04 第四章 气硬性胶凝材料.pptx

第1页：第四章气硬性胶凝材料

• 第四章气硬性胶凝材料
• 内容：介绍石膏、石灰、水玻璃和菱苦土四种气硬性无机胶凝材料的原料、生产、硬化原理、性质、技术要求及其应用

第2页：学习目的和要求

• 学习目的和要求
• 通过本章的学习，熟悉四种气硬性无机胶凝材料的性质及其应用。以石膏、石灰为重点，要求了解原料、生产、硬化原理、技术要求，掌握其性质及其应用。了解水玻璃和菱苦土的性质及其应用

第3页：气硬性与水硬性胶凝材料

• 气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料
• 胶凝材料：建筑工程中将能够把散粒状材料或块状黏结成一个整体的材料称为胶凝材料
• 胶凝材料分为无机胶凝材料和有机胶凝材料
• 无机胶凝材料按硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料
• 气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的无机胶凝材料。它的特点是耐水性差，不宜用于潮湿环境
• 水硬性胶凝材料：不仅能在空气中凝结硬化，又能更好地在水中凝结硬化，并保持和发展其强度的无机胶凝材料。它的特点是耐水性好，可用于潮湿环境或水中

第4页：4.1 建筑石膏

• 4.1建筑石膏一、建筑石膏的生产
• 原材料：天然二水石膏（CaSO4
• 2H2O）
• 煅烧温度：107℃-170℃
• 建筑石膏的组成：半水石膏（CaSO4
• 1/2H2O）二、建筑石膏的凝结与硬化
• 建筑石膏的水化CaSO4
• 1/2H2O+3/2H2O=CaSO4
• 2H2O
• 建筑石膏的凝结与硬化凝结与硬化过程：二水石膏、半水石膏在水中的溶解度不同

第5页：建筑石膏的技术要求

• 三、建筑石膏的技术要求主要有强度，细度和凝结时间要求，并按强度，细度和凝结时间划分为优等品，一等品，和合格品。各等级建筑石膏的初凝时间不得小于6min,终凝时间不得大于30min
• 从加水开始拌和一直到浆体刚开始失去可塑性的过程称为浆体的初凝，对应的时间为初凝时间；从加水开始拌和一直到浆体完全失去可塑性，并开始产生强度的过程称为浆体的硬化，对应的时间称为终凝时间

第6页：建筑石膏的特性与应用

• 四、建筑石膏的特性及应用
• 1.建筑石膏的特性：1凝结硬化快，使用时必须加缓凝剂。2凝结硬化时体积微膨胀。3孔隙率大、体积密度小、强度较低。4保温性和吸湿性好，具有一定的调温、湿调性。5防火性好，但耐火性较差。6耐水性、抗渗性、抗冻性差
• 2.建筑石膏的应用：主要用于室内抹灰，粉刷，和生产各种石膏板

第7页：石灰章节内容提要

内容:4.2石灰石灰的原料与生产石灰的熟化与硬化石灰技术要求石灰的性质与应用

第8页：石灰的原料与生产

一、石灰的原料与生产1.生产原料：主要是含碳酸钙为主的天然岩石。（石灰石）CaCO3——CaO+CO2（煅烧温度：900℃-1100℃）2.石灰的组成：氧化钙（CaO）即生石灰，其内部孔隙大，晶粒小，体积密度小，与水作用快。3.欠火石灰：由于煅烧温度过低，石灰颗粒内部含有未分解的碳酸钙内核，它只是降低了石灰的利用率，无危害。4.过火石灰：由于煅烧温度过高，石灰颗粒表面覆盖一层结构致密的熔融物，它的结构致密，孔隙率小，体积密度大，与水作用速度慢，有危害性（使硬化的浆体产生隆起、开裂等破坏）。

第9页：石灰的熟化

二、石灰的熟化与硬化（一）石灰的熟化1.石灰的熟化：生石灰（氧化钙）与水发生作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程。CaO+H2O=Ca(OH)2石灰的熟化特点（1）放热；（2）体积增大。2.石灰的熟化的两种方式：（1）石灰膏：石灰+大量的水石灰淋水（60%~80%）熟石（2）熟石灰：石灰灰沉淀石灰乳

第10页：石灰膏的陈伏与硬化

二、石灰的熟化与硬化石灰膏的陈伏：生石灰加水在储灰池中存放二周以上。石灰膏的陈伏目的：为了消除过火石灰的危害。（二）石灰的硬化干燥硬化－氢氧化钙（Ca(OH)2）析晶碳化硬化－碳化生成碳酸钙（CaCO3）

第11页：石灰的技术要求

三、石灰的技术要求（一）建筑生石灰的技术要求：1、有效氧化钙和氧化镁含量、2、未消化残渣含量(即欠火石灰、过火石灰及杂质的含量)3、二氧化碳含量(欠火石灰含量)、4、产浆量(指1kg生石灰生成石灰膏的升数L)（二）建筑生石灰粉的技术要求：1、有效氧化钙和氧化镁含量；2、二氧化碳含量；3、细度（0.9mm筛、0.125mm筛）（三）建筑熟石灰粉的技术要求：1、有效氧化钙和氧化镁含量；2、细度

第12页：石灰的性质

四、石灰的性质及应用(一)石灰的性质:1.保水性与可塑性好：可用于石灰水泥混合砂浆。2.凝结硬化慢,强度低：不宜用于承重结构。3.耐水性差：不宜长期用于潮湿环境和水中。4.干燥收缩大：除用于石灰乳涂料外不宜单独使用，一般要掺入其它材料如纸筋、麻刀、砂等，以限制收缩、节约石灰。5.可与活性SIO2、活性Al2O3反应，生成具有水硬性的物质；若采用蒸汽或蒸压养护，可与晶体SIO2反应，生成具有水硬性的物质。

第13页：石灰的应用

(二)石灰的应用1.拌制灰土或三合土，做道路的垫层或建筑物的基础。灰土：石灰+黏土三合土：石灰+黏土+砂（或石屑、炉渣）在实或压实下，灰土和三合土的密实度增加，Ca(OH)2可与粘土中的少量活性SiO2和活性Al2O3反应生成了少量的水硬性产物。从而提高了密实程度和强度，耐水性也得到改善2.配制水泥石灰砂浆、石灰砂浆、石灰膏罩白、作制碳化石灰板。3.硅酸盐混凝土及其制品，如加气混凝土砌块、粉灰煤砌块等。

第14页：4.3 水玻璃

• 4.3水玻璃一、水玻璃的组成、水玻璃模数一1.组成：一种水溶性硅酸盐，其化学分子式为R2O
• nSiO2，R2O为碱金属氧化物，n为水玻璃的模数。2.水玻璃的模数和浓度对水玻璃性质的影响粘度愈大粘结力愈高强度及耐酸性愈高耐热性愈高水玻璃的n值愈大则水玻璃的

第15页：水玻璃模数与浓度

同一模数的水玻璃，其浓度（或密度）增加，则粘度增大，粘结力与强度及耐酸、耐热性均提高，但太大时不利于施工。二、水玻璃的硬化：1.硬化速度慢2.加硬化剂：氟硅酸钠

第16页：水玻璃的性质与应用

2.耐酸性好4.耐碱性和三、水玻璃的性质1.黏结力强,强度较高3.耐热性好耐水性差四、水玻璃的应用1.作耐热和耐酸材料2.涂刷材料表面，提高抗风化能力3.加固土壤4.修补砖墙裂缝5.配置速凝防水剂

第17页：4.4 菱苦土

• 4.4菱苦土一、菱苦土的组成：MgO二、凝结与硬化：由于凝结与硬化速度慢，常加MgCL2
• 6H2O水溶液拌制。三、性能与应用：1、强度高2、与植物纤维及矿物纤维很好的结合3、菱苦土材料显著的缺点是吸湿性大、耐水性差，当空气相对湿度大于80%时，制品易吸潮产生变

第18页：小结：根据胶凝材料的硬化条件分为气硬性胶

小结1.根据胶凝材料的硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。2.通过对建筑石膏的凝结硬化过程的学习，初步建立胶凝材料“凝结硬化”的概念。石膏的多孔性及晶体组成使得石膏制品具有质轻﹑保温﹑吸声﹑防火﹑调温、调湿的性质，但同时也导致它的强度较低，抗冻性﹑抗渗性及耐水性差。石膏在硬化时体积微膨胀，以及洁白的颜色，细腻的质地使石膏成为一种良好的室内用装饰材料。

第19页：石灰消解的特点

3.石灰在消解过程中有大量热放出及体积膨胀。欠火石灰、过火石灰都会给石灰的使用带来不利。尤其是过火石灰，因为水化缓慢，往往在浆体硬化﹑形成一定结构强度后才开始水化,较大的膨胀会使已经形成的结构遭到破坏，所以石灰在使用前必须经过“陈伏”处理。石灰的硬化过程很慢，是干燥﹑结晶和碳化的综合过程。石灰在凝结硬化过程中收缩大，强度低，不耐水，但保水性与可塑性好，且可与活性SIO2、活性Al2O3反应，拌制灰土或三合土，做道路的垫层或建筑物的基础。

第20页：水玻璃性质小结

4.水玻璃模数和水玻璃的浓度大小决定了水玻璃的凝结硬化性质。水玻璃模数值大或浓度大，则水玻璃的粘度大，粘结力﹑强度和耐酸耐热性能均增强。因水玻璃在空气中硬化慢，常加入硬化剂氟硅酸钠（Na2SiF6）来加速其凝结硬化。水玻璃硬化具有黏结力强，耐酸﹑耐高温的特点，但耐碱性和耐水性差。水玻璃是耐酸防腐工程中常用的胶结料。5.菱苦土与水拌和后凝结硬化慢﹑强度低，所以通常用氯化镁溶液（卤水）来调拌菱苦土。这样可使菱苦土凝结硬化快﹑强度高。但制品易吸潮返卤，表面返盐霜，易变形翘曲，耐水性差。

第21页：习题：建筑石膏品种

选择填空题1.在建筑上常用的建筑石膏是(A.二水石膏)。B.α型半水石膏无水石膏D.C.β型半水石膏)。2.高强度石膏是(B.α型半水石膏A.二水石膏无水石膏D.C.β型半水石膏3.石灰土（灰土）的组成是()。A.生石灰和粘土C.生石灰和炉渣B.消石灰粉(熟石灰)和粘土D.消石灰粉(熟石灰)和炉渣C.耐碱性强4.水玻璃硬化后的主要特性之一是()。A.耐酸性强B.耐水性强D.保水性强5.石灰浆体干燥硬化过程中，体积()。

第22页：习题：石膏凝结硬化条件

7.建筑石膏浆体在凝结硬化时应处于（）。B.潮湿环境D.干燥环境A.干燥环境C.水中或潮湿环境8.生石灰氧化钙与水反应成为氢氧化钙的过程称为石）。B.硬化C.熟化D.灰（A.凝结陈伏9.下列胶凝材料中，干燥收缩最大的胶凝材料为（）。A.建筑石膏B.菱苦土C.水玻璃D.石灰10.下列胶凝材料中，耐热性最高的胶凝材料为

第23页：习题：生石灰的水化

11.生石灰水化过程中放出大量的热，同时体积()。B.不变C.微膨胀D.A.迅速收缩迅速膨胀12.石膏制品的()。A.孔隙率高，且多为闭口孔B.孔隙率高，且多为开口孔C.孔隙率低，且多为小孔D.孔隙率低，且多为闭口孔13.石膏板在建筑上适合于用于()。C.室外A.屋面B.承重结构D.室内