜层将阻碍CO2的进一步渗入,同时也阻碍内部水分的蒸发,使Ca(OH)2的结晶也进行得缓慢.所以相当长的时间里,石灰浆体处于表层为CaCO3,内部为Ca(OH)2的状态,其硬化是一个相当缓慢的过程.注意2）碳化硬化Ca（OH）2＋CO2＋H2O——CaC55石灰的生产、消解、硬化小结过火石灰存在,陈伏半个月左右

——常见实例：陈伏时间不够，引起房屋抹面层凸起开裂消解为石灰膏的作用

——水层隔绝空气，避免发生碳化消解安全

——分层消解，热量较快散释石灰的生产、消解、硬化小结过火石灰存在,陈伏半个月左右563.1.3石灰的特性、质量要求与应用1.石灰的特性

⑴保水性好，可塑性好

“保水性”:熟石灰粉或石灰膏与水拌和后,保持水分不泌出的能力,即为“保水性”.生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为1μm）的的氢氧化钙粒子，比表面积大,表面能吸附一层厚的水膜,使颗粒间的摩擦力减小。因此，用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好的可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰膏，可使砂浆可塑性显著提高。

3.1.3石灰的特性、质量要求与应用1.石灰的特性57⑵硬化较慢、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蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。同时，石灰的硬化只能在空气中进行。硬化后的强度也不高，1:3的石灰砂浆28天抗压强度通常只有0.2~0.5MPa。

⑵硬化较慢、强度低

从石灰浆体的硬化过程可以看出，58⑶硬化时体积收缩大

石灰在硬化过程中，由于大量的游离水蒸发，从而引起显著的体积收缩，不宜单独使用。工程上常在其中掺入砂、各种纤维材料等减少收缩。

⑷耐水性差

硬化后的石灰受潮后，其中的氢氧化钙和氧化钙会溶解，强度更低，在水中还会溃散。所以，石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。

⑶硬化时体积收缩大

石灰在硬化过程中，由于大量59⑸石灰吸湿性强

块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，失去胶结能力。

⑸石灰吸湿性强

块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收604.石灰的应用

建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。(1)制作石灰乳涂料

石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉刷层的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。

(2)配制砂浆

石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。

4.石灰的应用

建筑工程中所使用的石灰通常分为三个品种：建61

（3）.石灰土和三合土灰土和三合土在夯实或压实下，密实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与Ca(OH)2发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和地面的垫层。

石灰＋粘土——石灰土(灰土)：用于道路的底基层、基层

拌和

按比例5%～12%

石灰＋粘土＋砂（炉渣/石膏）——三合土：应用历史悠久主要用于建筑物的地基、基础，也用于道路的基层、垫层（3）.石灰土和三合土石灰＋粘土——石灰土(灰土)：用625.石灰的运输和储存生石灰块及生石灰粉在运输时要采取防水措施，不能与易燃、易爆及液体物品同时装运。运到现场的石灰产品，不宜长期储存。熟化好的石灰膏，也不宜长期暴露在空气中，表面应加以覆盖，以防碳化结硬。5.石灰的运输和储存63工程实例分析请观察图中A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。1、石灰砂浆的裂纹AB工程实例分析请观察图中A、B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹64石灰砂浆A为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。石灰砂浆B为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，制使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。石灰砂浆A为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩652.维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，而且强度较高。有人由此得出古代生产的石灰质量(或强度)远远高于现代石灰的质量(或强度)的结论。问此结论是否正确？

2.维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，而且强度较高。有66错误。因