气硬性胶凝材料

第2章气硬性胶凝材料胶凝材料(cements,bindingmaterials)能够将散粒状材料粘结成一个整体。有机胶凝材料：沥青、树脂无机(矿物)胶凝材料气硬性胶凝材料：(airhardeningbindingmaterials)石膏、石灰、水玻璃、菱苦土水硬性胶凝材料：(hydrauliccements)水泥2/3/20231只能在空气中硬化、保持或继续发展其强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。

不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。

2/3/202322.1石膏(gypsum)

2.1.1石膏的原料、生产及品种

(1)建筑石膏(calcinedgypsum)

(2)高强石膏(highstrengthgypsum)

2/3/202332.1.2建筑石膏的凝结硬化2/3/202342.1.3建筑石膏及制品的性质凝结硬化迅速石膏硬化后体积微膨胀：石膏制品表面光滑、细腻。石膏制品多孔，轻质，强度低。水化反应理论需水量为18.6％，但为了使石膏浆体具有可塑性，通常实际加水为60％~80%。石膏制品保温绝热性能好，吸音性强，吸水率大。石膏制品具有调湿性。石膏制品防火性好、耐火性差。石膏制品可加工性好。抗渗性、抗冻性和耐水性差(石膏硬化体的软化系数在0.2～0.3之间

)。2/3/202352.1.4建筑石膏的技术要求

2.1.5建筑石膏的应用

(1)纸面石膏板：两面用坚韧的纸做护面

(2)纤维石膏板：含纤维材料

(3)装饰石膏板：造型美观，品种多样

(4)空心石膏条板：空心

(5)石膏蜂窝板、石膏矿棉复合板、防潮石膏板等。

（6）粉刷石膏2/3/202362/3/20237思考题建筑石膏为什么适用于室内，而不适用于室内？（一）在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差,

所以不适用于室外使用；（二）建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：（1）体积微膨胀，质地细腻，表面光滑，形体饱满，具有很好的装饰性；（2）保温性和吸声性好；（3）具有一定的防火性；（4）具有一定的调湿性；（5）可塑性好。2/3/202382.2石灰(lime,CaO)

2.1.1石灰的原料与生产

(1)主要原料2/3/20239

块灰、磨细生石灰消石灰粉、石灰膏（2）石灰生产2/3/202310（3）石灰煅烧2/3/2023112.1.2石灰的熟化(消解)(slake)（1）熟化过程熟化特点：（a）放热（b）体积膨胀（2）陈伏2/3/2023122.1.3石灰的凝结、硬化(setandharden)同时进行的两个过程：(1)结晶作用→氢氧化钙晶体(2)碳化作用→碳酸钙晶体凝结硬化缓慢2/3/2023132.1.4石灰的技术要求2.1.5石灰的技术性质2/3/2023142.1.6石灰的应用2/3/2023152/3/2023162.3水玻璃(waterglass)2.3.1水玻璃的生产硅酸钠水玻璃(Na2O·nSiO2)硅酸钾水玻璃(K2O·nSiO2)干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于1300~1400˚C温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：

2/3/202317水玻璃分子式中的n，即二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比，称为水玻璃的模数，一般在1.5～3.5之间,常用为2.6。

n越大，水玻璃的粘结能力越强，耐酸性、耐热性越强。

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2.3.2水玻璃的凝结硬化

Na2O·nSiO2+CO2+mH2O→Na2CO3+nSiO2·mH2O

硅胶（nSiO2·mH2O）脱水析出固态的SiO2

氟硅酸钠(Na2SiF6)促硬剂（accelerant）

2Na2O·nSiO2＋mH2O＋Na2SiF6＝(2n＋1)SiO2·mH2O＋6NaFSiO2·mH2O＝SiO2＋mH2O2/3/2023192.3.3水玻璃的性质良好的粘结能力良好的耐热性：若以镁质耐火材料为骨料时，则耐热度可达1100℃。良好的耐酸性(acidresistance/acid-proof)耐碱性和耐水性差2/3/2023202.3.4水玻璃的应用①用水玻璃涂刷建筑材料表面，浸渍多孔性材料，提高材料的密实度、强度和抵抗风化的能力，增加材料的耐久性。

②土壤固结(stabilize)③配制二矾防水剂或四矾防水剂④配制耐酸胶泥、耐酸砂浆、耐酸混凝土等⑤配制保温绝热材料⑥配制耐热砂浆和耐热混凝土⑦配制碱矿渣（JK）混凝土2/3/2023212.4镁质胶凝材料p58菱苦土主要成分是ＭgO。2.4.1原料及生产

菱苦土的主要原料是天然菱镁矿，其主要成分是ＭgCO3。菱苦土材料一般是将菱镁矿经煅烧磨细而制成的。要求的细度为4900孔/cm2的筛余量不大于25％。2/3/2023222.4.2菱苦土的水化、硬化

试验证明，用水调拌菱苦土时将生成Mg(OH)2

，浆体凝结很慢，硬化后强度很低,若以氯化镁水溶液来调制ＭgO时，可以加速其水化反应，并且能形成新的水化产物。这种新的水化产物硬化后的强度较高（40～70ＭPa）

2/3/2023232.4.3菱苦土的应用

菱苦土与植物纤维能很好粘接，而且碱性较弱，不会腐蚀纤维。建筑工程中常用来配制菱苦土木屑浆和菱苦土木屑砂浆。前者可胶结为菱苦土木屑板，用于内墙、天花板和地面。也可压制成各种零件用作窗台板、门窗框、楼梯扶手等。后者掺加砂子可作为地坪耐磨面层。用膨胀珍珠岩代替木屑可制成轻质、阻燃型的室内装饰板材。以菱苦土为胶结料，以玻璃纤维为增强材料，添加改性剂，可制成管材产品。菱苦土的不足之处是硬化后易吸潮反卤、耐水性差，其原因是硬化产物具有较高的溶解度，遇水会溶解。为提高耐水性，可采用外加剂，或改用硫酸镁作为拌合水溶液，降低吸湿性、改进耐水性。2/3/202324第2章气硬性胶凝材料思考题(1)气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料有何区别?(2)石灰熟化成石灰浆使用时，一般应在储灰坑中“陈伏”两星期以上，为什么?(3)何为欠火石灰、过火石灰?各有何特点?(4)试述石灰的技术性质与应用?(5)试述建筑石膏的技术性质与应用。(6)水玻璃有哪些用途?ENDOFTHISCHAPTER2/3/202325石灰的熟化(消解)(slake)熟化(消解)：CaO+H2O=Ca(OH)2+15.5千卡消石灰粉、石灰膏（浆）、石灰乳（液）

常用的熟化方法有：

①化灰池（用于调制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆）

②分层淋水法(用于拌制灰土、三合土)③在石灰工业企业里进行干消化生产熟石灰粉2/3/202326化灰池灰蛋2/3/202327石膏的原料石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。天然二水石膏，又称软石膏或生石膏。天然硬石膏化工废石膏(含有二水石膏(CaSO4·2H2O)或含有CaSO4·2H2O与CaSO4的混合物的化工副产品及废渣)脱硫石膏、