無(wú)機(jī)膠凝材料

1、本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容3.1 膠凝材料概述膠凝材料概述3.2 氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料()3.3 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥()3.4 摻混合材料的硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥3.5 其他水泥其他水泥本章練習(xí)題本章練習(xí)題本章要求本章要求掌握石膏、石灰及水玻璃等掌握石膏、石灰及水玻璃等氣硬性膠凝材料的硬氣硬性膠凝材料的硬化機(jī)理、性能及使用要點(diǎn)，化機(jī)理、性能及使用要點(diǎn)，熟悉熟悉其主要用途其主要用途；熟悉熟悉硅酸鹽水泥的礦物組成硅酸鹽水泥的礦物組成，了解了解其硬化機(jī)理其硬化機(jī)理，熟練掌握幾種熟練掌握幾種通用硅酸鹽水泥的性能特點(diǎn)、相應(yīng)的通用硅酸鹽水泥的性能特點(diǎn)、相應(yīng)的檢測(cè)方法及選用原則檢測(cè)方法及選

2、用原則；了解了解特性水泥和專用水泥的主要性能及使用特點(diǎn)特性水泥和專用水泥的主要性能及使用特點(diǎn)。膠凝材料膠凝材料(Cementitious Material, Binding Material)3.1 膠凝材料概述膠凝材料概述 凡是自身或與其他物質(zhì)凡是自身或與其他物質(zhì)(如水如水等等)混合后，經(jīng)過(guò)一系列物理、混合后，經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)作用，能由漿體變成堅(jiān)硬的化學(xué)作用，能由漿體變成堅(jiān)硬的固體，并且能將散粒材料固體，并且能將散粒材料(如砂、如砂、石等石等)或塊狀材料或塊狀材料(如磚、石塊等如磚、石塊等)膠結(jié)成整體，具有一定強(qiáng)度的物膠結(jié)成整體，具有一定強(qiáng)度的物質(zhì)，稱為膠凝材料。質(zhì)，稱為膠凝材料。 3.

3、1.1 定義定義無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料（礦物膠（礦物膠凝材料）凝材料）3.1.2 膠凝材料的分類膠凝材料的分類 有機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料(瀝青材料瀝青材料及樹(shù)脂等及樹(shù)脂等)硬化條件硬化條件氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料只能在空氣中只能在空氣中硬化、保持或發(fā)硬化、保持或發(fā)展強(qiáng)度，如展強(qiáng)度，如石膏、石灰石膏、石灰等等水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料不僅能不僅能在空氣中，而且在空氣中，而且能更好能更好地在水中地在水中硬化，保持并發(fā)展其硬化，保持并發(fā)展其強(qiáng)度，如強(qiáng)度，如各種水泥各種水泥化化學(xué)學(xué)組組成成 原料豐富，生產(chǎn)成本較低；原料豐富，生產(chǎn)成本較低； 維護(hù)成本較低；維護(hù)成本較低； 防火性好，耐久性較好，適

4、應(yīng)性強(qiáng)；防火性好，耐久性較好，適應(yīng)性強(qiáng)； 組合或復(fù)合其它材料的能力強(qiáng)；組合或復(fù)合其它材料的能力強(qiáng)； 可有效地利用廢渣（如水泥、混凝土中可有效地利用廢渣（如水泥、混凝土中使用使用混合材、摻合料混合材、摻合料）。）。 3.1.3 無(wú)機(jī)膠凝材料的特點(diǎn)無(wú)機(jī)膠凝材料的特點(diǎn)(1) 粘土?xí)r代：粘土?xí)r代：3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史粘土?xí)r代粘土?xí)r代石灰石灰/石膏時(shí)代石膏時(shí)代羅馬羅馬砂漿（水泥）砂漿（水泥）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥F白灰面：白灰面：是至今是至今被發(fā)現(xiàn)的中國(guó)古被發(fā)現(xiàn)的中國(guó)古代最早代最早的膠凝材料的膠凝材料。始于始于400010000年前的新石器時(shí)期。年前的新石器時(shí)期。中國(guó)在仰韶文化

5、時(shí)期（前中國(guó)在仰韶文化時(shí)期（前5000前前3000年），用年），用“白灰面白灰面”涂抹涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其山洞、地穴的地面和四壁，使其光滑和堅(jiān)硬。它因呈白色粉末狀光滑和堅(jiān)硬。它因呈白色粉末狀而得名，由而得名，由天然姜石天然姜石磨細(xì)而成。磨細(xì)而成。姜石是黃土中的鈣質(zhì)結(jié)核（姜石是黃土中的鈣質(zhì)結(jié)核（SiO2較多），較多），F(xiàn)黃泥漿：黃泥漿：前前16世紀(jì)的商代，除世紀(jì)的商代，除繼續(xù)用繼續(xù)用“白灰面白灰面”抹地外，開(kāi)始抹地外，開(kāi)始采用采用黃泥漿黃泥漿砌筑土坯墻。戰(zhàn)國(guó)時(shí)砌筑土坯墻。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（前期（前403-前前221）用）用草拌黃泥漿草拌黃泥漿筑墻，還用它在土墻上襯砌墻面筑墻，還用它在土墻上襯

6、砌墻面磚。磚。在中國(guó)建筑史上，在中國(guó)建筑史上，“白灰面白灰面”很很早被淘汰，而早被淘汰，而黃泥漿黃泥漿和和草拌黃泥草拌黃泥漿漿作為膠凝材料則一直作為膠凝材料則一直沿用到近沿用到近代代社會(huì)。社會(huì)。石灰石灰+水：水：公元前公元前7世紀(jì)的周朝世紀(jì)的周朝出現(xiàn)石灰（大蛤的外殼燒制而出現(xiàn)石灰（大蛤的外殼燒制而成）。秦漢時(shí)期，磚石結(jié)構(gòu)建筑成）。秦漢時(shí)期，磚石結(jié)構(gòu)建筑占重要地位，促使石灰制造業(yè)迅占重要地位，促使石灰制造業(yè)迅速發(fā)展。用漿體（速發(fā)展。用漿體（石灰石灰+水水）砌）砌筑條石、磚墻和磚石拱以及粉刷筑條石、磚墻和磚石拱以及粉刷墻面。漢代，石灰的應(yīng)用很普遍。墻面。漢代，石灰的應(yīng)用很普遍。在在秦、漢、明秦、漢

7、、明3個(gè)朝代個(gè)朝代中，石灰中，石灰膠凝材料膠凝材料發(fā)展到較高水平發(fā)展到較高水平，石灰，石灰被大量用于修建長(zhǎng)城。被大量用于修建長(zhǎng)城。(2) 石灰石灰/石膏時(shí)代：石膏時(shí)代：（火的使用）（火的使用）清代清代營(yíng)造法原營(yíng)造法原：石灰燒制：石灰燒制工藝與其性能之間的關(guān)系工藝與其性能之間的關(guān)系明代明代天工開(kāi)物天工開(kāi)物：石灰的生產(chǎn)方法石灰的生產(chǎn)方法3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史萬(wàn)萬(wàn) 里里 長(zhǎng)長(zhǎng) 城城大約在公元前大約在公元前3000公元前公元前2000年間，使用年間，使用石灰、石膏石灰、石膏作建作建筑膠凝材料建造了許多偉大的建筑膠凝材料建造了許多偉大的建筑物筑物(Pyramid in Egyp

8、t)。如，。如，埃及古王國(guó)時(shí)期（公元前埃及古王國(guó)時(shí)期（公元前3000年年左右）的大金字塔，是用石膏砂左右）的大金字塔，是用石膏砂漿膠結(jié)石塊和石板砌筑的。漿膠結(jié)石塊和石板砌筑的。公元前公元前8世紀(jì)古希臘人就已使用世紀(jì)古希臘人就已使用石灰。羅馬人用石灰。羅馬人用石灰砂漿石灰砂漿作為作為墻墻體砌筑材料體砌筑材料。古希臘人和古羅馬人利用古希臘人和古羅馬人利用火山火山灰摻入石灰灰摻入石灰中制作砂漿，用它砌中制作砂漿，用它砌筑的構(gòu)筑物堅(jiān)固耐久。這種膠凝筑的構(gòu)筑物堅(jiān)固耐久。這種膠凝材料曾延續(xù)使用了相當(dāng)長(zhǎng)的一段材料曾延續(xù)使用了相當(dāng)長(zhǎng)的一段歷史時(shí)期，直到羅馬水泥和波特歷史時(shí)期，直到羅馬水泥和波特蘭水泥問(wèn)世，才逐

9、漸被取代。蘭水泥問(wèn)世，才逐漸被取代。 (2) 石灰石灰/石膏時(shí)代：石膏時(shí)代：3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史古埃及金字塔古埃及金字塔在歐洲大陸使用在歐洲大陸使用“羅馬砂漿羅馬砂漿”的的時(shí)候，遙遠(yuǎn)的東方時(shí)候，遙遠(yuǎn)的東方中國(guó)也在中國(guó)也在使用與之類似的使用與之類似的“三合土三合土” 。三合土：三合土：公元公元5世紀(jì)（世紀(jì)（南北南北朝朝），出現(xiàn)），出現(xiàn) “三合土三合土”，由，由石灰、石灰、黏土黏土和和細(xì)砂細(xì)砂組成。到組成。到明代明代，有，有“石灰石灰+陶粉陶粉+碎石碎石”組成的組成的“三三合土合土”；清代清代，除，除“石灰石灰+黏土黏土+細(xì)砂細(xì)砂”、“石灰石灰+爐渣爐渣+砂子砂子”組組

10、成的成的“三合土三合土”。 “三合土三合土”經(jīng)經(jīng)夯實(shí)后不僅具有夯實(shí)后不僅具有較高的強(qiáng)度較高的強(qiáng)度，還，還有有較好的防水較好的防水性，在清代還用于性，在清代還用于夯筑水壩。夯筑水壩。3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史(2) 石灰石灰/石膏時(shí)代：石膏時(shí)代：古希臘人和羅馬人發(fā)現(xiàn)石灰和古希臘人和羅馬人發(fā)現(xiàn)石灰和磨細(xì)火山灰的混合料具有水硬性，磨細(xì)火山灰的混合料具有水硬性，不僅能提高強(qiáng)度，而且能御水的不僅能提高強(qiáng)度，而且能御水的侵蝕。由此發(fā)明了侵蝕。由此發(fā)明了“石灰石灰-火山灰火山灰-砂子砂子”三組分砂漿，稱為三組分砂漿，稱為“羅馬羅馬砂漿砂漿” 。 清康熙乾清康熙乾隆年間，北隆年間，北京盧

11、溝橋南京盧溝橋南北岸，用糯北岸，用糯米汁拌米汁拌“三三合土合土”建筑建筑河堤數(shù)里，河堤數(shù)里，使北京南郊使北京南郊從此免去水從此免去水患之害?；贾Α?石灰摻有機(jī)物的膠凝材料（中石灰摻有機(jī)物的膠凝材料（中國(guó)古代）：國(guó)古代）：如如“石灰石灰-糯米糯米”，“石灰石灰-桐油桐油”，“石灰石灰-血料血料”，以及以及“石灰石灰-糯米糯米-明礬明礬”等。另等。另外，在使用外，在使用“三合土三合土”時(shí)，摻入時(shí)，摻入糯米和動(dòng)物血等有機(jī)物。糯米和動(dòng)物血等有機(jī)物。 3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史(2) 石灰石灰/石膏時(shí)代：石膏時(shí)代：羅馬水泥、天然水泥羅馬水泥、天然水泥：到：到10世世紀(jì)后半期，先后

12、出現(xiàn)了用紀(jì)后半期，先后出現(xiàn)了用粘土質(zhì)粘土質(zhì)石灰石石灰石經(jīng)煅燒后制成的水硬性石經(jīng)煅燒后制成的水硬性石灰和羅馬水泥。并在此基礎(chǔ)上，灰和羅馬水泥。并在此基礎(chǔ)上，發(fā)展到用天然泥灰?guī)r（粘土含量發(fā)展到用天然泥灰?guī)r（粘土含量20%-25%左右的石灰石）煅燒，左右的石灰石）煅燒，磨細(xì)制得天然水泥。磨細(xì)制得天然水泥。硅酸鹽水泥（波特蘭水泥硅酸鹽水泥（波特蘭水泥)的誕的誕生：生：1824 年年, 英國(guó)利茲（英國(guó)利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯譜丁（城的泥水匠阿斯譜丁（ Joseph Aspdin ）發(fā)明）發(fā)明“波特蘭水泥波特蘭水泥”，獲得了波特蘭水泥的專利權(quán)。獲得了波特蘭水泥的專利權(quán)。糯米、紅糖、植物粘液等都作為

13、糯米、紅糖、植物粘液等都作為膠凝材料的有機(jī)摻加料而在建筑膠凝材料的有機(jī)摻加料而在建筑中使用過(guò)。中使用過(guò)。(3) 水泥時(shí)代：水泥時(shí)代：3.1.4 膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史膠凝材料的發(fā)展簡(jiǎn)史3.2 氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料3.2.1 制作石膏的原料種類制作石膏的原料種類用于用于制造石膏膠凝材料制造石膏膠凝材料的石膏有：的石膏有：F 天然二水石膏天然二水石膏F 化工石膏化工石膏F 天然無(wú)水石膏天然無(wú)水石膏石膏石膏 天然二水石膏天然二水石膏生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料。生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料。純凈的天然二水石膏礦石純凈的天然二水石膏礦石（CaSO42H2O）呈無(wú)色透明或）呈無(wú)色透明或白色，但常含各種雜

14、質(zhì)而呈灰、白色，但常含各種雜質(zhì)而呈灰、褐、黃、紅或黑等顏色。褐、黃、紅或黑等顏色。3.2.1 制作石膏的原料種類制作石膏的原料種類 化工石膏化工石膏指一些含有指一些含有CaSO42H2O與與CaSO4混合物的化工副產(chǎn)品及混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣，也可作為生產(chǎn)石膏的原廢渣，也可作為生產(chǎn)石膏的原料。例如磷石膏（制造磷酸時(shí)料。例如磷石膏（制造磷酸時(shí)的廢渣）。此外還有鹽石膏、的廢渣）。此外還有鹽石膏、硼石膏、黃石膏、鈦石膏等。硼石膏、黃石膏、鈦石膏等。OHOHCaSOOHCaSO22417010724232123.2.2 石膏膠凝材料的種類石膏膠凝材料的種類（1）建筑石膏（半水石膏）建筑石膏（半水石膏

15、）以以半水石膏（半水石膏（-CaSO41/2H2O）為主要成分，）為主要成分，不預(yù)加任何外加劑的粉狀膠結(jié)不預(yù)加任何外加劑的粉狀膠結(jié)料，主要用于制作石膏建筑制料，主要用于制作石膏建筑制品。品。OHCaSOOHOHCaSO2422422321建筑石膏的凝建筑石膏的凝結(jié)硬化過(guò)程結(jié)硬化過(guò)程硬化后體積略膨脹硬化后體積略膨脹(膨脹量膨脹量0.5%1%)，干燥時(shí)不開(kāi)裂，可，干燥時(shí)不開(kāi)裂，可不加填充料而單獨(dú)使用，同時(shí)有不加填充料而單獨(dú)使用，同時(shí)有良好的防火性能；良好的防火性能；調(diào)制成一定稠度漿體時(shí)，需水調(diào)制成一定稠度漿體時(shí)，需水量較大，硬化后多孔性，表觀密量較大，硬化后多孔性，表觀密度小，導(dǎo)熱性較差，晶體較細(xì)

16、，度小，導(dǎo)熱性較差，晶體較細(xì)，因而強(qiáng)度較低；因而強(qiáng)度較低；很強(qiáng)吸濕性，耐水性及抗凍性很強(qiáng)吸濕性，耐水性及抗凍性較差較差3.2.2 石膏膠凝材料的種類石膏膠凝材料的種類（2）高強(qiáng)度石膏）高強(qiáng)度石膏 二水石膏在二水石膏在0.13MPa、125的條件下蒸壓，或置于某些鹽的條件下蒸壓，或置于某些鹽溶液中沸煮，可獲得晶粒較粗、溶液中沸煮，可獲得晶粒較粗、較致密的較致密的型半水石膏型半水石膏(-CaSO41/2H2O)，即為高強(qiáng)石，即為高強(qiáng)石膏。膏。 高強(qiáng)石膏晶粒粗大，調(diào)制成高強(qiáng)石膏晶粒粗大，調(diào)制成漿體時(shí)需水量較小（建筑石膏漿體時(shí)需水量較小（建筑石膏的一半），因而其制品密實(shí)度的一半），因而其制品密實(shí)度和強(qiáng)

17、度均較建筑石膏大。和強(qiáng)度均較建筑石膏大。適用于強(qiáng)度較高的抹灰工程、制成石膏制品和石膏板等。適用于強(qiáng)度較高的抹灰工程、制成石膏制品和石膏板等。 天然二水石膏在天然二水石膏在600800煅燒后得到不溶性無(wú)水石膏。煅燒后得到不溶性無(wú)水石膏。加入適量催化劑，共同磨細(xì)制加入適量催化劑，共同磨細(xì)制成氣硬性膠凝材料成氣硬性膠凝材料無(wú)水石無(wú)水石膏水泥。膏水泥。（3）高溫煅燒石膏（無(wú)水石膏水泥）高溫煅燒石膏（無(wú)水石膏水泥） 無(wú)水石膏水泥具有較高強(qiáng)無(wú)水石膏水泥具有較高強(qiáng)度，可用于配制建筑砂漿、保度，可用于配制建筑砂漿、保溫混凝土、抹灰、制造石膏制溫混凝土、抹灰、制造石膏制品和石膏板等。品和石膏板等。3.2.2 石

18、膏膠凝材料的種類石膏膠凝材料的種類3.2.3 建筑石膏的技術(shù)特性建筑石膏的技術(shù)特性（1） 水化作用快，凝結(jié)硬化快。水化作用快，凝結(jié)硬化快。建筑石膏初凝僅建筑石膏初凝僅5min，終凝，終凝2030min，一周后即完全硬化。，一周后即完全硬化。需加入緩凝劑：骨膠、皮膠、紙需加入緩凝劑：骨膠、皮膠、紙漿廢液、硼砂等。漿廢液、硼砂等。建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖半水石膏；半水石膏；二水石膏膠體微粒；二水石膏膠體微粒；二水石膏晶體；二水石膏晶體；交錯(cuò)的晶體交錯(cuò)的晶體（2）硬化后孔隙率較大，強(qiáng)度較）硬化后孔隙率較大，強(qiáng)度較低。低。3.2.3 建筑石膏的技術(shù)特性建筑石膏的技術(shù)特性硬化石膏硬化

19、石膏結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑石膏的強(qiáng)度指標(biāo)建筑石膏的強(qiáng)度指標(biāo)石膏等級(jí)石膏等級(jí)優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度/MPa2.52.11.8抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度/MPa4.93.92.9此外，建筑石膏的技術(shù)要求此外，建筑石膏的技術(shù)要求還包括還包括細(xì)度細(xì)度和和凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間。3.2.3 建筑石膏的技術(shù)特性建筑石膏的技術(shù)特性（3）硬化后具有保溫隔熱和吸）硬化后具有保溫隔熱和吸聲性能聲性能（4）水化硬化時(shí)體積稍有膨脹）水化硬化時(shí)體積稍有膨脹（5）石膏制品具有良好的防火）石膏制品具有良好的防火性性（6）建筑石膏制品耐水性（）建筑石膏制品耐水性（軟軟化系數(shù)化系數(shù)0.20.3）、抗凍性差）、抗凍性差（7）

20、石膏制品有良好的可加工）石膏制品有良好的可加工性性（8）石膏制品裝飾性好）石膏制品裝飾性好3.2.4 建筑石膏的應(yīng)用建筑石膏的應(yīng)用（1）制備石膏砂漿和粉刷石膏）制備石膏砂漿和粉刷石膏（2）石膏板及裝飾件）石膏板及裝飾件3.2.5 石膏裝飾制品石膏裝飾制品1. 裝飾石膏板裝飾石膏板2. 紙面石膏板紙面石膏板3. 石膏空心條板石膏空心條板 4. 纖維石膏板纖維石膏板 5. 藝術(shù)裝飾石膏制品藝術(shù)裝飾石膏制品（1 1）原料）原料建筑石膏建筑石膏少量玻璃纖維增強(qiáng)少量玻璃纖維增強(qiáng)材料材料聚乙烯醇外加劑聚乙烯醇外加劑水水1. 裝飾石膏板（裝飾石膏板（GB9777-88）（2 2）生產(chǎn)）生產(chǎn)攪拌攪拌注模成型注

21、模成型硬化硬化干燥干燥（3 3）裝飾石膏板分類及代號(hào)）裝飾石膏板分類及代號(hào)分類分類普通板普通板防潮板防潮板平板平板孔板孔板浮雕板浮雕板平板平板孔板孔板浮雕板浮雕板代號(hào)代號(hào)PKDFPFKFD（4 4）主要品種及規(guī)格）主要品種及規(guī)格根據(jù)功能不同分根據(jù)功能不同分為：為：u普通裝飾吸普通裝飾吸聲石膏板聲石膏板u高效防水裝高效防水裝飾吸聲石膏板飾吸聲石膏板u吸聲石膏板吸聲石膏板（5 5）特點(diǎn)及應(yīng)用）特點(diǎn)及應(yīng)用1. 裝飾石膏板（裝飾石膏板（GB9777-88）裝飾性好；裝飾性好；性能優(yōu)異；性能優(yōu)異；加工性能好；加工性能好；施工方便，工施工方便，工效高。效高。2. 紙面石膏板（紙面石膏板（GB9775-88

22、） 以以建筑石膏建筑石膏為主要原料，摻入為主要原料，摻入纖維及外加劑纖維及外加劑構(gòu)成芯材，并與構(gòu)成芯材，并與護(hù)護(hù)面紙面紙牢固地結(jié)合在一起的建筑板牢固地結(jié)合在一起的建筑板材稱為材稱為紙面石膏板紙面石膏板。 由于其兩面貼以特制的厚紙由于其兩面貼以特制的厚紙護(hù)面，抗折強(qiáng)度高，撓度變形要護(hù)面，抗折強(qiáng)度高，撓度變形要比無(wú)護(hù)面紙的石膏板小得多。比無(wú)護(hù)面紙的石膏板小得多。品種品種有：有：F普通紙面普通紙面石膏板石膏板F耐火紙面耐火紙面石膏板石膏板F耐水紙面耐水紙面石膏板石膏板F裝飾吸聲裝飾吸聲紙面石膏板紙面石膏板特點(diǎn)特點(diǎn)：p質(zhì)輕、抗彎強(qiáng)質(zhì)輕、抗彎強(qiáng)度高、防火、隔度高、防火、隔熱、隔聲、抗震熱、隔聲、抗震性能

23、好，收縮率性能好，收縮率小、可調(diào)節(jié)室內(nèi)小、可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。濕度。p普通紙面石膏普通紙面石膏板和耐火紙面石板和耐火紙面石膏板幅寬平整，膏板幅寬平整，易于加工，勞動(dòng)易于加工，勞動(dòng)強(qiáng)度小，工效高。強(qiáng)度小，工效高。3. 嵌裝式裝飾石膏（嵌裝式裝飾石膏（GB9778-88） 無(wú)護(hù)紙板，板材背面中間凹入無(wú)護(hù)紙板，板材背面中間凹入而四周邊加厚，并制有嵌裝溝槽，而四周邊加厚，并制有嵌裝溝槽，板材正面為平面或者帶有一定深板材正面為平面或者帶有一定深度的浮雕花紋圖案，也可穿以盲度的浮雕花紋圖案，也可穿以盲孔?？?。特點(diǎn)特點(diǎn)：質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、吸聲、防質(zhì)輕、強(qiáng)度較高、吸聲、防潮、防火、阻燃、不變形、可潮、防火、阻燃、不

24、變形、可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度；調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度； 裝飾性好，施工安裝方便。裝飾性好，施工安裝方便。可鋸、刨、釘、粘貼。可鋸、刨、釘、粘貼。應(yīng)用應(yīng)用F 室內(nèi)頂棚裝飾及某些部位室內(nèi)頂棚裝飾及某些部位的墻面裝飾的墻面裝飾4. 藝術(shù)裝飾石膏制品藝術(shù)裝飾石膏制品 品種品種有：有：F 浮雕藝術(shù)石膏線浮雕藝術(shù)石膏線角、線板、花角角、線板、花角F 浮雕藝術(shù)石膏燈浮雕藝術(shù)石膏燈圈圈F 裝飾石膏柱、石裝飾石膏柱、石膏壁爐膏壁爐F 石膏花飾石膏花飾石膏石膏角線角線？觀察與討論觀察與討論請(qǐng)觀察下圖建筑石膏粉，并分析請(qǐng)觀察下圖建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘結(jié)或制作是否宜用此石膏粉作粘結(jié)或制作石膏制品。石膏制品。 建筑石膏粉

25、易吸潮，影響使用建筑石膏粉易吸潮，影響使用時(shí)的凝結(jié)硬化性能，長(zhǎng)期儲(chǔ)存也時(shí)的凝結(jié)硬化性能，長(zhǎng)期儲(chǔ)存也會(huì)降低強(qiáng)度，因此，建筑石膏粉會(huì)降低強(qiáng)度，因此，建筑石膏粉存貯時(shí)必須防潮，儲(chǔ)存時(shí)間不宜存貯時(shí)必須防潮，儲(chǔ)存時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)3個(gè)月。個(gè)月。 該建筑石膏粉已吸潮結(jié)該建筑石膏粉已吸潮結(jié)粒，對(duì)凝結(jié)硬化性能及粒，對(duì)凝結(jié)硬化性能及強(qiáng)度均有影響，已不宜強(qiáng)度均有影響，已不宜使用。使用。 石灰吟石灰吟于謙于謙 明明 千錘萬(wàn)鑿出深山，烈火焚燒若等閑；千錘萬(wàn)鑿出深山，烈火焚燒若等閑；粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間。粉骨碎身渾不怕，要留清白在人間。3.2.6 石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn)石灰石灰3.2.6

26、石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn)1）原料：）原料：以以碳酸鈣碳酸鈣為主要成分的天然原料，為主要成分的天然原料，如石灰?guī)r（如石灰?guī)r（limestone）、白堊、）、白堊、白云質(zhì)石灰?guī)r、貝殼等，白云質(zhì)石灰?guī)r、貝殼等，經(jīng)煅燒經(jīng)煅燒而得而得的塊狀產(chǎn)品，稱為生石灰的塊狀產(chǎn)品，稱為生石灰（主要成分（主要成分CaO）。）。石石灰灰?guī)r巖白云質(zhì)白云質(zhì)石灰?guī)r石灰?guī)r白白堊堊貝貝殼殼巖石名巖石名稱稱方解石含量（方解石含量（% %）白云石含量（白云石含量（% %）石灰?guī)r石灰?guī)r含白云質(zhì)灰?guī)r含白云質(zhì)灰?guī)r白云質(zhì)灰?guī)r白云質(zhì)灰?guī)r 100-95100-9595-7595-7575-5075-50 0-50-55-255-2525-5025-5

27、0 鈣質(zhì)白云巖鈣質(zhì)白云巖含鈣質(zhì)白云巖含鈣質(zhì)白云巖白云巖白云巖 50-2550-2525-525-55-05-0 50-7550-7575-9575-9595-10095-100 原料成分原料成分3.2.6 石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn)2）生產(chǎn)工藝）生產(chǎn)工藝 29003COCaOCaCO生產(chǎn)設(shè)備：石灰窯（生產(chǎn)設(shè)備：石灰窯（Lime kiln）土窯土窯節(jié)能型石灰立窯節(jié)能型石灰立窯河北唐山豐南石源河北唐山豐南石源冶金爐料公司（冶金爐料公司（2002.5, 480t/d)回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯武鋼烏龍泉礦（武鋼烏龍泉礦（600t/d）氣燒石灰豎窯氣燒石灰豎窯唐山三豐集團(tuán)唐山三豐集團(tuán)4140m3（2003.10）為加快煅

28、燒，煅燒溫度常高達(dá)為加快煅燒，煅燒溫度常高達(dá)10001100欠火石灰欠火石灰：溫度太低或溫度分布不：溫度太低或溫度分布不均，均，CaCO3分解不完全；分解不完全；過(guò)火石灰過(guò)火石灰：溫度太高，：溫度太高，CaO結(jié)構(gòu)致結(jié)構(gòu)致密，與水反應(yīng)（密，與水反應(yīng)（水化水化）較慢；）較慢；正火石灰正火石灰（Normally burnt lime）：）：質(zhì)輕色勻，密度質(zhì)輕色勻，密度3.2g/cm3，堆積表，堆積表觀密度觀密度8001000kg/m3鎂質(zhì)鎂質(zhì)石灰：石灰：MgO5%，熟化，熟化和硬化較慢，但強(qiáng)度較高，產(chǎn)和硬化較慢，但強(qiáng)度較高，產(chǎn)漿量少漿量少鈣質(zhì)鈣質(zhì)石灰：石灰：MgO5%3.2.7 石灰的熟化（消解）石

29、灰的熟化（消解）)()(22放熱QOHCaOHCaO1. 熟化特點(diǎn)：熟化特點(diǎn)：（1）放熱量大：）放熱量大：64.9kJ（2）體積膨脹：）體積膨脹：12.5倍倍根據(jù)熟化時(shí)加水量的不同，根據(jù)熟化時(shí)加水量的不同，熟石灰可呈熟石灰可呈粉狀或漿狀粉狀或漿狀2. 熟化方法熟化方法（1）消石灰粉法：）消石灰粉法：理論加水理論加水量為量為CaO質(zhì)量質(zhì)量32%，實(shí)際，實(shí)際70%左右。一般多在工廠中進(jìn)行左右。一般多在工廠中進(jìn)行（2）石灰漿（膏）法）石灰漿（膏）法（lime emulsion） 石灰熟化示意圖石灰熟化示意圖欠火石灰：欠火石灰：含有的含有的CaCO3硬塊硬塊不能熟化，形成不能熟化，形成渣子渣子過(guò)火石灰

30、：過(guò)火石灰：CaO結(jié)構(gòu)緊密，且結(jié)構(gòu)緊密，且表面有玻璃狀硬殼，熟化慢，表面有玻璃狀硬殼，熟化慢，用于建筑物時(shí)易引起用于建筑物時(shí)易引起裂縫或局裂縫或局部脫落部脫落現(xiàn)象（因漿體硬化后再現(xiàn)象（因漿體硬化后再繼續(xù)熟化而產(chǎn)生膨脹）繼續(xù)熟化而產(chǎn)生膨脹） 。3.2.7 石灰的熟化（消解）石灰的熟化（消解）3. 陳伏陳伏為消除過(guò)火石灰的危害，石灰為消除過(guò)火石灰的危害，石灰漿應(yīng)在消解坑中存放漿應(yīng)在消解坑中存放2周以上，周以上，使未熟化的顆粒充分熟化。使未熟化的顆粒充分熟化。注意：陳伏期間，石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以避免碳化注意：陳伏期間，石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以避免碳化3.2.8 石灰的硬化石灰的硬化1. 硬化

31、過(guò)程：硬化過(guò)程：（2）碳化過(guò)程：）碳化過(guò)程：OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()(石灰漿的硬化是個(gè)石灰漿的硬化是個(gè)緩慢緩慢的過(guò)程（由表及里）的過(guò)程（由表及里）（1）結(jié)晶過(guò)程：）結(jié)晶過(guò)程：石灰漿失水（蒸發(fā)或被吸石灰漿失水（蒸發(fā)或被吸收），收），Ca(OH)2從飽和溶液從飽和溶液中析晶中析晶3.2.8 石灰的硬化石灰的硬化2. 硬化特點(diǎn)：硬化特點(diǎn)：（1）硬化收縮大，易產(chǎn)生）硬化收縮大，易產(chǎn)生收縮裂縫；收縮裂縫；（2）石灰硬化體孔隙率大、）石灰硬化體孔隙率大、密實(shí)度小、強(qiáng)度低；密實(shí)度小、強(qiáng)度低；（3）耐水性差。）耐水性差。3.2.4 石灰、熟石灰及石灰石之間的關(guān)系石灰、熟石灰及石灰石

32、之間的關(guān)系石灰石灰（CaO）H2O高溫（高溫（900）CO2+H2O熟石灰熟石灰（Ca(OH)2）石灰石石灰石（CaCO3）3.2.9 石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求（1）石灰的性質(zhì)）石灰的性質(zhì)可塑性好；可塑性好；硬化較慢，強(qiáng)度低；硬化較慢，強(qiáng)度低；硬化時(shí)體積收縮大；硬化時(shí)體積收縮大；（摻入砂、纖維材（摻入砂、纖維材料）料）耐水性差；耐水性差；石灰吸濕性強(qiáng)。石灰吸濕性強(qiáng)。建筑建筑石灰石灰建筑生建筑生石灰石灰建筑生建筑生石灰粉石灰粉建筑消建筑消石灰粉石灰粉品種品種MgO含量含量 /%鈣質(zhì)石灰鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰白云石消石灰白云石消石灰生石灰生石灰55/生石灰粉生石灰粉55/消石灰粉

33、消石灰粉44 MgO 2424 MgO 303.2.9 石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求石灰的性質(zhì)與技術(shù)要求（2）建筑石灰的技術(shù)要求）建筑石灰的技術(shù)要求石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)建筑生石灰建筑生石灰(JC/T479-92): CaO+MgO含量、未消化殘?jiān)?、含量、未消化殘?jiān)?、CO2、產(chǎn)漿量、產(chǎn)漿量建筑生石灰粉建筑生石灰粉(JC/T480-92)：CaO+MgO含量、含量、CO2、細(xì)度、細(xì)度建筑消石灰粉建筑消石灰粉(JC/T481-92)： CaO+MgO含量、游離水、體積安含量、游離水、體積安定性、細(xì)度定性、細(xì)度根據(jù)其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)分為根據(jù)其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)分為優(yōu)優(yōu)等品、一等品等品、一等

34、品及及合格品合格品。表表3-2 生石灰技術(shù)指標(biāo)生石灰技術(shù)指標(biāo)(JC/T 479-92)表表3-3 生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)(JC/T 480-92) 表表3-4 建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)3.2.10 石灰的應(yīng)用石灰的應(yīng)用(1) 石灰乳涂料石灰乳涂料：(2) 配制砂漿配制砂漿：(3) 石灰土和三合土石灰土和三合土：生石灰：生石灰+粘土：配制粘土：配制灰土灰土或再加入砂子或再加入砂子配制配制三合土三合土；(4) 磨細(xì)生石灰粉磨細(xì)生石灰粉制作硅酸鹽制制作硅酸鹽制品品及無(wú)熟料水泥、及無(wú)熟料水泥、灰砂磚灰砂磚、粉、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊

35、砌塊等，也用于拌制灰土或三等，也用于拌制灰土或三合土；合土；(5) 磨細(xì)生石灰磨細(xì)生石灰+纖維狀填料或纖維狀填料或輕質(zhì)骨料，經(jīng)輕質(zhì)骨料，經(jīng)攪拌成型攪拌成型及及人工人工碳化碳化制作制作碳化石灰板碳化石灰板隔墻隔墻板、天花板板、天花板表表3-5 各類石灰的用途各類石灰的用途問(wèn)問(wèn) 題？題？1. 過(guò)火石灰有什么危害？應(yīng)如何消除？過(guò)火石灰有什么危害？應(yīng)如何消除？ 答：答：過(guò)火石灰密度較大，且顆粒表面有玻璃釉狀物包過(guò)火石灰密度較大，且顆粒表面有玻璃釉狀物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸濕水裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸濕水化，產(chǎn)生體積膨脹，影響體積穩(wěn)定性?？刹捎醚娱L(zhǎng)石化，產(chǎn)生體積膨

36、脹，影響體積穩(wěn)定性?？刹捎醚娱L(zhǎng)石灰的熟化和陳伏期，或過(guò)濾掉。灰的熟化和陳伏期，或過(guò)濾掉。2.2.石灰硬化過(guò)程中，為什么容易開(kāi)裂？使用時(shí)應(yīng)如石灰硬化過(guò)程中，為什么容易開(kāi)裂？使用時(shí)應(yīng)如何避免？何避免？ 答：答：石灰漿體的硬化是靠水分的大量揮發(fā)，體積顯著收石灰漿體的硬化是靠水分的大量揮發(fā)，體積顯著收縮，因而容易導(dǎo)致開(kāi)裂。在使用時(shí)，避免單獨(dú)使用，縮，因而容易導(dǎo)致開(kāi)裂。在使用時(shí)，避免單獨(dú)使用，可摻加一些砂子、麻刀絲或紙筋等?？蓳郊右恍┥白印⒙榈督z或紙筋等。 水玻璃水玻璃（1）組成）組成 俗稱俗稱泡花堿泡花堿，是由不同比例的，是由不同比例的堿金屬氧化物和堿金屬氧化物和SiO2結(jié)合而成的結(jié)合而成的一種可溶性

37、硅酸鹽。如鈉水玻璃一種可溶性硅酸鹽。如鈉水玻璃(Na2OnSiO2) 、鉀水玻璃、鉀水玻璃(K2OnSiO2) 。建筑上常用硅酸。建筑上常用硅酸鈉的水溶液，無(wú)色、青綠色或棕鈉的水溶液，無(wú)色、青綠色或棕色粘稠液體。色粘稠液體。（2）水玻璃硅酸鹽模數(shù)（或水玻）水玻璃硅酸鹽模數(shù)（或水玻璃模數(shù)）璃模數(shù)）水玻璃中水玻璃中SiO2與與Na2O的的物質(zhì)的物質(zhì)的量比值量比值（分子數(shù)比值）（分子數(shù)比值） 。n值越大，水玻璃中膠體組分愈值越大，水玻璃中膠體組分愈多，粘性愈大，越難溶于水，但多，粘性愈大，越難溶于水，但越容易分解硬化，黏結(jié)能力較強(qiáng)。越容易分解硬化，黏結(jié)能力較強(qiáng)。建筑中常用水玻璃建筑中常用水玻璃模數(shù)模

38、數(shù)n=2.53.5（3）硬化）硬化 水玻璃在空氣中吸收水玻璃在空氣中吸收CO2，析，析出二氧化硅凝膠，并逐漸干燥脫出二氧化硅凝膠，并逐漸干燥脫水成為氧化硅而硬化。水成為氧化硅而硬化。OmHnSiOCONaOmHCOnSiOONa22322222 空氣中空氣中CO2濃度較低，為加速濃度較低，為加速水玻璃的硬化，常加入水玻璃的硬化，常加入氟硅酸鈉氟硅酸鈉(Na2SiF6)作為作為促硬劑促硬劑（摻入量水（摻入量水玻璃質(zhì)量玻璃質(zhì)量12%-15%）,以促使二以促使二氧化硅凝膠加速析出。氧化硅凝膠加速析出。 OmHSiOnNaFOmHSiFNaSiOONa2226222) 12(6)( 23.2.11 水

39、玻璃水玻璃（4）性質(zhì)）性質(zhì)水玻璃黏結(jié)力強(qiáng)，抗水玻璃黏結(jié)力強(qiáng)，抗?jié)B性能好；滲性能好；不燃燒，耐高溫，耐不燃燒，耐高溫，耐熱性好熱性好 ；耐酸性好；耐酸性好；耐堿性和耐水性差。耐堿性和耐水性差。3.2.11 水玻璃水玻璃（5）用途）用途在建筑工程中主要有以下幾在建筑工程中主要有以下幾方面用途：方面用途：1）作為）作為灌漿材料灌漿材料加固地基；加固地基；2）涂刷材料（砼、磚、石及涂刷材料（砼、磚、石及硅酸鹽制品）表面硅酸鹽制品）表面，提高材，提高材料密實(shí)性和抗風(fēng)化性；料密實(shí)性和抗風(fēng)化性；3）與耐酸填料和骨料配制）與耐酸填料和骨料配制耐耐酸砂漿酸砂漿和和耐酸混凝土耐酸混凝土；4）配制）配制耐熱砂漿和耐

40、熱混凝耐熱砂漿和耐熱混凝土土；5）摻入砂漿或混凝土中，用）摻入砂漿或混凝土中，用于于堵漏搶修堵漏搶修等。等。3.2.11 水玻璃水玻璃襯砌襯砌注漿材料注漿材料 灌漿材料：灌漿材料：抗水分散、防止抗水分散、防止 管片上浮、抗?jié)B、管片上浮、抗?jié)B、 微膨脹等性能微膨脹等性能3.3 通用硅酸鹽水泥的組成與技術(shù)要求通用硅酸鹽水泥的組成與技術(shù)要求3.3.1 水泥概述水泥概述3.3.2 硅酸鹽水泥的組成材料硅酸鹽水泥的組成材料3.3.3 硅酸鹽水泥的水化和硬化硅酸鹽水泥的水化和硬化 3.3.4 通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求通用硅酸鹽水泥的技術(shù)要求3.3.5 水泥的腐蝕與防止水泥的腐蝕與防止3.3.1 水泥概述水

41、泥概述水水泥泥建筑工程建筑工程中三大材中三大材料料鋼鋼材材木木材材水泥：水泥：凡磨細(xì)成粉末狀，加入適凡磨細(xì)成粉末狀，加入適量水后，可成為塑性漿體，既量水后，可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢硬化，并能將砂、石等材料牢固膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材固膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱為水泥。料，通稱為水泥。（1） 水泥水泥的定義的定義粘土?xí)r代粘土?xí)r代石灰時(shí)代石灰時(shí)代羅馬羅馬砂漿（水泥）砂漿（水泥）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥大約在公元前大約在公元前3000公元前公元前2000年間，使用石灰、石膏作建年間，使用石灰、石膏作建筑膠凝材料建造了許多偉大的

42、建筑筑膠凝材料建造了許多偉大的建筑物，如物，如Pyramid in Egypt。 古羅馬人發(fā)現(xiàn)石灰和磨細(xì)的火山古羅馬人發(fā)現(xiàn)石灰和磨細(xì)的火山灰具有水硬性，發(fā)明了灰具有水硬性，發(fā)明了“石灰石灰-火火山灰山灰-砂子砂子”三組分砂漿，稱為三組分砂漿，稱為“羅馬砂漿羅馬砂漿” 。1824 年年, 英國(guó)利茲（英國(guó)利茲（Leeds）城的泥水匠阿斯譜?。ǔ堑哪嗨嘲⑺棺V?。?Joseph Aspdin ）發(fā)明）發(fā)明“波特蘭水泥波特蘭水泥”，獲得了波特蘭水泥的專利權(quán)。獲得了波特蘭水泥的專利權(quán)。（2） 水泥的歷史水泥的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀粘土?xí)r代：粘土?xí)r代：F白灰面：白灰面：始于始于400010000年前的新

43、石器時(shí)期。中國(guó)在仰韶文化時(shí)期（前年前的新石器時(shí)期。中國(guó)在仰韶文化時(shí)期（前5000前前3000年），用年），用“白灰面白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其光涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其光滑和堅(jiān)硬。它因呈白色粉末而得名，由滑和堅(jiān)硬。它因呈白色粉末而得名，由天然姜石天然姜石磨細(xì)而成，是至今被發(fā)現(xiàn)磨細(xì)而成，是至今被發(fā)現(xiàn)的中國(guó)古代最早的膠凝材料。的中國(guó)古代最早的膠凝材料。F黃泥漿：黃泥漿：前前16世紀(jì)的商代，除世紀(jì)的商代，除“白灰面白灰面” 外，開(kāi)始采用黃泥漿外，開(kāi)始采用黃泥漿砌筑土坯砌筑土坯墻墻。戰(zhàn)國(guó)時(shí)（前。戰(zhàn)國(guó)時(shí)（前403-前前221）用）用草拌黃泥漿草拌黃泥漿筑墻、在土墻上筑墻、在土墻上襯

44、砌墻面磚襯砌墻面磚。中國(guó)的建筑膠凝材料發(fā)展有著自中國(guó)的建筑膠凝材料發(fā)展有著自己的漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程：白灰面己的漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程：白灰面黃泥漿黃泥漿石灰石灰三合土三合土石灰摻石灰摻有機(jī)物的膠凝材料。有機(jī)物的膠凝材料。（2） 水泥的歷史水泥的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀石灰石灰+水：水：公元前公元前7世紀(jì)（周朝）出現(xiàn)石灰。秦漢時(shí)，磚石結(jié)構(gòu)建筑占重世紀(jì)（周朝）出現(xiàn)石灰。秦漢時(shí)，磚石結(jié)構(gòu)建筑占重要地位，石灰制造業(yè)迅速發(fā)展。用漿體（石灰要地位，石灰制造業(yè)迅速發(fā)展。用漿體（石灰+水）砌筑條石、磚墻和水）砌筑條石、磚墻和磚石拱以及粉刷墻面。到漢代，石灰的應(yīng)用很普遍。在磚石拱以及粉刷墻面。到漢代，石灰的應(yīng)用很普遍。在秦

45、、漢、明秦、漢、明3朝朝中，石灰膠凝材料中，石灰膠凝材料發(fā)展到較高水平發(fā)展到較高水平，石灰被大量用于修建長(zhǎng)城。，石灰被大量用于修建長(zhǎng)城。 石灰時(shí)代：石灰時(shí)代：（2） 水泥的歷史水泥的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀三合土：三合土：公元公元5世紀(jì)（世紀(jì)（南北朝南北朝），出現(xiàn)），出現(xiàn) “三合土三合土”，由石灰、黏土和，由石灰、黏土和細(xì)砂組成。到細(xì)砂組成。到明代明代，有，有“石灰石灰+陶粉陶粉+碎石碎石”組成的組成的“三合土三合土”；清代清代，除除“石灰石灰+黏土黏土+細(xì)砂細(xì)砂”、“石灰石灰+爐渣爐渣+砂子砂子”組成的組成的“三合土三合土”。 “三合土三合土”經(jīng)夯實(shí)后不僅具有較高的強(qiáng)度，還有較好的防水性，在

46、清經(jīng)夯實(shí)后不僅具有較高的強(qiáng)度，還有較好的防水性，在清代還用于夯筑水壩。代還用于夯筑水壩?！叭贤寥贤痢迸c與 “羅馬砂漿羅馬砂漿”有許多類似之處。有許多類似之處。石灰摻有機(jī)物的膠石灰摻有機(jī)物的膠凝材料：凝材料：如如“石灰石灰-糯米糯米”，“石灰石灰-桐油桐油”，“石灰石灰-血料血料”，以及，以及“石石灰灰-糯米糯米-明礬明礬”等。等。另外，在使用另外，在使用“三三合土合土”時(shí)，摻入糯時(shí)，摻入糯米和動(dòng)物血等有機(jī)米和動(dòng)物血等有機(jī)物。物。 石灰時(shí)代：石灰時(shí)代：（2） 水泥的歷史水泥的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)最早水泥廠是澳門青洲英坭廠。始建于中國(guó)最早水泥廠是澳門青洲英坭廠。始建于1886年，外國(guó)立

47、窯技年，外國(guó)立窯技術(shù)。術(shù)。1906年河北唐山啟新洋灰公司年河北唐山啟新洋灰公司, 正式生產(chǎn)水泥正式生產(chǎn)水泥, 年產(chǎn)年產(chǎn)4萬(wàn)萬(wàn)t。 1949年，全國(guó)水泥產(chǎn)量年，全國(guó)水泥產(chǎn)量66萬(wàn)萬(wàn)t, 水泥品種只有一個(gè)。水泥品種只有一個(gè)。1980年年1億億t, 1990年年2億億t, 2000年年5.5億億t, 2008年約年約15億億t, 品種幾十個(gè)。品種幾十個(gè)。水泥水泥（2） 水泥的歷史水泥的歷史及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀硅酸鹽水硅酸鹽水泥泥鋁酸鹽水鋁酸鹽水泥泥(高鋁高鋁)水泥水泥礦物組成礦物組成硫硫(鐵鐵/氟氟)鋁鋁酸鹽水泥酸鹽水泥少熟料或無(wú)少熟料或無(wú)熟料水泥熟料水泥每一品種的水泥根據(jù)其膠結(jié)強(qiáng)度每一品種的水泥根

48、據(jù)其膠結(jié)強(qiáng)度的大小分為若干強(qiáng)度等級(jí)，使用的大小分為若干強(qiáng)度等級(jí)，使用水泥必須注意區(qū)分水泥必須注意區(qū)分水泥品種水泥品種和和強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)度等級(jí)，掌握其性能特點(diǎn)和使用，掌握其性能特點(diǎn)和使用方法，根據(jù)工程具體情況方法，根據(jù)工程具體情況合理選合理選擇與使用擇與使用水泥。水泥。 按礦物按礦物組成分組成分（3） 水泥的分類水泥的分類水泥強(qiáng)度等級(jí)（補(bǔ)充）水泥強(qiáng)度等級(jí)（補(bǔ)充）將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按1 3.0 0.5的比例，制成的比例，制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下（件下（1d內(nèi)為內(nèi)為201攝氏度、相對(duì)濕度為攝氏度、相對(duì)濕度為90%以上的空以上的

49、空氣中，氣中，1d后為后為201攝氏度的水中）養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的齡期攝氏度的水中）養(yǎng)護(hù)至規(guī)定的齡期，分別按規(guī)定的方法測(cè)定其，分別按規(guī)定的方法測(cè)定其3d和和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。根據(jù)測(cè)定的結(jié)果劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)。強(qiáng)度。根據(jù)測(cè)定的結(jié)果劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)。如硅酸鹽水泥（如硅酸鹽水泥（P./P.）分為）分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和和62.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)（分別代表試件（分別代表試件28d的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的最小值為的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的最小值為32.5MPa、42.5MPa、52.5MPa、62.5MPa，帶，帶R的為早強(qiáng)型等級(jí)）的

50、為早強(qiáng)型等級(jí)） 通用通用水泥水泥專用專用水泥水泥用途用途水泥水泥特性特性水泥水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥砌筑水泥砌筑水泥道路水泥道路水泥油井水泥等油井水泥等快硬水泥快硬水泥白色水泥白色水泥中熱、低熱水泥中熱、低熱水泥抗硫酸鹽水泥等抗硫酸鹽水泥等 按性能按性能及用途分類及用途分類（3） 水泥的水泥的分類分類 以硅酸鹽水泥熟料和適量以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏，及規(guī)定的混合材料制石膏，及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料，稱為成的水硬性膠凝材料，稱為通用

51、硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥。 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的生產(chǎn)) 原料原料配料準(zhǔn)確配料準(zhǔn)確石灰質(zhì)原料石灰質(zhì)原料粘土、粘土、黃土黃土和頁(yè)和頁(yè)巖等巖等鐵礦鐵礦石、石、砂巖砂巖等等石灰石灰石、石、白堊白堊等等硅酸硅酸鹽水鹽水泥熟泥熟料料粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料輔助原料輔助原料提供提供CaOSiO2、Al2O3及及少量少量Fe2O3校正校正Fe2O3 或或SiO2的不足的不足細(xì)度合要求細(xì)度合要求原料均化原料均化適當(dāng)煅燒適當(dāng)煅燒（4） 水泥的生產(chǎn)與水泥的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展凡由凡由硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料加適量加適量石膏石膏、或者再或者再加入加入不超過(guò)不超過(guò)5%的石灰的石灰石或料化高爐礦渣磨石或料化

52、高爐礦渣磨細(xì)制成的細(xì)制成的水硬性膠凝水硬性膠凝材料材料，稱為硅酸鹽水，稱為硅酸鹽水泥。泥。硅酸硅酸鹽水鹽水泥泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料熟料由主要含由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融燒至部分熔融所得以所得以硅硅酸鈣酸鈣為主要礦物成分的為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)水硬性膠凝物質(zhì)。其。其中硅酸鈣礦物不小于中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅，氧化鈣和氧化硅物質(zhì)的量比不小于物質(zhì)的量比不小于2.0。 型硅酸鹽水泥型硅酸鹽水泥型硅酸鹽水型硅酸鹽水泥泥不摻加混合材，代號(hào)不摻加混合材，代號(hào)P摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量

53、5%的混合材，的混合材，代號(hào)代號(hào)P硅酸鹽水泥熟料的定硅酸鹽水泥熟料的定義義制備生料、煅燒熟料制備生料、煅燒熟料和和粉磨水泥粉磨水泥三個(gè)主要階段，簡(jiǎn)稱三個(gè)主要階段，簡(jiǎn)稱“兩磨一燒兩磨一燒”?；旌喜牧匣旌喜牧鲜嗍?硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的生產(chǎn)) 生產(chǎn)工藝過(guò)程生產(chǎn)工藝過(guò)程（4） 水泥的生產(chǎn)與水泥的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展階段：階段：生料的干燥與脫水生料的干燥與脫水碳酸鈣的分解碳酸鈣的分解固相反應(yīng)固相反應(yīng)燒成階段燒成階段熟料冷卻熟料冷卻 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的生產(chǎn)) 煅燒的物理化學(xué)過(guò)程煅燒的物理化學(xué)過(guò)程（4） 水泥的生產(chǎn)與水泥的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展 800 生料干燥與脫水，生料干

54、燥與脫水，有機(jī)物燒盡，粘土中高嶺土有機(jī)物燒盡，粘土中高嶺土(kaolinite)脫水并分解為無(wú)脫水并分解為無(wú)定形定形SiO2和和Al2O3。8001000 CaCO3分解，分解，CaO與與SiO2和和Al2O3發(fā)生固發(fā)生固相反應(yīng)。相反應(yīng)。 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產(chǎn)的生產(chǎn)) 煅燒的物理化學(xué)過(guò)程煅燒的物理化學(xué)過(guò)程 具體過(guò)程：具體過(guò)程：（4） 水泥的生產(chǎn)與水泥的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展可持續(xù)發(fā)展10001300 固相反應(yīng)，固相反應(yīng)，形成形成C2S，C3A和和C4AF。130014501300 C3A和和C4AF熔融，熔融，C2S吸收吸收CaO形成形成C3S，未被吸收的，未被吸收的CaO稱為稱為f-CaO。

55、足夠的溫度并停留適當(dāng)長(zhǎng)足夠的溫度并停留適當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間的時(shí)間，使，使CaO被吸收完全，形被吸收完全，形成足夠多的成足夠多的C3S1300大氣溫度大氣溫度 熟料冷卻熟料冷卻，要求要求急速冷卻急速冷卻，目的是防止，目的是防止-C2S轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?C2S；阻止；阻止C3S的分的分解；減少解；減少M(fèi)gO結(jié)晶成方鎂石。熟結(jié)晶成方鎂石。熟料急冷有利于提高熟料質(zhì)量，改料急冷有利于提高熟料質(zhì)量，改善熟料的易磨性，以及水泥粉磨善熟料的易磨性，以及水泥粉磨的節(jié)能高產(chǎn)的節(jié)能高產(chǎn)熟料中加入適量熟料中加入適量的石膏共同磨細(xì)，的石膏共同磨細(xì)，即得到硅酸鹽水即得到硅酸鹽水泥。泥。熟熟 料料) 煅燒的物理化學(xué)過(guò)程煅燒的物理化學(xué)過(guò)

56、程 ： 化學(xué)成分化學(xué)成分: CaO：6468%, SiO2：2123%, Al2O3：47%, Fe2O3：35%.(2) 硅酸鹽水泥熟料的成分硅酸鹽水泥熟料的成分/硅酸鹽水泥的成分硅酸鹽水泥的成分 其他成分：其他成分：氧化鎂氧化鎂(MgO)：三氧化硫三氧化硫(SO3)：游離氧化鈣游離氧化鈣(f-CaO)：堿份堿份(K2O、Na2O)氧化鎂氧化鎂(MgO)：三氧化硫三氧化硫(SO3)：游離氧化鈣游離氧化鈣(f-CaO)：堿份堿份(K2O、Na2O)體積安體積安定性定性水泥中小水泥中小于于5%硅酸鹽水硅酸鹽水泥泥3.5%熟料熟料C3AC4AF水泥熟料各水泥熟料各礦物強(qiáng)度增礦物強(qiáng)度增長(zhǎng)曲線長(zhǎng)曲線（

57、1）各熟料礦物的特性）各熟料礦物的特性（1）各熟料礦物的特性）各熟料礦物的特性 幾種礦物性能表現(xiàn)不同：當(dāng)相幾種礦物性能表現(xiàn)不同：當(dāng)相對(duì)含量改變時(shí)，水泥技術(shù)性能也對(duì)含量改變時(shí)，水泥技術(shù)性能也將發(fā)生改變。將發(fā)生改變。礦物礦物含量含量反應(yīng)反應(yīng)速度速度水化水化熱量熱量抗壓抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度體積體積收縮收縮耐磨性耐磨性能能抗侵蝕抗侵蝕性性C3S37% 60%快快大大高高中等中等良好良好中等中等C2S15% 37%慢慢小小早低早低后高后高小小較好較好良好良好C3A7%15%最快最快最大最大低低大大一般一般差差C4AF10% 18%快快中中較低較低小小一般一般優(yōu)優(yōu)（1）各熟料礦物的特性）各熟料礦物的特性類型類型C

58、3SC2SC3AC4AF普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥52%24%9%9%早強(qiáng)硅酸鹽水泥早強(qiáng)硅酸鹽水泥65%10%8 %9 %超早強(qiáng)硅酸鹽水泥超早強(qiáng)硅酸鹽水泥67 %5 %9 %8 %中等發(fā)熱量硅酸鹽水中等發(fā)熱量硅酸鹽水泥泥41%34%6%13%低熱硅酸鹽水泥低熱硅酸鹽水泥28%49%4%12%耐硫酸鹽水泥耐硫酸鹽水泥41%36%4%10%白色硅酸鹽水泥白色硅酸鹽水泥51%28%12%1%水泥的礦物組成及性質(zhì)水泥的礦物組成及性質(zhì)（2）各熟料礦物的特性（水泥的）各熟料礦物的特性（水泥的礦物成分與性能）礦物成分與性能）（二）硅酸鹽水泥的凝（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程結(jié)硬化過(guò)程水泥加水拌合后，成為可

59、塑水泥加水拌合后，成為可塑性水泥漿，水泥漿逐漸變稠失性水泥漿，水泥漿逐漸變稠失去塑性，但尚不具有強(qiáng)度的過(guò)去塑性，但尚不具有強(qiáng)度的過(guò)程，成為水泥的凝結(jié)。程，成為水泥的凝結(jié)。水泥的水化和凝結(jié)是從水泥水泥的水化和凝結(jié)是從水泥顆粒表面開(kāi)始，逐漸往水泥顆顆粒表面開(kāi)始，逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進(jìn)行。粒的內(nèi)核深入進(jìn)行。 1. 水泥顆粒表面水化水泥顆粒表面水化溶液溶液 飽和溶液飽和溶液 2. 水化產(chǎn)物以凝膠和晶體析出水化產(chǎn)物以凝膠和晶體析出凝膠包裹層凝膠包裹層反應(yīng)速度減反應(yīng)速度減慢水泥漿保持塑性慢水泥漿保持塑性 3.凝膠破裂反應(yīng)速度加快凝膠破裂反應(yīng)速度加快 凝膠在水泥粒子之間形成凝聚凝膠在水泥粒子之間形成凝聚

60、的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 水泥漿失去塑性水泥漿失去塑性 4. 凝膠和晶體越來(lái)越多凝膠和晶體越來(lái)越多填充并硬化水泥石的毛細(xì)孔填充并硬化水泥石的毛細(xì)孔 水水泥石的強(qiáng)度和膠結(jié)能力隨齡期增長(zhǎng)泥石的強(qiáng)度和膠結(jié)能力隨齡期增長(zhǎng) 5. 在空氣中硬化在空氣中硬化(碳化碳化) Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程硬化過(guò)程（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程硬化過(guò)程水泥漿體物理水泥漿體物理-力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間的變化力學(xué)性質(zhì)隨時(shí)間的變化（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程硬化過(guò)程（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)（二）硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程硬化過(guò)