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第一章第一章 作业作业1.什么是材料的密度、表什么是材料的密度、表观观密度和堆密度和堆积积密密度？如何度？如何计计算？算？2.什么是材料的孔隙率和空隙率？如何什么是材料的孔隙率和空隙率？如何计计算？算？3.什么是材料的吸水性和吸湿性？各用什什么是材料的吸水性和吸湿性？各用什么指么指标标表示？如何表示？如何计计算算这这些指些指标标？4.什么是材料的耐水性？用什么指什么是材料的耐水性？用什么指标标表示表示？5.什么是材料的抗什么是材料的抗冻冻性和抗渗性？用什么性和抗渗性？用什么指指标标表示？表示？6.什么是材料的什么是材料的强强度和比度和比强强度？工程上常度？工程上常用材料的用材料的强强度有哪几种？度有哪几种？第一章第一章 作业作业7.什么是材料的什么是材料的弹弹性、塑性、脆性、性、塑性、脆性、韧韧性性？8.什么是材料的耐久性？通常用哪些性什么是材料的耐久性？通常用哪些性质质来反映？来反映？9.某沙某沙样样500g，烘干后称其，烘干后称其质质量量为为458g，求此沙求此沙样样的含水率。的含水率。10.一普通一普通烧结烧结黏土（尺寸黏土（尺寸为为24011553）（）（单单位位mm），烘干至恒定），烘干至恒定质质量量为为2420g，浸水，浸水饱饱和后和后质质量量为为2640g，将其烘干磨将其烘干磨细细称取称取50g，用密度瓶，用密度瓶测测定其定其体体积为积为19.2cm3。求此。求此砖砖密度、表密度、表观观密度、密度、吸水率、密吸水率、密实实度、孔隙率、开口孔隙度、孔隙率、开口孔隙、闭闭口孔隙。口孔隙。知识回顾-提问1、材料的吸湿性是指材料在的性、材料的吸湿性是指材料在的性质质2、材料的抗、材料的抗冻冻性以材料在吸水性以材料在吸水饱饱和状和状态态下所能下所能抵抗的来表示。抵抗的来表示。3、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被、水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸水浸润润，这这种性种性质质称称为为。4、孔隙率越大，材料的、孔隙率越大，材料的导热导热系数越，其材系数越，其材料的料的绝热绝热性能越性能越。n1.孔隙率增大，材料的降低。孔隙率增大，材料的降低。A 密度密度 B 表表观观密度密度C 憎水性憎水性D 抗抗冻冻性性 n2.材料在水中吸收水分的性材料在水中吸收水分的性质质称称为为。A 吸水性吸水性B 吸湿性吸湿性C 耐水性耐水性 D 渗透性渗透性n3.材料的耐水性一般可用来表示。材料的耐水性一般可用来表示。A 渗透系数渗透系数 B 抗抗冻冻性性 C 软软化系数化系数 D 含水率含水率n4.材料的比材料的比强强度是。度是。A 两材料的两材料的强强度比度比 B 材料材料强强度与其表度与其表观观密度之比密度之比C 材料材料强强度与其度与其质质量之比量之比 D 材料材料强强度与其体度与其体积积之比。之比。n知识回顾-提问n1、某些材料、某些材料虽虽然在受力初期表然在受力初期表现为弹现为弹性，达到一定性，达到一定程度后表程度后表现现出塑性特征，出塑性特征，这类这类材料称材料称为为塑性材料。塑性材料。n2、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法、某材料含大量开口孔隙，直接用排水法测测定其体定其体积积，该该材料的材料的质质量与所量与所测测得的体得的体积积之比即之比即为该为该材料的材料的表表观观密度。密度。n3、材料吸水、材料吸水饱饱和状和状态时态时水占的体水占的体积积可可视为视为开口孔隙开口孔隙体体积积。n4、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。、材料的抗渗性与材料的开口孔隙率关系不大。n知识回顾-提问第第二二章章本章学习建议学习主线：原材料-生产-水化硬化-硬化体结构-性质-应用目录目录2.1 石膏石膏2.2 建筑石灰建筑石灰2.3 水玻璃水玻璃何为胶凝材料？何为胶凝材料？n n n n定义：定义：在建筑工程中，能将各种在建筑工程中，能将各种散粒矿质材料散粒矿质材料或或 块状材料块状材料粘结成为一个整体的材料。粘结成为一个整体的材料。胶凝材料的定义胶凝材料的定义胶凝材料的分类胶凝材料的分类胶胶凝凝材材料料有机胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料基本成分为天然的或合成的基本成分为天然的或合成的有机高有机高分子化合物分子化合物，如，如沥青沥青、树脂树脂。基本成分为基本成分为无机化合物无机化合物。气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料只能只能在在空气空气中硬化、中硬化、保持或发展强度如：保持或发展强度如：石膏、石灰、水玻石膏、石灰、水玻璃等。璃等。能在空气和水中硬能在空气和水中硬化、化、保持和发展强保持和发展强度。如：水泥。度。如：水泥。2.1 石膏石膏 石膏是一种应用广泛的气硬性胶石膏是一种应用广泛的气硬性胶凝材料。凝材料。学习本节需着重比较学习本节需着重比较 1、石膏与石灰凝结硬化的差别、石膏与石灰凝结硬化的差别 2、以石膏的结构性能特点理解、以石膏的结构性能特点理解其应用其应用2.1.1 石膏的原料及生产石膏的原料及生产 石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。不同时可形成多种性能不同的石膏。不同时可形成多种性能不同的石膏。不同时可形成多种性能不同的石膏。根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：硬石膏（硬石膏（硬石膏（硬石膏（CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 4）1.1.原料原料天然石膏（天然石膏（天然石膏（天然石膏（CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 42H2H2H2H2 2 2 2O O O O）以无水以无水以无水以无水硫酸钙硫酸钙硫酸钙硫酸钙（CaSOCaSOCaSOCaSO4 4 4 4）为主要成分的天然矿石。也称为主要成分的天然矿石。也称为主要成分的天然矿石。也称为主要成分的天然矿石。也称无水石膏无水石膏无水石膏无水石膏，结晶紧密，质地较硬，是结晶紧密，质地较硬，是结晶紧密，质地较硬，是结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥生产硬石膏水泥生产硬石膏水泥生产硬石膏水泥的重要辅助原料。的重要辅助原料。的重要辅助原料。的重要辅助原料。也称也称也称也称生石膏生石膏生石膏生石膏或或或或二水石膏二水石膏二水石膏二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是。大部分天然石膏为生石膏，是。大部分天然石膏为生石膏，是。大部分天然石膏为生石膏，是生产建生产建生产建生产建筑石膏筑石膏筑石膏筑石膏的主要原料。的主要原料。的主要原料。的主要原料。石膏是晶体结构二水石膏晶体形貌半水石膏晶体形貌天然石膏矿纤维状晶体 2.建筑石膏建筑石膏 也称也称也称也称熟石膏或半水石膏熟石膏或半水石膏熟石膏或半水石膏熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根据内。是由生石膏加工而成的，根据内。是由生石膏加工而成的，根据内。是由生石膏加工而成的，根据内部结构不同可分为部结构不同可分为部结构不同可分为部结构不同可分为 型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和 型半水石膏。型半水石膏。型半水石膏。型半水石膏。熟石膏（熟石膏（熟石膏（熟石膏（CaSOCaSO4 4 1/2H1/2H2 2OO）将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到将天然石膏压蒸或煅烧加热，可分别得到 型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和 型半水石膏。型半水石膏。型半水石膏。型半水石膏。型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和型半水石膏和 型半水石膏型半水石膏型半水石膏型半水石膏相比相比相比相比，其结晶颗粒较粗，比表，其结晶颗粒较粗，比表，其结晶颗粒较粗，比表，其结晶颗粒较粗，比表面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因面积较小，拌制石膏浆体时的需水量较小，硬化后强度高，因此又称为此又称为此又称为此又称为“高强石膏高强石膏高强石膏高强石膏”。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要是建筑石膏。2.1.1 石膏的原料及生产石膏的原料及生产2.1.1 石膏的原料及生产石膏的原料及生产 生石膏在常压下煅烧加热到生石膏在常压下煅烧加热到生石膏在常压下煅烧加热到生石膏在常压下煅烧加热到107107170 170，可得到，可得到，可得到，可得到 型建筑型建筑型建筑型建筑石膏：石膏：石膏：石膏：3.建筑石膏的生产建筑石膏的生产 生石膏在生石膏在生石膏在生石膏在124 124 、1.31.3大气压条件下压蒸加热，可得到大气压条件下压蒸加热，可得到大气压条件下压蒸加热，可得到大气压条件下压蒸加热，可得到 型建筑型建筑型建筑型建筑石膏：石膏：石膏：石膏：二水石膏二水石膏二水石膏二水石膏 型半水石膏型半水石膏型半水石膏型半水石膏二水石膏二水石膏二水石膏二水石膏 型半水石膏型半水石膏型半水石膏型半水石膏2.1.2 石膏的原料及生产石膏的原料及生产 建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。进一步产生和发展强度而硬化。进一步产生和发展强度而硬化。进一步产生和发展强度而硬化。建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：1.建筑石膏的水化反应建筑石膏的水化反应 生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行，溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行，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。2.1.3 建筑石膏的凝结硬化建筑石膏的凝结硬化 石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的完全蒸发，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的“硬化硬化硬化硬化”。必须理解的是必须理解的是必须理解的是必须理解的是，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的，贯穿于整个凝结硬化全过程。行的，贯穿于整个凝结硬化全过程。行的，贯穿于整个凝结硬化全过程。行的，贯穿于整个凝结硬化全过程。3.建筑石膏的硬化建筑石膏的硬化 随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆发而不断减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆发而不断减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆发而不断减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减小，表现为石膏的体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减小，表现为石膏的体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减小，表现为石膏的体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结凝结凝结凝结”。2.建筑石膏的凝结建筑石膏的凝结l外外观观：色白，密度为2.602.75 g/cm3,堆积密度为8001000 kg/m3。l质质量量标标准准：建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。石膏2.1.3 建筑石膏的技术性质建筑石膏的技术性质l产产品品标记标记：产品名称+抗折强度+标准号建筑石膏的技术指标（GB 9776-88）技术指标优等品一等品合格品抗折强度/MPa,不小于2.52.11.8抗压强度/MPa,不小于4.93.92.9细度(0.2 mm方孔筛筛余/),不大于5.010.015.0凝结时间初凝时间不早于6 min；终凝时间不迟于30 min抗折强度为2.5MPa的建筑石膏记为：建筑石膏建筑石膏2.5 GB9776例如例如 1.凝结硬化速度快凝结硬化速度快 建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间仅为仅为仅为仅为10min10min左右，终凝时间不超过左右，终凝时间不超过左右，终凝时间不超过左右，终凝时间不超过30min30min，这对于普通，这对于普通，这对于普通，这对于普通工程施工操作十分方便。需要操作时间较长时，可加工程施工操作十分方便。需要操作时间较长时，可加工程施工操作十分方便。需要操作时间较长时，可加工程施工操作十分方便。需要操作时间较长时，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。2.硬化时体积膨胀硬化时体积膨胀 建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不仅不会收缩，而且还稍有仅不会收缩，而且还稍有仅不会收缩，而且还稍有仅不会收缩，而且还稍有膨胀膨胀膨胀膨胀（0.2%0.2%1.5%1.5%），这），这），这），这种微膨胀不会对石膏制品造成危害，反而能使石膏表种微膨胀不会对石膏制品造成危害，反而能使石膏表种微膨胀不会对石膏制品造成危害，反而能使石膏表种微膨胀不会对石膏制品造成危害，反而能使石膏表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，没有其它材料干燥面较为光滑饱满，棱角清晰完整，没有其它材料干燥面较为光滑饱满，棱角清晰完整，没有其它材料干燥面较为光滑饱满，棱角清晰完整，没有其它材料干燥时的开裂现象。时的开裂现象。时的开裂现象。时的开裂现象。2.1.4 建筑石膏的性能特点建筑石膏的性能特点 3.轻质多孔，但强度低轻质多孔，但强度低 使用建筑石膏时，为获得良好的流动性，加入的使用建筑石膏时，为获得良好的流动性，加入的使用建筑石膏时，为获得良好的流动性，加入的使用建筑石膏时，为获得良好的流动性，加入的拌和水要比水化的理论需水量多的多。因此，石膏在拌和水要比水化的理论需水量多的多。因此，石膏在拌和水要比水化的理论需水量多的多。因此，石膏在拌和水要比水化的理论需水量多的多。因此，石膏在硬化过程中硬化过程中硬化过程中硬化过程中由于多余水分的蒸发，使原来的水空间形由于多余水分的蒸发，使原来的水空间形由于多余水分的蒸发，使原来的水空间形由于多余水分的蒸发，使原来的水空间形成孔隙，造成硬化后的石膏内部形成大量微孔成孔隙，造成硬化后的石膏内部形成大量微孔成孔隙，造成硬化后的石膏内部形成大量微孔成孔隙，造成硬化后的石膏内部形成大量微孔，硬化，硬化，硬化，硬化后的表观密度约为后的表观密度约为后的表观密度约为后的表观密度约为800kg/800kg/3 3 1000 kg/1000 kg/3 3，重量较，重量较，重量较，重量较轻。轻。轻。轻。但是但是但是但是抗压强度也因此下降抗压强度也因此下降抗压强度也因此下降抗压强度也因此下降。约为。约为。约为。约为3MPa3MPa5MPa5MPa。受力时，石膏制品很容易损坏。受力时，石膏制品很容易损坏。受力时，石膏制品很容易损坏。受力时，石膏制品很容易损坏。2.1.4 建筑石膏的性能特点建筑石膏的性能特点 4.良好的保温隔热和吸声、吸湿功能良好的保温隔热和吸声、吸湿功能 石膏硬化体中的大量微孔，使其传热性显著下降，石膏硬化体中的大量微孔，使其传热性显著下降，石膏硬化体中的大量微孔，使其传热性显著下降，石膏硬化体中的大量微孔，使其传热性显著下降，因而具有因而具有因而具有因而具有良好的保温绝热能力良好的保温绝热能力良好的保温绝热能力良好的保温绝热能力；其表面微孔对声音传导或反射的能力也明显下降，其表面微孔对声音传导或反射的能力也明显下降，其表面微孔对声音传导或反射的能力也明显下降，其表面微孔对声音传导或反射的能力也明显下降，因而具有因而具有因而具有因而具有较强的吸声能力较强的吸声能力较强的吸声能力较强的吸声能力。大热容量和大孔隙率以及开口孔结构，使石膏具大热容量和大孔隙率以及开口孔结构，使石膏具大热容量和大孔隙率以及开口孔结构，使石膏具大热容量和大孔隙率以及开口孔结构，使石膏具有有有有呼吸水蒸气的功能呼吸水蒸气的功能呼吸水蒸气的功能呼吸水蒸气的功能。建筑石膏制品建筑石膏制品2.1.4 建筑石膏的性能特点建筑石膏的性能特点2.1.4 建筑石膏的性能特点建筑石膏的性能特点 5.防火性好防火性好 硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作硬化后的石膏主要成分是二水石膏，受到高温作用时或遇火后会脱出用时或遇火后会脱出用时或遇火后会脱出用时或遇火后会脱出21%21%左右的结晶水，并能在表面左右的结晶水，并能在表面左右的结晶水，并能在表面左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效阻止火势的蔓延，因而具蒸发形成水蒸气幕，可有效阻止火势的蔓延，因而具蒸发形成水蒸气幕，可有效阻止火势的蔓延，因而具蒸发形成水蒸气幕，可有效阻止火势的蔓延，因而具有良好的防火效果。有良好的防火效果。有良好的防火效果。有良好的防火效果。6.耐水性差耐水性差 由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，由于硬化石膏的强度来自晶体粒子间的粘结力，遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏将溶解，发生局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐石膏将溶解，发生局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐石膏将溶解，发生局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐石膏将溶解，发生局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐水性较差。水性较差。水性较差。水性较差。7.装饰性和可加工性好装饰性和可加工性好 石膏制品表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好石膏制品表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好石膏制品表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好石膏制品表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉，具有良好的可加工性。化石膏可锯、可刨、可钉，具有良好的可加工性。化石膏可锯、可刨、可钉，具有良好的可加工性。化石膏可锯、可刨、可钉，具有良好的可加工性。2.1.4 建筑石膏的性能特点建筑石膏的性能特点 配制石膏砂浆及粉刷石膏；配制石膏砂浆及粉刷石膏；配制石膏砂浆及粉刷石膏；配制石膏砂浆及粉刷石膏；（可用于内墙还是外墙？）（可用于内墙还是外墙？）（可用于内墙还是外墙？）（可用于内墙还是外墙？）制作各种保温、吸声、防火制品：石膏板、石膏砌块等；制作各种保温、吸声、防火制品：石膏板、石膏砌块等；制作各种保温、吸声、防火制品：石膏板、石膏砌块等；制作各种保温、吸声、防火制品：石膏板、石膏砌块等；石膏板是土木工程中使用量最大的一类板材。石膏板是土木工程中使用量最大的一类板材。石膏板是土木工程中使用量最大的一类板材。石膏板是土木工程中使用量最大的一类板材。吊顶、隔板吊顶、隔板吊顶、隔板吊顶、隔板 制作各种装饰制品；制作各种装饰制品；制作各种装饰制品；制作各种装饰制品；制作建筑雕塑和模型等；制作建筑雕塑和模型等；制作建筑雕塑和模型等；制作建筑雕塑和模型等；生石膏可作为水泥生产的原料。水泥生产过程中必须掺入适生石膏可作为水泥生产的原料。水泥生产过程中必须掺入适生石膏可作为水泥生产的原料。水泥生产过程中必须掺入适生石膏可作为水泥生产的原料。水泥生产过程中必须掺入适量的石膏作为缓凝剂，不掺、少掺或多掺都会导致水泥无法正量的石膏作为缓凝剂，不掺、少掺或多掺都会导致水泥无法正量的石膏作为缓凝剂，不掺、少掺或多掺都会导致水泥无法正量的石膏作为缓凝剂，不掺、少掺或多掺都会导致水泥无法正常使用或根本无法使用。常使用或根本无法使用。常使用或根本无法使用。常使用或根本无法使用。我国生产的石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤我国生产的石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤我国生产的石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤我国生产的石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和其它石膏装饰板等。维石膏板、石膏砌块和其它石膏装饰板等。维石膏板、石膏砌块和其它石膏装饰板等。维石膏板、石膏砌块和其它石膏装饰板等。2.1.5 建筑石膏的主要用途建筑石膏的主要用途n建筑石膏是一种很好的绿色建材！n应用中扬长避短，正确应用！n建筑上的主要应用有：建筑石膏制品：各种板材：墙板、天花板等艺术装饰品粉刷石膏：墙面粉刷雕饰各种墙板德国一所教堂的外墙面雕饰室内墙面和天花板的雕饰2.1.5 建筑石膏的主要用途建筑石膏的主要用途【现象现象】某住户喜爱石膏制品，房间运用普通石膏浮雕板作装饰。使用一某住户喜爱石膏制品，房间运用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。试分析原因。制品出现发霉变形。试分析原因。【分析分析】厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具有强的厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。下降、变形，且还会发霉。建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲提高建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其它含活性其耐水性，可于建筑石膏中掺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。掺入有机防水剂也可改善的材料。如粉煤灰、石灰。掺入有机防水剂也可改善石膏制品的耐水性。石膏制品的耐水性。工程实例分析工程实例分析 石灰石白云质石灰石白 垩贝 壳 主要原料、烧制及产品主要原料、烧制及产品2.1 石石 灰灰主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。主要原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等。烧制及产品：烧制及产品：烧制及产品：烧制及产品：主要原料、烧制及产品主要原料、烧制及产品9001100生石灰生石灰2.2.1 石灰的生产石灰的生产2.2.1 石灰的生产石灰的生产 “欠火石灰欠火石灰”、“过火石灰过火石灰”特点：特点：特点：特点：外部为正常煅烧的石灰，外部为正常煅烧的石灰，外部为正常煅烧的石灰，外部为正常煅烧的石灰，残留有未烧透的内核残留有未烧透的内核残留有未烧透的内核残留有未烧透的内核石灰利用率低，粘结能力差石灰利用率低，粘结能力差石灰利用率低，粘结能力差石灰利用率低，粘结能力差煅烧温度过低煅烧温度过低或时间不足、或时间不足、原料尺寸过大原料尺寸过大煅烧温度过高煅烧温度过高或时间过长或时间过长过火石灰过火石灰欠火石灰欠火石灰特点：特点：特点：特点：石灰表面出现裂纹或玻石灰表面出现裂纹或玻石灰表面出现裂纹或玻石灰表面出现裂纹或玻璃状的外壳，体积收缩明显，璃状的外壳，体积收缩明显，璃状的外壳，体积收缩明显，璃状的外壳，体积收缩明显，颜色灰黑颜色灰黑颜色灰黑颜色灰黑熟化慢；硬化后体积膨胀，引熟化慢；硬化后体积膨胀，引熟化慢；硬化后体积膨胀，引熟化慢；硬化后体积膨胀，引起鼓包和开裂起鼓包和开裂起鼓包和开裂起鼓包和开裂2.2.1 石灰的生产石灰的生产石灰石10001200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋消石灰粉(水)化灰池石灰乳浓缩石灰膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时，欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰减轻或消除过火石灰的危害2.2.2 石灰的制备石灰的制备 根据成品加工方法不同分为：名称加工方法状态主要成分块块灰灰直接煅烧块状CaO生石灰粉生石灰粉块状生石灰磨细粉末CaO消石灰粉消石灰粉生石灰用适量水经消化和干燥粉末Ca(OH)2石灰膏石灰膏块状生石灰用过量水消化（或将消石灰粉和水拌合）一定稠度的膏状物Ca(OH)2和水石灰乳石灰乳生石灰加大量水消化 乳状液体Ca(OH)2和水各种石灰根据其种类、成分、细度等划分为优等品、一等品及合格品。黑龙贵石灰窑有一千多孔，主要生产石灰，为电石厂、炼钢厂提供原料。石灰窑分布在几十公里的山沟里。这里常年灰尘满天污染严重，在这里的人都是脏兮兮的 这里有上万人在这里敲石灰块，每天工作十多个小时，能赚三十元钱的工资 黑龙贵地处鄂尔多斯和乌海市交界处，一条几十公里的山沟，常年被烟尘笼罩着，在这里有一千多孔石灰窑，天天喷发石灰粉和煤烟，一股股刺鼻的的臭味不断地向周围飘散。尘土满身的白灰窑民工 地上落满了厚厚的石灰，一但刮风，石灰漫天飞舞，这个地区变得白茫茫一片 白灰窑冒出滚滚浓烟，连成一片，根本看不到蓝天 熟化（消化）：熟化（消化）：熟化（消化）：熟化（消化）：工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为熟消解为熟消解为熟消解为熟(消消消消)石灰石灰石灰石灰氢氧化钙的过程。氢氧化钙的过程。氢氧化钙的过程。氢氧化钙的过程。1.石灰的熟化石灰的熟化特点：特点：特点：特点：速度快；体积膨胀；放出大量的热速度快；体积膨胀；放出大量的热速度快；体积膨胀；放出大量的热速度快；体积膨胀；放出大量的热2.2.2 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化l石灰的消化石灰的消化过过程会放出大量的程会放出大量的热热，熟化，熟化时时体体积积增大增大12.5倍。倍。*过烧石灰消化速度慢，易引起墙面隆起、开裂，所以使用前需洗灰洗灰陈陈伏伏。石灰的石灰的“陈伏陈伏”为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰坑中放置坑中放置坑中放置坑中放置两周两周两周两周以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰的的的的“陈伏陈伏陈伏陈伏”。“陈伏陈伏陈伏陈伏”期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，防防防防止发生碳化反应止发生碳化反应止发生碳化反应止发生碳化反应。思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？这是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加这是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加,与水熟化反与水熟化反应速度加快应速度加快,几乎可以同步熟化几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中而且又均匀分散在生石灰粉中,不至引起过火石灰的种种危害。不至引起过火石灰的种种危害。石石灰灰浆浆A A观察与讨论：观察与讨论：两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？石石石石灰灰灰灰浆浆浆浆B B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？石灰砂浆石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续水化成化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。石灰砂浆石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个同时进行同时进行同时进行同时进行的过程的过程的过程的过程来完成的：来完成的：来完成的：来完成的：结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH)Ca(OH)2 2以结晶形态析出，以结晶形态析出，以结晶形态析出，以结晶形态析出，浆体逐渐失去塑性。浆体逐渐失去塑性。浆体逐渐失去塑性。浆体逐渐失去塑性。碳化作用（碳化硬化）：碳化作用（碳化硬化）：碳化作用（碳化硬化）：碳化作用（碳化硬化）：Ca(OH)Ca(OH)2 2与空气中的与空气中的与空气中的与空气中的COCO2 2与水与水与水与水化合生化合生化合生化合生 成成成成CaCOCaCO3 3晶体晶体晶体晶体，释出水分并被蒸发：，释出水分并被蒸发：，释出水分并被蒸发：，释出水分并被蒸发：2.石灰的硬化石灰的硬化碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。*例：在维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，强度较高，有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石灰，此观点对否？为什么？n答：否。答：否。n因为碳化作用只限于表层，在长时间内因为碳化作用只限于表层，在长时间内碳化过程充分，厚度增加，强度高。碳化过程充分，厚度增加，强度高。结晶自里向表，碳化自表向里结晶自里向表，碳化自表向里结晶自里向表，碳化自表向里结晶自里向表，碳化自表向里 速度慢（通常需要几周的时间）速度慢（通常需要几周的时间）速度慢（通常需要几周的时间）速度慢（通常需要几周的时间）体积收缩大（容易产生收缩裂缝）体积收缩大（容易产生收缩裂缝）体积收缩大（容易产生收缩裂缝）体积收缩大（容易产生收缩裂缝）3.硬化的特点硬化的特点由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。主要技术指标有细度、主要技术指标有细度、主要技术指标有细度、主要技术指标有细度、CaO+MgOCaO+MgOCaO+MgOCaO+MgO含量、含量、含量、含量、COCOCOCO2 2 2 2含量、产浆量和体积含量、产浆量和体积含量、产浆量和体积含量、产浆量和体积安定性等。安定性等。安定性等。安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见教材具体技术要求见教材具体技术要求见教材具体技术要求见教材JC/T479JC/T479JC/T479JC/T4791992 1992 1992 1992 建筑生石灰（建筑生石灰（建筑生石灰（建筑生石灰（P55 P55 P55 P55 表表表表4-14-14-14-1）JC/T480JC/T480JC/T480JC/T4801992 1992 1992 1992 建筑生石灰粉（建筑生石灰粉（建筑生石灰粉（建筑生石灰粉（P56 P56 P56 P56 表表表表4-24-24-24-2）JC/T481JC/T481JC/T481JC/T4811992 1992 1992 1992 建筑消石灰粉（建筑消石灰粉（建筑消石灰粉（建筑消石灰粉（P56 P56 P56 P56 表表表表4-34-34-34-3）钙质生石灰钙质生石灰钙质生石灰钙质生石灰MgOMgO5%5%；钙质消石灰粉钙质消石灰粉钙质消石灰粉钙质消石灰粉MgOMgO4%4%镁质镁质镁质镁质生石灰生石灰生石灰生石灰MgOMgO5%5%；镁质消石灰粉；镁质消石灰粉；镁质消石灰粉；镁质消石灰粉MgOMgO4%4%2.2.3 建筑石灰的技术规范及分级建筑石灰的技术规范及分级 生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。工程应用：工程应用：工程应用：工程应用：1.保水性与可塑性好保水性与可塑性好一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法水泥砂浆水泥砂浆水泥砂浆水泥砂浆 石灰浆石灰浆石灰浆石灰浆 混合混合混合混合砂浆砂浆砂浆砂浆2.2.3 石灰的技术特性石灰的技术特性 从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，