无机气硬性胶凝材料.doc

复习：
1、天然岩石的分类。
2、岩石风化的概念。
3、石材的选用原则。
第四章 无机气硬性胶凝材料
基本概念：
1、什么叫胶凝材料？
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）粘合为一个整体的材料。
2、分类：
胶凝材料一般分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
无机胶凝材料：水硬性和气硬性无机胶凝材料。
区别：
（1）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃和菱苦水。
（2）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材料，如水泥。
第一节 石 灰
石灰广泛应用于建筑工程中；
优点：（1）原材料丰富，分布广；
（2）生产工艺简单，成本低.
1 生产简介：
主要原料是天然岩石（以碳酸钙为主要原料）。常用的有石灰石，白云石等；
生产过程中形成的二种不利情况
第一种情况:生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰”。
第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。
2 石灰的种类
（1）石灰按加工方法分以下四种：
ü块状的生石灰：
Ø即由天然岩石原料煅烧而得到的产品,主要成分是CaO；
ü磨细生石灰：
Ø 把块状生水灰磨细而得到的粉末材料，主要成分为Cao
ü消石灰粉：
Ø将生石灰加适量的水熟化而得到的粉末；Ca(OH)2;
ü消石灰浆：
Ø加多量的水（3~4倍的水）而得的浆体,主要成分为Ca(OH)2+水
（2） 石灰按氧化镁（MgO）含量分类：
钙质生石灰：
Ø 氧化镁（MgO)含量<5%;
镁质生石灰：
Ø 氧化镁（MgO）含量>5%;
3 石灰的熟化
生石灰（CaO）加水生成Ca(OH)2过程，称为石灰的熟化或消解过程。
思考题
1.)工地上使用石灰时，为什么要先进行熟化处理？
答：在建筑或抹面工程中，石灰必须先充分进行熟化后才能够使用，若有未熟化的颗粒，使用后未熟化的颗粒将继续熟化，放出大量的热量，产生体积膨胀，使得表面凸起，开裂，或局部脱落而影响施工的质量。故工地上使用石灰时先进行熟化处理。
2.)例某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因
解：引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。
墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。
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。
4 石灰的硬化
石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：
（１）结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。
（２）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发：
5 石灰的特性
6. 石灰的应用
（1）石灰乳和石灰砂浆
（2）石灰土（灰土）和三合土
（3）灰砂砖和硅酸盐制品
7. 石灰的保存
第二节 建筑石膏
一 简介
石膏胶凝材料是一种理想的高效节能材料－－重点发展的新型材料；
具有质轻、强度较高、绝热、防火、质地细腻美观－优良的装饰材料；
我国已经探明的天然石膏矿储量为52亿吨，化学石膏储量约100万吨以上；
易于加工、成品多样－各类石膏线；
在美国，目前80%的住宅使用石膏板作为内墙和吊顶；
石膏的品种很多，主要有建筑石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏。
二 生产简介
化学反应方程式

三、建筑石膏的性质和技术要求
1、性质：
1)颜色为白色；
2)密度：2.6~2.75g/cm3;
3)孔隙率大：50%~60%；
2、等级标准：
具体参见 P28表4.4 建筑石膏的技术指标；
3、石膏产品的标记：
4、建筑石膏的特性
1）凝结硬化快：
Ø在常温下一般几分钟（>6分钟）即可初凝，30分钟内终凝；
2）微膨胀性：
Ø石膏硬化过程中体积略有膨胀，因此，浇注成型时可以得到尺寸精确、表面光滑致密的构件，或装饰图案；
3）孔隙率大：
Ø轻质、隔热、吸声性好；但是强度低、吸水率大；
4）耐水性、抗冻性差：
Ø 软化系数为0.2~0.3，不宜用于室外
5）抗火性好：
Ø建筑石膏硬化后的主要成分为CaSO4.2H2O，遇火时，其中的结晶水脱出能吸收热量，而且生成的无水石膏是良好的热绝缘体。
6）塑性变形大：
Ø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；
思考：建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？
解： 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）石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；
（2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温
性、吸声性好。
（3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。
（4）建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性，故可调节室内的温度和湿度，改变室内的小气候。
(5)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.
[工程实例分析] 石膏饰条粘贴失效
现象：石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰
条前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。
分析讨论：其原因有两个方面，可有针对性地解决。
建筑石膏拌水后一般于数分钟至半小时左右凝结，后来粘贴石膏饰条的石膏浆已初凝，粘结性能差。可掺入缓凝剂，延长凝结时间；或者分多次配制石膏浆，即配即用。
在光滑的天花板上直接贴石膏条，粘贴难以牢固，宜对表面予以打刮，以利粘贴。或者在粘结的石膏浆中掺入部分粘结性强的粘结剂
建筑石膏的应用
石膏用途1：室内抹灰及粉刷
用途2：装饰制品－如石膏像等
用途3：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；
小结：
掌握石灰因炉温不同的三大类型、石灰熟化中的现象、如何有效地降低过火石灰的危害方法、石灰的特性及石灰浆体硬化速度慢的原因；
理解石灰的生产工艺、硬化过程、技术要求和技术标准及石灰的应用；
了解石灰的储存。
掌握石膏的特性与应用和水玻璃的应用，
理解石膏和水玻璃的技术性质和其水化硬化过程，
了解石膏和水玻璃的生产
作业：P31 1、2、4