第3章__無機(jī)氣硬性膠凝材料

1、第三章 氣硬性膠凝材料v膠凝材料是指能夠通過自身的物理化學(xué)作用，或與其他物質(zhì)（如水等）混合后經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用后，在由漿體變成堅(jiān)硬固體的過程中，能把散粒材料（如砂、石等）或塊狀、片狀材料膠黏成整體的材料。v按照化學(xué)成分的不同，膠凝材料可分為：有機(jī)膠凝材料：如瀝青、樹脂、橡膠等。無機(jī)膠凝材料：v氣硬性膠凝材料：只能在空氣中凝結(jié)硬化，也只能在空氣中保持和發(fā)展其強(qiáng)度，如建筑石膏、石灰、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等； 特點(diǎn)：在水中不凝結(jié)，也基本沒有強(qiáng)度。即使在潮特點(diǎn)：在水中不凝結(jié)，也基本沒有強(qiáng)度。即使在潮 濕環(huán)境中強(qiáng)度也很低，通常不宜使用。濕環(huán)境中強(qiáng)度也很低，通常不宜使用。v水硬性膠凝材料：不僅能在空

2、氣中硬化，而且能更好地在水中硬化，并保持和發(fā)展其強(qiáng)度，如各種水泥。3.1石灰 v石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機(jī)膠凝材料。v生產(chǎn)石灰的原料為石灰石、白云石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的天然原料。v3.1.1 石灰的生產(chǎn)及分類 v1.石灰的生成900 110032 CaCOCaO COv正火石灰：正常溫度和煅燒時(shí)間所煅燒的石灰具有多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔隙率大，表觀密度較小，晶粒細(xì)小，與水反應(yīng)迅速，這種石灰稱為正火石灰。v欠火石灰：若煅燒溫度低或時(shí)間短時(shí)，石灰石的表層部分可能為正火石灰，而內(nèi)部會(huì)有未分解的石灰石核心；其石灰石核不能水化。v過火石灰：若煅燒溫度過高或高溫持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，則會(huì)因高溫?zé)Y(jié)收

3、縮而使石灰內(nèi)部孔隙率減少，體高溫?zé)Y(jié)收縮而使石灰內(nèi)部孔隙率減少，體積收縮積收縮，晶粒變得粗大，這種石灰稱為過火石灰；其結(jié)構(gòu)較致密結(jié)構(gòu)較致密，與水反應(yīng)時(shí)速度很慢，往往需要很長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生明顯的水化效果。煅燒溫度過低煅燒溫度過低或時(shí)間不足、或時(shí)間不足、原料尺寸過大原料尺寸過大煅燒溫度過高煅燒溫度過高或時(shí)間過長(zhǎng)或時(shí)間過長(zhǎng) “欠火石灰欠火石灰”、“過火石灰過火石灰”2.石灰的種類（1）按石灰的加工方法分類v生石灰粉：由塊狀生石灰磨細(xì)生成。 CaOv消石灰粉：將生石灰用適量水經(jīng)消化和干燥而成的粉末，主要成分為Ca(OH)2。v石灰膏：將塊狀石灰用過量水（約為生石灰體積的34倍）消化所得的膏狀物即為石灰膏

4、，其主要成分為Ca(OH)2和水。石灰膏中的水分約占50%，容重為13001400kg/m3。lkg生石灰可熟化成1.5kg3kg石灰膏。 3CaCO生石灰粉生石灰粉消石灰粉，主要成分為消石灰粉，主要成分為Ca(OH)2，又稱，又稱“熟石灰熟石灰”。石灰膏石灰膏90011002COCaO塊狀生石灰塊狀生石灰加過量水消化加過量水消化磨細(xì)磨細(xì)加水拌合加水拌合加適量水消化、然后干燥加適量水消化、然后干燥用于拌制石灰土、用于拌制石灰土、三合土三合土用于拌制石灰砌筑用于拌制石灰砌筑砂漿或抹灰砂漿砂漿或抹灰砂漿生石灰粉消石灰粉石灰膏（2）按石灰中氧化鎂含量的多少v石灰石中常含有一定量的碳酸鎂（MgC03）

5、： vMg0：結(jié)構(gòu)致密和水化速度很慢。 v按氧化鎂含量的多少，建筑石灰可分為鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩類。當(dāng)石灰中MgO含量小于或等于5時(shí)，稱鈣質(zhì)石灰；當(dāng)MgO含量大于5時(shí)，稱為鎂質(zhì)石灰。600 70032 MgCOMgOCO3.1.2 石灰的熟化與硬化 1.石灰的熟化 MgOH2O Mg(OH)2 CaOH2O Ca(OH)264.9 kJ v熟化時(shí)體積增大1.52.5倍。 石灰的石灰的“陳伏陳伏”這是因?yàn)榉勰ミ^程使過火石灰表面積大大增加這是因?yàn)榉勰ミ^程使過火石灰表面積大大增加, ,與水熟化反應(yīng)速與水熟化反應(yīng)速度加快度加快, ,幾乎可以同步熟化幾乎可以同步熟化, ,而且又均勻分散在而且又均勻分散在生石灰生

6、石灰粉中粉中, ,不至不至引起過火石灰的種種危害。引起過火石灰的種種危害。 2.石灰的硬化v(1)干燥結(jié)晶硬化過程 水分蒸發(fā)引起Ca（OH）2溶液過飽和而結(jié)晶析出。 v(2)碳化過程 氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，并釋出水份，稱為碳化。Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O當(dāng)材料表面形成碳酸鈣達(dá)到一定厚度時(shí)，阻礙了空氣中CO2的滲入，也阻礙了內(nèi)部水分向外蒸發(fā)，這是石灰凝結(jié)硬化慢的原因。 3. 硬化的特點(diǎn)硬化的特點(diǎn)由此可見，石灰是一種硬化慢、強(qiáng)度低的氣硬性膠凝材料。由此可見，石灰是一種硬化慢、強(qiáng)度低的氣硬性膠凝材料。3.1.3 石灰的技術(shù)特征 v1.石灰的

7、性質(zhì) v保水性好。表面形成一層較厚水膜，保持水分不溢出。v可塑性好。生石灰熟化為石灰漿時(shí)，能自動(dòng)形成顆粒極細(xì)（直徑約為1m）的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層厚的水膜。 。3.1.3 石灰的技術(shù)特征 v1.石灰的性質(zhì) v硬化較慢、強(qiáng)度低。3.1.3 石灰的技術(shù)特征 v1.石灰的性質(zhì) v硬化時(shí)體積收縮大。石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起顯著的收縮、開裂，所以除調(diào)成石灰乳作為薄層涂刷外，不宜單獨(dú)使用。常在其中摻入砂、紙筋等以減少收縮、提高抗裂能力和節(jié)約石灰.v耐水性差。石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨(dú)用于建筑物基礎(chǔ)。v石灰吸濕性強(qiáng)。塊狀生石灰在放置過程中，會(huì)緩慢吸收空氣中的水分

8、而自動(dòng)熟化成消石灰粉，再與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。3.1.3 石灰的技術(shù)特征 v1.石灰的性質(zhì) v石灰吸濕性強(qiáng)。v生石灰具有很強(qiáng)的吸濕性，受潮會(huì)自動(dòng)熟化成消石灰粉而失去膠凝能力，所以儲(chǔ)存和運(yùn)輸生石灰時(shí)，所以儲(chǔ)存和運(yùn)輸生石灰時(shí)，既要防水防潮，而且不易久存。既要防水防潮，而且不易久存。另外，生石灰受潮熟化時(shí)放出大量的熱，而且體積膨脹，因此儲(chǔ)存和運(yùn)輸生石灰是，要注意安全，將生石灰與易燃物分生石灰與易燃物分開保管，以免引起火災(zāi)。開保管，以免引起火災(zāi)。v塊狀石灰放置太久，會(huì)吸收空氣中水分而自動(dòng)熟化成消石灰粉，再與空氣中二氧化碳作用而還原為碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。3.1.4 石灰的技術(shù)

9、標(biāo)準(zhǔn)v建筑工程中所用的石灰常分三個(gè)品種：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。v我國(guó)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：JC/T479-2013 建筑生石灰JC/T480-1992建筑生石灰粉JC/T481-1992 建筑消石灰粉v交通部門行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ 0342000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范仍按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 159479將生石灰和消石灰分為三個(gè)等級(jí)，其技術(shù)要求均低于對(duì)應(yīng)的建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1. (1)生石灰 v按現(xiàn)行建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 479-92建筑生石灰的規(guī)定，鈣質(zhì)生石灰、鎂質(zhì)生石灰各分為優(yōu)等品、一等品、和合格品三個(gè)等級(jí)，技術(shù)指標(biāo)見表：項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合

10、格品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量含量/%/%，不小于不小于909085858080858580807575未消化殘?jiān)课聪瘹堅(jiān)?5mm(5mm圓孔篩篩余量圓孔篩篩余量)/%,)/%,不不大于大于5 5101015155 510101515COCO2 2/ /，不大于，不大于5 57 79 96 68 81010產(chǎn)漿量產(chǎn)漿量/(L/kg),/(L/kg),不小不小于于2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.0(2)建筑生石灰粉v按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 480-92建筑生石灰粉的規(guī)定，生石灰粉的技術(shù)指標(biāo)如表

11、： 項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰粉鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量，含量，% %，不小于，不小于858580807575808075757070COCO2 2，不大于，不大于7 79 911118 810101212細(xì)細(xì)度度0.90mm0.90mm篩的篩余，篩的篩余，不大于不大于0.20.20.50.51.51.50.20.20.50.51.51.50.125mm0.125mm篩的篩余，篩的篩余，不大于不大于7.07.012.012.018.018.07.07.012.012.018.01

12、8.0(3)建筑消石灰粉v建筑消石灰粉按氧化鎂含量分為鈣質(zhì)消石灰粉、鎂質(zhì)消石灰粉、白云石消石灰粉等，每種又有優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。 建筑消石灰粉按氧化鎂含量的分類界限 品種名稱品種名稱鈣質(zhì)消石灰粉鈣質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉氧化鎂含量氧化鎂含量/ /444MgO244MgO2424MgO3024MgO30建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目項(xiàng)目鈣質(zhì)生石灰粉鈣質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉鎂質(zhì)生石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等優(yōu)等品品一等品一等品 合格品合格品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品(CaO+MgO)(CaO+M

13、gO)含量含量/ /，707065656060656560605555656560605555游離水游離水/ /0.40.42 20.40.42 2 0.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 20.40.42 2體積安定性體積安定性合格合格合格合格- -合格合格合格合格- -合格合格合格合格- -細(xì)度細(xì)度0.9mm0.9mm篩余篩余，0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125mm0.125mm篩篩余余/ /，3 3101015153 3101015153 310101515品種名稱品種名稱適

14、用范圍適用范圍生石灰生石灰配制石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉配制石灰膏；磨細(xì)成生石灰粉石灰膏石灰膏用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿稀釋成石灰乳稀釋成石灰乳( (石灰水石灰水) )涂料，用于內(nèi)墻和平頂刷白涂料，用于內(nèi)墻和平頂刷白生石灰粉生石灰粉( (磨細(xì)生石灰粉磨細(xì)生石灰粉) )用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿用于調(diào)制石灰砌筑砂漿或抹面砂漿配制無熟料水泥配制無熟料水泥( (石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰石灰礦渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等火山灰水泥等) )制作硅酸鹽制品制作硅酸鹽制品( (如灰砂磚等如灰砂磚等) )制作碳化制品制作碳化制品( (如碳化石灰空心板如碳

15、化石灰空心板) )用于石灰土用于石灰土( (灰土灰土) )和三合土和三合土消石灰粉消石灰粉制作硅酸鹽制品制作硅酸鹽制品用于石灰土用于石灰土( (石灰石灰+ +粘土粘土) )和三合土和三合土3.1.5 石灰的應(yīng)用1.制作石灰乳涂料石灰乳由消石灰粉或消石灰漿摻大量水調(diào)制而成?？捎糜诮ㄖ覂?nèi)墻面和頂棚粉刷。摻入107膠或少量水泥?；郀t礦渣(或粉煤灰)，可提高粉刷層的防水性；摻入各種色彩的耐堿材料，可獲得更好的裝飾效果。調(diào)入氯化鈣或明礬，可減少涂層粉化現(xiàn)象 2.配制砂漿 石灰漿和消石灰粉可以單獨(dú)或與水泥一起配制成砂漿，前者稱石灰砂漿，后者稱混合砂漿，用于墻體的砌筑和抹面。為了克服石灰漿收縮性大的收縮

16、性大的缺點(diǎn)，配制時(shí)常要加入紙筋等纖維質(zhì)材料。 石灰乳涂料混合砂漿消石灰粉與粘土的拌合物，稱為灰土，若再加入砂（或碎石、爐渣等）即成三合土?；彝梁腿贤猎诤粚?shí)或壓實(shí)下，密實(shí)度大大提高，而且在潮濕的環(huán)境中，粘土顆粒表面的少量活性氧化硅和氧化鋁與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使粘土的抗?jié)B能力、抗壓強(qiáng)度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基礎(chǔ)、路面和地面的墊層。 3.拌制石灰土和石灰三合土（穩(wěn)定類材料）4.生產(chǎn)硅酸鹽制品 磨細(xì)生石灰(或消石灰粉)和砂(或粉煤灰、粒化高爐礦渣、爐渣)等硅質(zhì)材料加水拌和，經(jīng)過成型、蒸養(yǎng)或蒸壓處理等工序而成的建筑材料，統(tǒng)稱為硅酸鹽制品。

17、如灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊等?；疑翱招膲w磚灰砂空心墻體磚蒸壓灰砂墻體磚蒸壓灰砂墻體磚灰灰砂砂墻墻體體磚磚輕輕質(zhì)質(zhì)保保溫溫灰灰砂砂磚磚灰砂磚工藝流程圖5.石灰作靜態(tài)爆破劑v首先用鉆孔工具在準(zhǔn)備v破壞的物體上鉆眼，然v后往孔中充填用水?dāng)嚢鑦后呈泥漿狀的破壞材料，v或者將該泥漿填入乙烯v管中或其它容器后插入v孔中，24小時(shí)以后孔的v周圍將會(huì)產(chǎn)生龜裂靜態(tài)爆破2.石灰的貯存 v應(yīng)注意防潮和防碳化應(yīng)注意防潮和防碳化生石灰應(yīng)貯存在干燥的環(huán)境中，要注意防雨防潮，并不宜久存。最好運(yùn)到工地（或熟化工廠）后立即熟化成石灰漿，將儲(chǔ)存期變?yōu)殛惙?。消石灰貯存時(shí)應(yīng)包裝密封，以隔絕空氣，防止碳化；對(duì)石灰膏

18、，應(yīng)在其上層始終保留2cm以上的水層，以防止其碳化而失效。v注意安全由于生石灰受潮熟化時(shí)放出大量的熱，而且體積膨脹，所以，儲(chǔ)存和運(yùn)輸生石灰時(shí)，還要注意安全。在石灰裝卸過程中也要注意安全。 石灰砂漿的裂紋 v請(qǐng)觀察圖中A、B兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差別，并討論其成因。 石灰砂漿石灰砂漿A A石灰砂漿石灰砂漿B BvA 體積膨脹造成vB 收縮裂紋 石灰砂漿石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水

19、化成化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成Ca(OH)2，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成膨，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。脹性裂紋。石灰砂漿石灰砂漿B為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。 第二節(jié) 石 膏Plasterv石膏的組成與結(jié)構(gòu) Composition and Structure of Plasterv石膏的生產(chǎn) Plaster Productionv建筑石膏的凝結(jié)與硬化 Setting and Hardening of Plastterv建筑

20、石膏的性質(zhì) Properties of Plaster and its Articlesv建筑石膏的應(yīng)用 Utilization of Plaster and its Articles石膏應(yīng)用的歷史v9000年前，敘利亞和土耳其的安那托力亞就有古跡；v5000年前，埃及人就在敞開的火爐中煅燒石膏，然后破碎磨成粉末，再與水拌和制得用于金字塔建造中石塊得粘結(jié)材料灰漿；v372-287 BC，古希臘人采用天然透明石膏（亞硒酸石膏）做神廟得窗戶；v古羅馬人用石膏澆注了成千上萬座古希臘得雕塑。v十七世紀(jì)，法國(guó)巴黎的木質(zhì)房的所有墻壁均用石膏灰漿（plaster）覆蓋，以提高防火性能，因而，法國(guó)巴黎有“石膏

21、的首都（capital of plaster）之稱。一、石膏的組成與結(jié)構(gòu)v石膏的礦物組成： CaSO4xH2Ox0，硬石膏(無水石膏)x0.5 ，熟石膏(半水石膏)x2，生石膏(二水石膏)v石膏膠凝材料(Gypsum binder )的組成： CaSO4 0.5H2O或或CaSO4 。v石膏是晶體結(jié)構(gòu)二水石膏晶體形貌二水石膏晶體形貌半水石膏晶體形貌半水石膏晶體形貌二、石膏的生產(chǎn)v原料：天然二水石膏；天然無水石膏；工業(yè)副產(chǎn)物磷石膏、氟石膏等。v生產(chǎn)工序： 原料(破碎) 脫水 磨細(xì)v生產(chǎn)(脫水)的工藝：非密閉煅燒(干燥空氣中)： 密閉蒸練(濕的水蒸氣)：v不同工藝得到不同組成的石膏膠凝材料天然石膏

22、礦纖維狀晶體我國(guó)石膏礦分布非常廣泛非密閉煅燒脫水工藝及其產(chǎn)品 120180C可溶無水石膏-半水石膏 200360C 400500 C難溶無水石膏 500750C不溶無水石膏隨著煅燒溫度升高：二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)?型半水石膏-型轉(zhuǎn)變可溶性無水石膏可溶性轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性無水石膏難溶性轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄詿o水石膏 密閉蒸練工藝及其產(chǎn)品：125180C水蒸氣-型半水石膏200360C可溶無水石膏400800C不溶無水石膏1不溶無水石膏CaSO4()8001180C地板石膏CaSO4與CaO生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品的組成CaSO42H2O 120180C干燥空氣125180C水蒸氣 -CaSO4 0.5H2O -CaSO4 0.5

23、H2O -CaSO4()可溶 -CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密閉煅燒工藝及其產(chǎn)品組成密閉蒸煉工藝及其產(chǎn)品組成3.2 石膏 v石膏是以CaSO4為主要成分的氣硬性膠凝材料。v石膏的分類 v1.天然石膏?？煞譃樘烊欢嗪吞烊挥彩?。天然二水石膏 (CaS042H20)，屬于以硫酸鈣為主所形成的沉積巖，一般沉積在距地表8001500m的深處。密度約為2.22.4g/cm3，難溶于水。天然硬石膏又稱無水石膏，它是由無水硫酸鈣(CaSO4)所組成的沉積巖石，其密度約為2.93.1g/cm3

24、。硬石膏礦層一般位于二水石膏層以下的深處，其晶體結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，化學(xué)活性較差。v2.化學(xué)石膏。是指化工生產(chǎn)過程中所生成的以CaSO42H2O或CaSO40.5H2O為主要成分的副產(chǎn)品。天然二水石膏天然硬石膏化學(xué)石膏3.2.1石膏的生產(chǎn) v1.建筑石膏v建筑石膏（半水石膏）是將二水石膏加熱脫水制成的產(chǎn)品，由于其脫水工藝不同，所形成的半水石膏類型也不同。其中在蒸壓環(huán)境中加熱（蒸煉）可得型半水石膏，在回轉(zhuǎn)窯或炒鍋中進(jìn)行直接加熱（煅燒）可得可得型半水石膏型半水石膏。v普通建筑石膏：型半水石膏再經(jīng)磨細(xì)所制得的白色粉未，其密度為2.602.75g/cm3，松堆積密度為8001000kg/m3，是土木工程中應(yīng)

25、用最多的石膏材料。型半水石膏和型半水石膏相比，其結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，拌制石膏漿體時(shí)的需水量較小，硬化后強(qiáng)度高，因此又稱為“高強(qiáng)石膏高強(qiáng)石膏”。 2.高強(qiáng)石膏v高強(qiáng)石膏是將天然二水石膏蒸壓脫水而得的。 型半水石膏經(jīng)磨細(xì)制得的白色粉末，其密度為2.6 2.8g/cm3，松堆積密度為1000 1200kg/m3。v由于高強(qiáng)石膏具有較高的強(qiáng)度和粘結(jié)能力，多用于要求較高的抹灰工程、裝飾制品和制作石膏板；當(dāng)加入防水劑后它還可制成高強(qiáng)防水石膏，加入少量有機(jī)膠結(jié)材料可使其成為無收縮的膠粘劑。高強(qiáng)石膏高強(qiáng)石膏3.硬石膏v半水石膏在200左右時(shí)轉(zhuǎn)變而成脫水半水石膏，其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在潮濕條件下易轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的

26、半水石膏。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)可轉(zhuǎn)變成可溶性硬石膏（CaSO4-），但其性質(zhì)變化卻不大，也能很快地從空氣中吸收水分而水化，且強(qiáng)度較低。 v可溶性硬石膏在4001180范圍煅燒轉(zhuǎn)變成不溶性硬石膏(CaSO4)，其結(jié)構(gòu)體變得緊密和穩(wěn)定，密度大于2. 99g/cm3，難溶于水，凝結(jié)很慢。只有加入某些激發(fā)劑（如堿性?；郀t礦渣、石灰等）后，才能使其具有一定的水化和硬化能力；不溶性硬石膏經(jīng)磨細(xì)后可制成無水石膏水泥（硬石膏水泥），它主要用于制作石膏灰漿、石膏板和其他石膏制品。 硬石膏4.高溫煅燒石膏 v煅燒溫度大于1180時(shí)，CaSO4開始部分分解，稱為煅燒石膏，其主要成分為CaSO4和少量石灰，能凝結(jié)硬化，

27、強(qiáng)度高。在1600以上，CaSO4全部分解成石灰。 CaSO4CaOSO2+O2 1. 建筑石膏的水化反應(yīng)建筑石膏的水化反應(yīng) 生成的二水硫酸鈣與生石膏分子式相同，但物理力學(xué)性能有差異。生成的二水硫酸鈣與生石膏分子式相同，但物理力學(xué)性能有差異。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先從飽和二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先從飽和溶液中析晶沉淀，促使半水石膏繼續(xù)溶解，這一反應(yīng)過程連續(xù)不斷進(jìn)行，溶液中析晶沉淀，促使半水石膏繼續(xù)溶解，這一反應(yīng)過程連續(xù)不斷進(jìn)行，直至半水石膏全部水化生成二水石膏。直至半水石膏全部水化生成二水石膏。OH2CaSOOH211 OH21CaS

28、O24224 3. 建筑石膏的硬化建筑石膏的硬化 2. 建筑石膏的凝結(jié)建筑石膏的凝結(jié)討論：討論：建筑石膏與石灰的凝結(jié)硬化對(duì)比建筑石膏與石灰的凝結(jié)硬化對(duì)比【討論】 建筑石膏凝結(jié)過程很快，終凝時(shí)間建筑石膏凝結(jié)過程很快，終凝時(shí)間不超過不超過30min；而石灰凝結(jié)；而石灰凝結(jié)慢。此外，石灰硬化后體積收縮，而石膏則略有膨脹，膨脹率為慢。此外，石灰硬化后體積收縮，而石膏則略有膨脹，膨脹率為0.05%0.15%，此性質(zhì)使石膏制品干燥時(shí)不開裂，光滑飽滿。石，此性質(zhì)使石膏制品干燥時(shí)不開裂，光滑飽滿。石膏硬化后多孔，故強(qiáng)度較低。石灰水化形成膏硬化后多孔，故強(qiáng)度較低。石灰水化形成Ca(OH)2，強(qiáng)度也不高，強(qiáng)度也不

29、高，碳化后強(qiáng)度才能提高，但這是一個(gè)緩慢的過程。建筑石膏及石，碳化后強(qiáng)度才能提高，但這是一個(gè)緩慢的過程。建筑石膏及石灰均為耐水性差的氣硬性膠凝材料，且石膏吸濕、吸水性大?；揖鶠槟退圆畹臍庥残阅z凝材料，且石膏吸濕、吸水性大。凝結(jié)和硬化3.2.3建筑石膏的技術(shù)特性 v1.建筑石膏的技術(shù)要求v建筑石膏(GB9776-1999)規(guī)定，根據(jù)建筑石膏的主要技術(shù)指標(biāo)可劃分為優(yōu)等品、一等品和合格品等三個(gè)質(zhì)量等級(jí)，并要求它們的初凝時(shí)間不初凝時(shí)間不小于小于6min，終凝時(shí)間不大于，終凝時(shí)間不大于30min，其他技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)定要求。技技 術(shù)術(shù) 要要 求求等等 級(jí)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

30、（抗折強(qiáng)度（MPaMPa）2.52.52.12.11.81.8抗壓強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度（MPa)MPa)5.05.04.04.03.03.0細(xì)度，細(xì)度，0.2mm0.2mm方孔篩篩余方孔篩篩余 （）（）5.05.010.010.015.015.0 2.建筑石膏的技術(shù)特性 v凝結(jié)硬化快。建筑石膏水化迅速，常溫下完全水化所需時(shí)間僅為712min。適合于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。在使用石膏漿體時(shí)，若需要延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，可摻加適量緩凝劑,v體積微膨脹。建筑石膏凝結(jié)硬化過程中體積不收縮，還略有膨脹，一般膨脹率為0.5%1.5%。這種微膨脹不會(huì)對(duì)石膏制品造成危害，反而能使石膏表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，沒有其它材料干燥

31、時(shí)的開裂現(xiàn)象。 硬化后孔隙率大、強(qiáng)度較低。較高的孔隙率使得石膏制品的強(qiáng)度較低。 4. 良好的保溫隔熱和吸聲、吸濕功能良好的保溫隔熱和吸聲、吸濕功能 建筑石膏制品建筑石膏制品 v耐水性、抗凍性差。石膏的軟化系數(shù)僅為0.30.45。若長(zhǎng)期浸泡在水中還會(huì)因二水石膏晶體溶解而引起潰散破壞；若吸水后受凍，還會(huì)因孔隙中水分結(jié)冰膨脹而引起崩潰。v防火性能良好。硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效阻止火勢(shì)的蔓延，因而具有良好的防火效果。v具有一定調(diào)濕作用。由于石膏制品內(nèi)部的大量毛細(xì)孔隙對(duì)空氣中水分具有較強(qiáng)的吸附能力，在干燥時(shí)又可釋放

32、水分。儲(chǔ)存及保質(zhì)期。8.裝飾性和可加工性好3.2.4建筑石膏的應(yīng)用 v1.粉刷石膏。是由建筑石膏或由建筑石膏與無水石膏(CaS04 )二者混合后，再摻入外加劑、填料等制成。按其用途不同可分為面層粉刷石膏（M）、底層粉刷石膏（D）和保溫層粉刷石膏（W）三類。 粉刷石膏(JC/T517-1993)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，初凝時(shí)間應(yīng)不小于1h，終凝時(shí)間應(yīng)不大于8h。根據(jù)其強(qiáng)度可劃分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三個(gè)等級(jí)。 產(chǎn)品類別產(chǎn)品類別面層粉刷石膏面層粉刷石膏底層粉刷石膏底層粉刷石膏保溫層粉刷石膏保溫層粉刷石膏等級(jí)等級(jí)優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等

33、品品一等品、合一等品、合格品格品抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度/MPa,/MPa,5.05.03.53.52.52.54.04.03.03.02.02.02.52.51.01.0抗折強(qiáng)度抗折強(qiáng)度/MPa,/MPa,3.03.02.02.01.01.02.52.51.51.50.80.81.51.50.60.62.紙面石膏板 v(1)紙面石膏板 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 97751999紙面石膏板的規(guī)定，紙面石膏板的主要技術(shù)要求有：外觀質(zhì)量、尺寸偏差、對(duì)角線長(zhǎng)度差、斷裂荷載、單位面積質(zhì)量、護(hù)面紙與石膏芯的粘結(jié)、吸水率、表面吸水量和遇火穩(wěn)定性。其中吸水率、表面吸水量?jī)H適用于耐水紙面石膏板；遇火穩(wěn)定性僅適用于耐火紙面

34、石膏板。紙面石膏板按其用途分為：v普通紙面石膏板v耐水紙面石膏板v耐火紙面石膏板剛裝好的石膏板吊頂剛裝好的石膏板吊頂紙面石膏板纖維石膏板v纖維與石膏制成的增強(qiáng)石膏板材石膏空心條板石膏砌塊裝飾石膏板石膏裝飾制品 建筑石膏粉的質(zhì)量問題v請(qǐng)觀察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘結(jié)或制作石膏制品。 石膏粉吸潮結(jié)粒石膏粉吸潮結(jié)粒石膏制品發(fā)霉變形 v某住戶喜愛石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時(shí)間后，客廳、臥室效果相當(dāng)好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現(xiàn)發(fā)霉變形。請(qǐng)分析原因。v解析：廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強(qiáng)的吸濕性和吸水性，在潮濕的環(huán)境中，晶體間的粘結(jié)力削弱，強(qiáng)

35、度下降、變形，且還會(huì)發(fā)霉。v建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過高的環(huán)境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中摻入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3、CaO的材料。如粉煤灰、石灰。摻入有機(jī)防水劑也可改善石膏制品的耐水性?！舅伎妓伎肌?:建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？【分析分析】 ： 建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結(jié)硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：其制品在凝結(jié)硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：（1）石膏板面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的

36、裝飾）石膏板面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色彩。建筑石膏在凝結(jié)硬化時(shí)產(chǎn)生性。加入顏料后，可具有各種色彩。建筑石膏在凝結(jié)硬化時(shí)產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形狀、微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形狀、尺寸準(zhǔn)確、細(xì)致，裝飾性好；尺寸準(zhǔn)確、細(xì)致，裝飾性好；（2）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。好?！舅伎妓伎肌?:建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？【分析分析】 ：（續(xù)）（續(xù)）（3）硬化后的石膏主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇）硬化后的石膏主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出火后會(huì)脫出21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效阻止火勢(shì)的蔓延，具有一定的防火性；可有效阻止火勢(shì)的蔓延，具有一定的防火性；（4）建筑石膏制品還具有較高的熱容量和一定的吸濕性，故可調(diào)）建筑石膏制品還具有較高的熱容量和一定的吸濕性，故可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和世俗，改變室內(nèi)的小氣候。節(jié)室內(nèi)的溫度和世俗，改變室內(nèi)的小氣候。 在室外使