建筑材料與檢測(cè)教案模塊二-單元二-石膏+水玻璃

《建筑材料與檢測(cè)》課程教案PAGEPAGE5單元二氣硬性膠凝材料二、建筑石膏石膏定義——是以硫酸鈣為主要成分的傳統(tǒng)氣硬性膠凝材料。工程應(yīng)用——在建筑領(lǐng)域，石膏主要用于生產(chǎn)各種建筑制品，還可用于水泥、水泥制品及硅酸鹽制品的生產(chǎn)。石膏品種——建筑石膏、高強(qiáng)石膏、高溫煅燒石膏等，建筑工程中最常用的是建筑石膏。（一）建筑石膏的生產(chǎn)將天然二水石膏在11O～170℃溫度下煅燒所得到的以β型半水硫酸鈣，再經(jīng)磨細(xì)制得的石膏稱為建筑石膏。反應(yīng)如下：建筑石膏呈白色粉末，密度為2.60～2.75g/cm3，堆積密度為800～1000㎏/m3。(二)建筑石膏的凝結(jié)與硬化水化——初凝——水化不斷進(jìn)行，石膏漿體逐漸變稠，可塑性逐漸減小——“初凝”終凝——晶體顆粒的增多，顆粒間的摩擦力和粘結(jié)力逐漸增大，漿體的塑性很快下降直至消失——“終凝”。硬化——漿體中自由水因水化和蒸發(fā)逐漸減少，漿體繼續(xù)變稠，逐漸凝聚成為晶體，晶體逐漸長(zhǎng)大、共生和相互交錯(cuò)，產(chǎn)生強(qiáng)度直到形成堅(jiān)硬的石膏固體。結(jié)論——建筑石膏初凝時(shí)間不小于6min，終凝時(shí)間不超過(guò)30min。(三)建筑石膏的特性1、凝結(jié)硬化快一般只需要數(shù)分鐘至二、三十分鐘即可凝結(jié)。在室內(nèi)自然干燥的條件下，大約完全硬化的時(shí)間需一星期。2、硬化后體積微膨脹硬化時(shí)產(chǎn)生0.5％～1％的膨脹，硬化體表面光滑，尺寸精準(zhǔn)，造型棱角清晰飽滿，裝飾性好，特別適宜于制造復(fù)雜圖案的裝飾制品或藝術(shù)配件。3、孔隙率大、密度小、強(qiáng)度低建筑石膏水化的理論需水量為18.6%，施工時(shí)，為使石膏漿體具有必要的可塑性，通常加60%～80%的水。硬化后，多余水分蒸發(fā)，留下很大的孔隙率（約占總體積的50～60%），使體積密度減小（約為800～1000kg/m3），強(qiáng)度較低，7天抗壓強(qiáng)度為8～12MPa。4、耐水性、抗凍性差制品的孔隙率大，且微溶于水，遇水后晶體溶解而引起破壞，軟化系數(shù)為0.3～0.5，是不耐水材料。5、具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性建筑石膏的熱容量大，吸濕性強(qiáng)，故能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，保持室內(nèi)溫濕度處于相對(duì)均衡的狀態(tài)。6、防火性好，但耐火性差石膏的結(jié)晶水含量多，遇火時(shí)，結(jié)晶水吸收熱量產(chǎn)生蒸發(fā)，形成蒸汽幕，阻止火勢(shì)蔓延，起到防火的作用；同時(shí)表面生成的無(wú)水物為良好的絕緣體，起到防火作用。7、保溫性和吸聲性好導(dǎo)熱系數(shù)較小，隔熱保溫性能良好，同時(shí)，大量的毛細(xì)孔對(duì)吸聲有一定的作用，因此具有較強(qiáng)的吸聲能力。8、可裝飾性好石膏呈白色，可裝飾干燥環(huán)境的室內(nèi)墻面或頂棚，但若受潮后顏色變黃會(huì)失去裝飾性。(四)建筑石膏的主要技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T9776-2008）1、分類按原材料種類不同分成三類，見(jiàn)表2-24。表2-24建筑石膏分類類別天然建筑石膏脫硫建筑石膏磷建筑石膏代號(hào)NSP2、質(zhì)量等級(jí)建筑石膏按zh強(qiáng)度（抗折）不同，分為3.0、2.0和1.6三個(gè)等級(jí)。3、標(biāo)記按產(chǎn)品名稱、代號(hào)、等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)的順序標(biāo)記。如：等級(jí)為3.0的天然建筑石膏標(biāo)記為建筑石膏N3.0GB/T9776-2008.4、技術(shù)要求建筑石膏組分中半水硫酸鈣的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）應(yīng)不小于60.0%。建筑石膏的物理力學(xué)性能應(yīng)符合表2-25要求。(五)建筑石膏的應(yīng)用1、室內(nèi)抹灰及粉刷將建筑石膏加水及緩凝劑拌合成石膏漿體，可用作內(nèi)墻粉刷材料。2、建筑裝飾制品凝結(jié)快、體積穩(wěn)定，常用于制造建筑雕塑和花樣、形狀不同的裝飾制品，而且具有不污染、不老化、對(duì)人體健康無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)。3、石膏板石膏板材具有輕質(zhì)、隔熱保溫、吸聲、不燃以及施工方便等性能，其應(yīng)用日漸廣泛。裝飾隔板、吊頂或保溫、隔聲、防火等材料使用。(六)建筑石膏的運(yùn)輸和保管運(yùn)輸建筑石膏時(shí)要注意防雨防潮。存儲(chǔ)石膏時(shí)應(yīng)分類分級(jí)存儲(chǔ)于干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，存儲(chǔ)期一般不宜超過(guò)3個(gè)月。三、水玻璃水玻璃俗稱泡花堿，是一種能溶于水的堿金屬硅酸鹽，其化學(xué)通式為R2O.nSiO2，R2O——堿金屬氧化物，通常指K2O或Na2O。N——水玻璃模數(shù)，n值越大，水玻璃的粘性越大，溶解越困難，硬化越快，我國(guó)生產(chǎn)的水玻璃模數(shù)一般在2.4～3.3范圍內(nèi)。（一）水玻璃的硬化化學(xué)反應(yīng)式為：（二）水玻璃的主要技術(shù)指標(biāo)水玻璃的主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2-26的要求。表2-26水玻璃的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)密度（20℃）/（g/㎝3）1.44～1.47二氧化硅/%≥25.7氧化鈉/%≥10.2模數(shù)n2.6～2.9（三）水玻璃的技術(shù)特性1、粘結(jié)力大、強(qiáng)度高硬化的水玻璃具有較高的強(qiáng)度，配制的水玻璃混凝土，抗壓強(qiáng)度可達(dá)到15～40MPa。2、耐酸性好硬化后的水玻璃的主要成分是硅酸凝膠，可以抵抗除氫氟酸、過(guò)熱磷酸以外的幾乎所有無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸的侵蝕。3．耐熱性好水玻璃不燃燒，在高溫下硅酸凝膠干燥得更加徹底，強(qiáng)度并不降低，甚至有所增加。4、耐堿性、耐水性差可溶于堿，且溶于水。（四）水玻璃在建筑工程中的應(yīng)用1、涂刷材料表面，提高抗風(fēng)化能力浸漬或涂刷在粘土磚、水泥混凝土等多孔材料表面，可使其密實(shí)度和強(qiáng)度提高，增加材料的不透水性、抗風(fēng)化能力和耐久性。2、加固土壤將水玻璃和氯化鈣溶液交替壓注到土壤中，兩種溶液反應(yīng)如下反應(yīng)：3、配制防水堵漏材料在水玻璃溶液摻入砂漿或混凝土中，可使去急速凝結(jié)硬化，用于結(jié)構(gòu)物的修補(bǔ)堵漏。4、配置水玻璃礦渣