氣硬性膠凝材料教學(xué)課件

第三章氣硬性膠凝材料第三章氣硬性膠凝材料1教學(xué)目標(biāo):(一)掌握膠凝材料的含義和分類、石膏的原料與生產(chǎn)、凝結(jié)與硬化、技術(shù)要求、性質(zhì)及應(yīng)用；(二)石灰的原料與生產(chǎn)、熟化與硬化、技術(shù)要求、性質(zhì)及應(yīng)用；(三)水玻璃的組成、水玻璃的硬化、水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用；(四)菱苦土的組成、硬化及性質(zhì)特點(diǎn),著重了解其性質(zhì)和應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo):2石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》（JC/T479-92）菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結(jié)力提高25%左右。用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結(jié)很慢，硬化后強(qiáng)度很低2mm方孔篩篩余，%），≤陳伏期間石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。90mm篩的篩余≤,(%)教學(xué)重點(diǎn)：

石膏、石灰的原料與生產(chǎn)、凝結(jié)與硬化、技術(shù)要求。教學(xué)難點(diǎn)：

氣硬性膠凝材料的性質(zhì)和應(yīng)用。石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。教學(xué)重3教學(xué)過程和內(nèi)容:

(一)膠凝材料的含義和分類(二)石膏膠凝材料的生產(chǎn)(三)建筑石膏的凝結(jié)硬化、技術(shù)要求、特性及用途(四)生石灰的生產(chǎn)、消化、硬化過程、石灰的品種及技術(shù)指標(biāo)、特性、用途、儲存(五)水玻璃的組成、硬化、性質(zhì)、用途(六)菱苦土的水化硬化、應(yīng)用教學(xué)過程和內(nèi)容:4一、膠凝材料的含義：指經(jīng)過自身的物理、化學(xué)作用后，由液態(tài)或半固態(tài)變成堅(jiān)硬的固態(tài)狀態(tài)，并能將散粒狀材料（如砂、石等）或塊狀材料（如磚、石塊等）粘結(jié)成為一個(gè)整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。一、膠凝材料的含義：5二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料基本成分為天然的或合成的有機(jī)高分子化合物，如瀝青、樹脂?；境煞譃闊o機(jī)化合物。氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料只能在空氣中硬化、保持和發(fā)展強(qiáng)度如：石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等。能在空氣和水中硬化、保持和發(fā)展強(qiáng)度。如：水泥。

二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料基本成分61.氣硬性膠凝材料指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。2.水硬性膠凝材料指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。1.氣硬性膠凝材料7第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：（一）建筑石膏的原料

1、天然二水石膏CaSO4.2H2O(生石膏）2、化工石膏：含有二水硫酸鈣和CaSO4的混合物、廢渣(磷石膏、氟石膏、硼石膏)。第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：8天然二水石膏

天然二水石膏9（二）建筑石膏的生產(chǎn)

建筑石膏是以β型半水石膏為主要成分，不加任何外加劑的白色粉狀膠結(jié)料。由天然二水石膏經(jīng)低溫煅燒、脫水、磨細(xì)而成。（二）建筑石膏的生產(chǎn)10為建筑石膏，又稱熟石膏。

為高強(qiáng)石膏。

為建筑石膏，又稱熟石膏。為高強(qiáng)石膏。11二、石膏的技術(shù)要求產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑石膏》（GB9776-88），分為優(yōu)等品、一等品和合格品。建筑石膏技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品抗折強(qiáng)度，MPa，≥2.52.11.8抗壓強(qiáng)度，MPa，≥4.93.92.9細(xì)度（0.2mm方孔篩篩余，%），≤5.010.015.0凝結(jié)時(shí)間

初凝時(shí)間≥6min；終凝時(shí)間≤30min。

二、石膏的技術(shù)要求產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑石膏》（GB9776-8121.凝結(jié)硬化快。常溫下完全水化的時(shí)間為5～15min，終凝時(shí)間不超過30min，7d左右完全硬化。三、建筑石膏的特性凝結(jié)硬化原理：

的溶解度很小，約半水石膏的1/5，很快達(dá)到飽和析出晶體，晶體長大、連生、交錯(cuò)，并產(chǎn)生強(qiáng)度。

1.凝結(jié)硬化快。常溫下完全水化的時(shí)間為5～15min，終凝時(shí)13建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化動物骨膠或皮膠等。作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。1－半水石膏；2－二水石膏膠粒；3－二水石膏晶體；4－交錯(cuò)的晶體膠化結(jié)晶開始結(jié)晶長大與交錯(cuò)

建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、142.硬化時(shí)體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；石膏制品表面光滑飽滿、棱角清晰，表面潔白細(xì)膩，適用于澆注各種建筑花飾和雕塑；干燥時(shí)不開裂。

2.硬化時(shí)體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；155.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。蒸汽幕可阻止火勢蔓延，能起到防火作用。不宜長期靠近65℃以上高溫的部位，以免脫水分解。二水石膏脫水分解，強(qiáng)度降低，因而不耐火。3.孔隙率大，表觀密度小，強(qiáng)度低。半水石膏水化，理論需水量18.6%，實(shí)際加水量約為60~80%，多余水分硬化后蒸發(fā)，留下孔隙。4.隔熱、吸聲性良好?？紫堵矢?，且為微細(xì)的毛細(xì)孔。

5.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，167.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結(jié)合力減弱，強(qiáng)度下降；水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；吸水受凍→空隙中水分會結(jié)冰膨脹破壞。提高石膏耐水性加入水硬性材料，如水泥、礦渣。加入水溶性樹脂氨基、密胺、聚乙烯醇等加入有機(jī)乳液，如瀝青、石蠟6.具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性。熱容量大，吸濕性強(qiáng)，可以保持室內(nèi)“小氣候”均衡狀態(tài)。8.加工性能好?？射彛膳?，可釘，可打眼。

7.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結(jié)合力減弱，強(qiáng)度下降17四、建筑石膏的應(yīng)用1.制備粉刷石膏。2.石膏砂漿。室內(nèi)抹灰與粉刷；3.建筑石膏制品。如石膏墻板、石膏砌塊；4.藝術(shù)裝飾石膏。如裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、雕塑制品；5.用作石膏板:紙面石膏板、纖維石膏板、空心石膏板；

四、建筑石膏的應(yīng)用1.制備粉刷石膏。18紙面石膏板紙面石膏板19氣硬性膠凝材料教學(xué)課件20裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術(shù)鏡框羅馬柱裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術(shù)鏡框羅馬柱21第二節(jié)石灰

石灰生產(chǎn)簡介石灰的技術(shù)要求石灰的應(yīng)用石灰的特性第二節(jié)石灰石灰22一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時(shí)間過長或溫度過高→過火石灰；溫度過低或煅燒時(shí)間不足→欠火石灰；

MgCO3700℃MgO+CO2一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時(shí)間過長或溫度過高→過火石23

過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有玻璃體的外殼。含SiO2、Al2O3雜質(zhì)，塊體容重大，熟化緩慢，其細(xì)小顆?？赡茉谑沂褂煤笫旎w積膨脹，使硬化的砂漿產(chǎn)生崩裂或鼓泡現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。欠火石灰：未分解的石灰石，廢品，利用率很低，不能消化，降低石灰漿的產(chǎn)量。正火石灰：煅燒正常，質(zhì)量輕，無裂縫，密度，表觀密度800-1000kg/m3。當(dāng)MgO含量≤5%時(shí)稱為鈣質(zhì)生石灰。當(dāng)MgO含量＞5%時(shí)稱為鎂質(zhì)生石灰。過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有24●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，形成渣子?！襁^火石灰：過火石灰結(jié)構(gòu)緊密，熟化很慢，當(dāng)用于建筑上后，可能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，引氣隆起鼓包和開裂。●石灰漿的陳伏：為消除過火石灰的危害，石灰漿需在消解坑里存放兩星期以上（稱為“陳伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陳伏期間石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。消解又叫濕法消化，是用酸液或堿液合并在加熱條件下破壞樣品中的有機(jī)物或還原性物質(zhì)的方法

●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，25石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤生石灰消化理論需水量32.作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖2mm方孔篩篩余，%），≤可鋸，可刨，可釘，可打眼。第一節(jié)石膏如石膏墻板、石膏砌塊；石灰的陳伏

石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。石灰的陳伏26石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石灰的熟化過程:石灰在使用前，要加水熟化成熟石灰（消石灰)CaO+H2OCa(OH)2+Q石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石27根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2000）：生石灰熟化成石灰膏時(shí)，應(yīng)用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾，熟化時(shí)間不得小于7d；磨細(xì)生石灰粉的熟化時(shí)間不得小于2d?！督ㄖb飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2001）規(guī)定：抹灰用的石灰膏的熟化期不應(yīng)小于15d；罩面用的磨細(xì)石灰粉的熟化期不應(yīng)小于3d。

根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2000）：生283.石灰的硬化過程:石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。

●

結(jié)晶過程水分蒸發(fā)引起氫氧化鈣從過飽和溶液中析出?！裉蓟^程氫氧化鈣吸收空氣中CO2，生成碳酸鈣和水Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O

3.石灰的硬化過程:294.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。

生石灰粉（磨細(xì)生石灰）:塊灰破碎、磨細(xì)而成。消石灰粉（熟石灰）：塊灰淋水消解而得。石灰膏：塊灰加入足量的水，淋制熟化而成（膏狀）。石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。

4.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。30二、石灰的技術(shù)要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》（JC/T479-92）鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰（MgO＞5%）。建筑生石灰的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰

鎂質(zhì)生石灰

優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥，（%）908580858075CO2含量≤，（%）5796810未消解殘?jiān)浚?mm圓孔篩余）≤，（%）5101551015產(chǎn)漿量≥，（L/kg）2.82.32.02.82.32.0

二、石灰的技術(shù)要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》31氣硬性膠凝材料教學(xué)課件323.建筑消石灰粉

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑消石灰粉》（JC/T481-92）；分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥,（%）706560656055656055游離水（%）0.4~2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細(xì)度0.90mm篩的篩余≤,(%)000.5000.5000.50.125mm篩的篩余≤,(%)310153101531015

3.建筑消石灰粉產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑消石灰粉》（JC/T4833氣硬性膠凝材料教學(xué)課件343.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結(jié)晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(OH)2逐漸結(jié)晶析出。碳化作用。表層以CaCO3為主，內(nèi)層以Ca(OH)2晶體為主，內(nèi)部水分脫出緩慢，因而石灰凝結(jié)硬化緩慢。4.硬化時(shí)體積收縮大。

游離水分蒸發(fā)所致。除調(diào)成石灰乳做薄層粉刷外，不宜單獨(dú)使用。施工時(shí)常加入骨料或纖維材料（如麻刀、紙筋）。

3.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結(jié)晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(O356.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。石灰不宜用于潮濕環(huán)境。7.吸濕性強(qiáng)，是傳統(tǒng)的干燥劑。5.硬化后強(qiáng)度低。生石灰消化理論需水量32.13%，實(shí)際消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)留下大量孔隙。1:3石灰砂漿28d抗壓強(qiáng)度只有a。

6.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。36四、石灰的應(yīng)用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉。生石灰粉（磨細(xì)生石灰粉）調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；制作硅酸鹽制品（如灰砂磚等）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；石灰土（灰土）和三合土。消石灰粉制作硅酸鹽制品；石灰土和三合土。石灰膏調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；稀釋成石灰乳（石灰水）涂料。石灰乳用于內(nèi)墻和平頂刷白抹面砂漿。

用石灰、黏土和細(xì)砂相混夯實(shí)而成的土料，用于夯墻、地坪、地基土和渠道防滲等

四、石灰的應(yīng)用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉。37氣硬性膠凝材料教學(xué)課件38第三節(jié)水玻璃

概述水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的應(yīng)用水玻璃的特性第三節(jié)水玻璃概述水玻璃的生產(chǎn)39一、概述水玻璃俗稱泡花堿，化學(xué)通式

R2O·nSi02

，其中，n表示一個(gè)堿金屬氧化物與n個(gè)Si02分子化合。二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比n稱為水玻璃的模數(shù)，一般在～之間，水玻璃的濃度用密度來表示，常用水玻璃的密度為～。一、概述40按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O·nSi02，還有硅酸鉀水玻璃K20·nSiO2等。按含水程度的不同，分為以下三類：塊狀或粉狀水玻璃。溶解度很小，尤其是高模數(shù)的水玻璃；含有化合水的固體水玻璃或水合水玻璃。溶解度提高。塊狀水玻璃的水溶液，即液體水玻璃。

我國目前最常用的仍然是液體鈉水玻璃，簡稱水玻璃。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的41二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及硅藻土等濕制法：將磨細(xì)的石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋（2.06×105～3.09×105Pa）內(nèi)用蒸氣加熱，并攪拌，使之直接反應(yīng)而成液體水玻璃。干制法：將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐內(nèi)于1350～1400℃溫度下熔化，生成固體水玻璃，再將它裝進(jìn)蒸壓釜內(nèi)，通入蒸汽熔（溶）化后，即制成液體水玻璃。

Na2CO3+nSiO2-------Na2O·nSiO2+CO2（氣體）二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及42水玻璃的種類:

1.液體水玻璃2.水化水玻璃3.固體水玻璃水玻璃的種類:431.在空氣中凝結(jié)硬化情況（無定形硅膠）

空氣中CO2濃度低，反應(yīng)較慢，提高反應(yīng)速度，可將水玻璃加熱或加入氟硅酸鈉

促硬劑。三、水玻璃的硬化和特性

1.在空氣中凝結(jié)硬化情況（無定形硅膠）空氣中CO2濃度低，443.耐酸（不耐堿）：SiO2在強(qiáng)氧化性酸中化學(xué)穩(wěn)定性高。4.耐熱：水玻璃不燃燒，在高溫下不分解。5.防水：水玻璃硬化時(shí)析出的硅膠能堵塞材料的毛細(xì)孔隙。2.良好的粘結(jié)性能。模數(shù)越大，粘結(jié)能力越強(qiáng)；模數(shù)相同，則濃度越高，粘結(jié)力越強(qiáng)；加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結(jié)力提高25%左右。

3.耐酸（不耐堿）：SiO2在強(qiáng)氧化性酸中化學(xué)穩(wěn)定性高。4.45四、水玻璃的應(yīng)用涂刷在建材表面；配制耐酸漿體、耐酸砂漿和耐酸混凝土；

配制耐熱砂漿和耐熱混凝土；土壤加固；配制快凝防水劑。

四、水玻璃的應(yīng)用涂刷在建材表面；46第四節(jié)菱苦土

概述菱苦土的生產(chǎn)菱苦土的應(yīng)用菱苦土的硬化及特性第四節(jié)菱苦土概述菱47一、概述菱苦土又叫鎂質(zhì)膠凝材料或氯氧鎂水泥，鎂質(zhì)膠凝材料是由磨細(xì)的苛性苦土（MgO）或者苛性白云石（MgO、CaCO3）為主組成的一種氣硬性膠凝材料，白色或者淺黃色粉末，不宜用純水拌制，而需要用氯化鎂溶液作為調(diào)和劑拌制。一、概述菱苦土又叫鎂質(zhì)膠凝材料或氯氧鎂水泥，鎂質(zhì)膠凝48主要原料：苛性苦土-天然菱鎂礦（MgCO3）苛性白云石-天然白云石（CaCO3）蛇紋石：含水硅酸（3MgO·2SiO2·2HO2）冶煉輕質(zhì)鎂合金的熔渣或海水MgCO3煅燒分解得到MgO，MgCO3一般在400℃開始分解，600~650℃分解反應(yīng)劇烈，實(shí)際生產(chǎn)煅燒溫度控制在750~850℃，MgO的活性隨原材料、煅燒溫度、煅燒時(shí)間而異。MgCO3－－－MgO+CO2二、菱苦土的生產(chǎn)主要原料：苛性苦土-天然菱鎂礦（MgCO3）二、菱苦土的49用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結(jié)很慢，硬化后強(qiáng)度很低用MgCl2做調(diào)和劑，硬化速度快，硬化后強(qiáng)度高，硬化后物相復(fù)雜，主要產(chǎn)物:xMgO·yMgCl2·zH2O。怎樣改善改善耐水性?可以用硫酸鎂(MgSO4·7H2O)和硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)拌和。也可以摻入少量的磷酸鹽或防水劑還可以摻入活性混合材料(粉煤灰)三、菱苦土的硬化及特性用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結(jié)很慢，硬化后強(qiáng)度很低三50與植物纖維粘接很好，堿性較弱，對各種纖維和植物的腐蝕較低，用于鎂質(zhì)混凝土制品。刨花板-天花板和內(nèi)墻鎂纖復(fù)合材料－－－－煙筒、風(fēng)道、室內(nèi)隔墻木屑板四、菱苦土的應(yīng)用與植物纖維粘接很好，堿性較弱，對各種纖維和植物的腐蝕較低，用51★菱苦土的儲存:

菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。菱苦土應(yīng)保存在干燥場所，儲運(yùn)中都要避免受潮，也不可久存，不宜超過三個(gè)月?！锪饪嗤恋膬Υ?52第三章氣硬性膠凝材料第三章氣硬性膠凝材料53教學(xué)目標(biāo):(一)掌握膠凝材料的含義和分類、石膏的原料與生產(chǎn)、凝結(jié)與硬化、技術(shù)要求、性質(zhì)及應(yīng)用；(二)石灰的原料與生產(chǎn)、熟化與硬化、技術(shù)要求、性質(zhì)及應(yīng)用；(三)水玻璃的組成、水玻璃的硬化、水玻璃的性質(zhì)與應(yīng)用；(四)菱苦土的組成、硬化及性質(zhì)特點(diǎn),著重了解其性質(zhì)和應(yīng)用特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo):54石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》（JC/T479-92）菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。加入尿素(CO(NH2)2碳酸銨)，粘度不變，粘結(jié)力提高25%左右。用水做調(diào)和劑，得到Mg(OH)2，凝結(jié)很慢，硬化后強(qiáng)度很低2mm方孔篩篩余，%），≤陳伏期間石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。90mm篩的篩余≤,(%)教學(xué)重點(diǎn)：

石膏、石灰的原料與生產(chǎn)、凝結(jié)與硬化、技術(shù)要求。教學(xué)難點(diǎn)：

氣硬性膠凝材料的性質(zhì)和應(yīng)用。石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。教學(xué)重55教學(xué)過程和內(nèi)容:

(一)膠凝材料的含義和分類(二)石膏膠凝材料的生產(chǎn)(三)建筑石膏的凝結(jié)硬化、技術(shù)要求、特性及用途(四)生石灰的生產(chǎn)、消化、硬化過程、石灰的品種及技術(shù)指標(biāo)、特性、用途、儲存(五)水玻璃的組成、硬化、性質(zhì)、用途(六)菱苦土的水化硬化、應(yīng)用教學(xué)過程和內(nèi)容:56一、膠凝材料的含義：指經(jīng)過自身的物理、化學(xué)作用后，由液態(tài)或半固態(tài)變成堅(jiān)硬的固態(tài)狀態(tài)，并能將散粒狀材料（如砂、石等）或塊狀材料（如磚、石塊等）粘結(jié)成為一個(gè)整體的材料，統(tǒng)稱為膠凝材料。一、膠凝材料的含義：57二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料基本成分為天然的或合成的有機(jī)高分子化合物，如瀝青、樹脂?；境煞譃闊o機(jī)化合物。氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料只能在空氣中硬化、保持和發(fā)展強(qiáng)度如：石膏、石灰、水玻璃、菱苦土等。能在空氣和水中硬化、保持和發(fā)展強(qiáng)度。如：水泥。

二、膠凝材料的分類:膠凝材料有機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料基本成分581.氣硬性膠凝材料指在空氣中硬化，也只能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。適合：地上和干燥環(huán)境。2.水硬性膠凝材料指不僅能在空氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的膠凝材料。適宜：既適宜于地上，也可用于地下和水中環(huán)境。1.氣硬性膠凝材料59第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：（一）建筑石膏的原料

1、天然二水石膏CaSO4.2H2O(生石膏）2、化工石膏：含有二水硫酸鈣和CaSO4的混合物、廢渣(磷石膏、氟石膏、硼石膏)。第一節(jié)石膏一、建筑石膏的原料與生產(chǎn)：60天然二水石膏

天然二水石膏61（二）建筑石膏的生產(chǎn)

建筑石膏是以β型半水石膏為主要成分，不加任何外加劑的白色粉狀膠結(jié)料。由天然二水石膏經(jīng)低溫煅燒、脫水、磨細(xì)而成。（二）建筑石膏的生產(chǎn)62為建筑石膏，又稱熟石膏。

為高強(qiáng)石膏。

為建筑石膏，又稱熟石膏。為高強(qiáng)石膏。63二、石膏的技術(shù)要求產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑石膏》（GB9776-88），分為優(yōu)等品、一等品和合格品。建筑石膏技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品抗折強(qiáng)度，MPa，≥2.52.11.8抗壓強(qiáng)度，MPa，≥4.93.92.9細(xì)度（0.2mm方孔篩篩余，%），≤5.010.015.0凝結(jié)時(shí)間

初凝時(shí)間≥6min；終凝時(shí)間≤30min。

二、石膏的技術(shù)要求產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑石膏》（GB9776-8641.凝結(jié)硬化快。常溫下完全水化的時(shí)間為5～15min，終凝時(shí)間不超過30min，7d左右完全硬化。三、建筑石膏的特性凝結(jié)硬化原理：

的溶解度很小，約半水石膏的1/5，很快達(dá)到飽和析出晶體，晶體長大、連生、交錯(cuò)，并產(chǎn)生強(qiáng)度。

1.凝結(jié)硬化快。常溫下完全水化的時(shí)間為5～15min，終凝時(shí)65建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化動物骨膠或皮膠等。作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。1－半水石膏；2－二水石膏膠粒；3－二水石膏晶體；4－交錯(cuò)的晶體膠化結(jié)晶開始結(jié)晶長大與交錯(cuò)

建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、662.硬化時(shí)體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；石膏制品表面光滑飽滿、棱角清晰，表面潔白細(xì)膩，適用于澆注各種建筑花飾和雕塑；干燥時(shí)不開裂。

2.硬化時(shí)體積微膨脹膨脹率約為0.05%至0.15%；675.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。蒸汽幕可阻止火勢蔓延，能起到防火作用。不宜長期靠近65℃以上高溫的部位，以免脫水分解。二水石膏脫水分解，強(qiáng)度降低，因而不耐火。3.孔隙率大，表觀密度小，強(qiáng)度低。半水石膏水化，理論需水量18.6%，實(shí)際加水量約為60~80%，多余水分硬化后蒸發(fā)，留下孔隙。4.隔熱、吸聲性良好。孔隙率高，且為微細(xì)的毛細(xì)孔。

5.防火性好，耐火性差石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，687.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結(jié)合力減弱，強(qiáng)度下降；水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；吸水受凍→空隙中水分會結(jié)冰膨脹破壞。提高石膏耐水性加入水硬性材料，如水泥、礦渣。加入水溶性樹脂氨基、密胺、聚乙烯醇等加入有機(jī)乳液，如瀝青、石蠟6.具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性。熱容量大，吸濕性強(qiáng)，可以保持室內(nèi)“小氣候”均衡狀態(tài)。8.加工性能好?？射?，可刨，可釘，可打眼。

7.耐水性和抗凍性差。潮濕條件→晶粒間的結(jié)合力減弱，強(qiáng)度下降69四、建筑石膏的應(yīng)用1.制備粉刷石膏。2.石膏砂漿。室內(nèi)抹灰與粉刷；3.建筑石膏制品。如石膏墻板、石膏砌塊；4.藝術(shù)裝飾石膏。如裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、雕塑制品；5.用作石膏板:紙面石膏板、纖維石膏板、空心石膏板；

四、建筑石膏的應(yīng)用1.制備粉刷石膏。70紙面石膏板紙面石膏板71氣硬性膠凝材料教學(xué)課件72裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術(shù)鏡框羅馬柱裝飾石膏制品梁托線條拐角、線條藝術(shù)鏡框羅馬柱73第二節(jié)石灰

石灰生產(chǎn)簡介石灰的技術(shù)要求石灰的應(yīng)用石灰的特性第二節(jié)石灰石灰74一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時(shí)間過長或溫度過高→過火石灰；溫度過低或煅燒時(shí)間不足→欠火石灰；

MgCO3700℃MgO+CO2一、石灰生產(chǎn)簡介1.生產(chǎn)原理：煅燒時(shí)間過長或溫度過高→過火石75

過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有玻璃體的外殼。含SiO2、Al2O3雜質(zhì)，塊體容重大，熟化緩慢，其細(xì)小顆?？赡茉谑沂褂煤笫旎w積膨脹，使硬化的砂漿產(chǎn)生崩裂或鼓泡現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。欠火石灰：未分解的石灰石，廢品，利用率很低，不能消化，降低石灰漿的產(chǎn)量。正火石灰：煅燒正常，質(zhì)量輕，無裂縫，密度，表觀密度800-1000kg/m3。當(dāng)MgO含量≤5%時(shí)稱為鈣質(zhì)生石灰。當(dāng)MgO含量＞5%時(shí)稱為鎂質(zhì)生石灰。過火石灰：灰黑色，表面出現(xiàn)裂紋，有76●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，形成渣子?！襁^火石灰：過火石灰結(jié)構(gòu)緊密，熟化很慢，當(dāng)用于建筑上后，可能繼續(xù)熟化產(chǎn)生體積膨脹，引氣隆起鼓包和開裂?！袷覞{的陳伏：為消除過火石灰的危害，石灰漿需在消解坑里存放兩星期以上（稱為“陳伏”），使未熟化的石灰充分熟化。陳伏期間石灰漿表面應(yīng)覆蓋一層水，以免石灰漿碳化。消解又叫濕法消化，是用酸液或堿液合并在加熱條件下破壞樣品中的有機(jī)物或還原性物質(zhì)的方法

●欠火石灰：欠火石灰的中心部分仍是碳酸鈣硬塊，不能熟化，77石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤生石灰消化理論需水量32.作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；菱苦土只能用于干燥環(huán)境中，不適合用于防潮、遇水和受酸類侵蝕的地方。配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖2mm方孔篩篩余，%），≤可鋸，可刨，可釘，可打眼。第一節(jié)石膏如石膏墻板、石膏砌塊；石灰的陳伏

石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。石灰的陳伏78石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石灰的熟化過程:石灰在使用前，要加水熟化成熟石灰（消石灰)CaO+H2OCa(OH)2+Q石灰熟化過程放出大量熱，體積膨脹1～倍2.石79根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2000）：生石灰熟化成石灰膏時(shí)，應(yīng)用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾，熟化時(shí)間不得小于7d；磨細(xì)生石灰粉的熟化時(shí)間不得小于2d。《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50203-2001）規(guī)定：抹灰用的石灰膏的熟化期不應(yīng)小于15d；罩面用的磨細(xì)石灰粉的熟化期不應(yīng)小于3d。

根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ98-2000）：生803.石灰的硬化過程:石灰漿在空氣中逐漸硬化，其硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程。

●

結(jié)晶過程水分蒸發(fā)引起氫氧化鈣從過飽和溶液中析出?！裉蓟^程氫氧化鈣吸收空氣中CO2，生成碳酸鈣和水Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O

3.石灰的硬化過程:814.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。

生石灰粉（磨細(xì)生石灰）:塊灰破碎、磨細(xì)而成。消石灰粉（熟石灰）：塊灰淋水消解而得。石灰膏：塊灰加入足量的水，淋制熟化而成（膏狀）。石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。

4.石灰的品種生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。82二、石灰的技術(shù)要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》（JC/T479-92）鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰（MgO＞5%）。建筑生石灰的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰

鎂質(zhì)生石灰

優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥，（%）908580858075CO2含量≤，（%）5796810未消解殘?jiān)浚?mm圓孔篩余）≤，（%）5101551015產(chǎn)漿量≥，（L/kg）2.82.32.02.82.32.0

二、石灰的技術(shù)要求1.建筑生石灰產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》83氣硬性膠凝材料教學(xué)課件843.建筑消石灰粉

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑消石灰粉》（JC/T481-92）；分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品優(yōu)等品一等品合格品CaO+MgO含量≥,（%）706560656055656055游離水（%）0.4~2體積安定性合格合格—合格合格—合格合格—細(xì)度0.90mm篩的篩余≤,(%)000.5000.5000.50.125mm篩的篩余≤,(%)310153101531015

3.建筑消石灰粉產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑消石灰粉》（JC/T4885氣硬性膠凝材料教學(xué)課件863.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結(jié)晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(OH)2逐漸結(jié)晶析出。碳化作用。表層以CaCO3為主，內(nèi)層以Ca(OH)2晶體為主，內(nèi)部水分脫出緩慢，因而石灰凝結(jié)硬化緩慢。4.硬化時(shí)體積收縮大。

游離水分蒸發(fā)所致。除調(diào)成石灰乳做薄層粉刷外，不宜單獨(dú)使用。施工時(shí)常加入骨料或纖維材料（如麻刀、紙筋）。

3.硬化緩慢。石灰漿的硬化過程：結(jié)晶作用。水分蒸發(fā)，Ca(O876.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。石灰不宜用于潮濕環(huán)境。7.吸濕性強(qiáng)，是傳統(tǒng)的干燥劑。5.硬化后強(qiáng)度低。生石灰消化理論需水量32.13%，實(shí)際消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)留下大量孔隙。1:3石灰砂漿28d抗壓強(qiáng)度只有a。

6.耐水性差。大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。88四、石灰的應(yīng)用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉。生石灰粉（磨細(xì)生石灰粉）調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；配置無熟料水泥（石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等）；制作硅酸鹽制品（如灰砂磚等）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；石灰土（灰土）和三合土。消石灰粉制作硅酸鹽制品；石灰土和三合土。石灰膏調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿；稀釋成石灰乳（石灰水）涂料。石灰乳用于內(nèi)墻和平頂刷白抹面砂漿。

用石灰、黏土和細(xì)砂相混夯實(shí)而成的土料，用于夯墻、地坪、地基土和渠道防滲等

四、石灰的應(yīng)用品種適用范圍生石灰配置石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉。89氣硬性膠凝材料教學(xué)課件90第三節(jié)水玻璃

概述水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的應(yīng)用水玻璃的特性第三節(jié)水玻璃概述水玻璃的生產(chǎn)91一、概述水玻璃俗稱泡花堿，化學(xué)通式

R2O·nSi02

，其中，n表示一個(gè)堿金屬氧化物與n個(gè)Si02分子化合。二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比n稱為水玻璃的模數(shù)，一般在～之間，水玻璃的濃度用密度來表示，常用水玻璃的密度為～。一、概述92按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的是硅酸鈉水玻璃Na2O·nSi02，還有硅酸鉀水玻璃K20·nSiO2等。按含水程度的不同，分為以下三類：塊狀或粉狀水玻璃。溶解度很小，尤其是高模數(shù)的水玻璃；含有化合水的固體水玻璃或水合水玻璃。溶解度提高。塊狀水玻璃的水溶液，即液體水玻璃。

我國目前最常用的仍然是液體鈉水玻璃，簡稱水玻璃。按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。最常用的93二、水玻璃的生產(chǎn)主要原料:石英巖、石英砂、砂巖、無定型硅石及硅藻土等濕制法：將磨細(xì)的石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋（2.06×105～3.09×105Pa）內(nèi)用蒸氣加熱，并攪拌，使之直接反應(yīng)而成液體水玻璃。干制法：將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐