建筑材料课件第02章--气硬性胶凝材料电子教案.ppt

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1、第第 1页页建筑材料课件第02章-气硬性胶凝材料第第 2页页2.12.1石灰石灰 n2.1.1 2.1.1 石灰的生产及分类石灰的生产及分类 n石灰的来源之一是某些工业副产品。如：石灰的来源之一是某些工业副产品。如：CaCCaC2 22H2H2 2O OC C2 2H H2 2CaCa（OHOH）2 2n生产石灰的原料为石灰石、白云质石灰石或其他含生产石灰的原料为石灰石、白云质石灰石或其他含碳酸钙为主的天然原料。碳酸钙为主的天然原料。第第 3页页n石灰煅烧窑：土窑和立窑。土窑为间歇式煅烧，立石灰煅烧窑：土窑和立窑。土窑为间歇式煅烧，立窑为连续式煅烧。窑为连续式煅烧。n立窑生产石灰的过程：立窑生

2、产石灰的过程：原料和燃料按一定比例从窑原料和燃料按一定比例从窑顶分层装入，逐层下降，在窑中经顶分层装入，逐层下降，在窑中经预热、煅烧、冷预热、煅烧、冷却却等阶段后，成品从窑底卸出。其工艺流程为：等阶段后，成品从窑底卸出。其工艺流程为：第第 4页页n石灰的石灰的煅烧需要足够的温度和时间煅烧需要足够的温度和时间n石灰石在石灰石在600600左右开始分解，并随着温度的提高左右开始分解，并随着温度的提高其分解速度也逐渐加快；其分解速度也逐渐加快；n当温度达到当温度达到900900时，时，COCO2 2分压达到分压达到1101105 5Pa,Pa,此时此时的分解就能达到较快的速度，因此，常将这个温的分解

3、就能达到较快的速度，因此，常将这个温度作为度作为CaCOCaCO3 3的分解温度。的分解温度。n在实际生产中，可采用更高的煅烧温度以进一步在实际生产中，可采用更高的煅烧温度以进一步加快石灰石分解的速度，但不得采用过高的温度，加快石灰石分解的速度，但不得采用过高的温度，通常控制在通常控制在1000100012001200。第第 5页页n正火石灰：正火石灰：正常温度和煅烧时间所煅烧的石灰具有正常温度和煅烧时间所煅烧的石灰具有多孔结构，内部孔隙率大，表观密度较小，晶粒细多孔结构，内部孔隙率大，表观密度较小，晶粒细小，与水反应迅速，这种石灰称为正火石灰。小，与水反应迅速，这种石灰称为正火石灰。n欠火石

4、灰：欠火石灰：若煅烧温度低或时间短时，石灰石的表若煅烧温度低或时间短时，石灰石的表层部分可能为正火石灰，而内部会有未分解的石灰层部分可能为正火石灰，而内部会有未分解的石灰石核心；其石灰石核不能水化。石核心；其石灰石核不能水化。n过火石灰：过火石灰：若煅烧温度过高或高温持续时间过长，若煅烧温度过高或高温持续时间过长，则会因高温烧结收缩而使石灰内部孔隙率减少，体则会因高温烧结收缩而使石灰内部孔隙率减少，体积收缩，晶粒变得粗大，这种石灰称为过火石灰；积收缩，晶粒变得粗大，这种石灰称为过火石灰；其结构较致密，与水反应时速度很慢，往往需要很其结构较致密，与水反应时速度很慢，往往需要很长时间才能产生明显的

5、水化效果。长时间才能产生明显的水化效果。第第 6页页n石灰石中常含有一定量的碳酸镁（石灰石中常含有一定量的碳酸镁（MgC03）：）：nMg0：结构致密和水化速度很慢。：结构致密和水化速度很慢。n按氧化镁含量的多少，建筑石灰可分为钙质和镁质按氧化镁含量的多少，建筑石灰可分为钙质和镁质两类。两类。n当石灰中当石灰中MgO含量小于或等于含量小于或等于5时，称钙质石灰；时，称钙质石灰；n当当MgO含量大于含量大于5时，称为镁质石灰。时，称为镁质石灰。n石灰的化学分析石灰的化学分析nCaO MgO第第 7页页石灰的种类石灰的种类n生石灰粉：生石灰粉：由块状生石灰磨细生成。由块状生石灰磨细生成。n消石灰粉

6、：消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为成的粉末，主要成分为Ca(OH)2。n石灰膏：石灰膏：将块状石灰石用过量水（约为生石灰将块状石灰石用过量水（约为生石灰体积的体积的34倍）消化所得的膏状物即为石灰膏倍）消化所得的膏状物即为石灰膏，其主要成分为，其主要成分为Ca(OH)2和水。石灰膏中的水和水。石灰膏中的水分约占分约占50%，容重为，容重为13001400kg/m3。lkg生生石灰可熟化成石灰可熟化成1.5kg3kg石灰膏。石灰膏。第第 8页页2.1.2 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化 n1.石灰的熟化石灰的熟化 CaOH2O Ca(O

7、H)264.9 kJ n熟化时体积增大熟化时体积增大12.5倍。倍。n为了消除过火石灰的危害，石灰膏在使用之前为了消除过火石灰的危害，石灰膏在使用之前应进行陈伏。应进行陈伏。陈伏陈伏是指石灰乳（或石灰膏）在是指石灰乳（或石灰膏）在储灰坑中放置储灰坑中放置14d以上的过程。以上的过程。n陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分，使其陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分，使其与空气隔绝。与空气隔绝。第第 9页页2.石灰的硬化石灰的硬化 n(1)干燥结晶硬化过程干燥结晶硬化过程 n水分蒸发引起水分蒸发引起Ca（OH）2溶液过饱和而结晶析出。溶液过饱和而结晶析出。n(2)碳化过程碳化过程 n氢氧化钙与空气中的

8、二氧化碳化合生成碳酸钙结氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，并释出水份，称为碳化。晶，并释出水份，称为碳化。Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2On碳化作用只有在孔壁充水，而孔中无水时，碳化碳化作用只有在孔壁充水，而孔中无水时，碳化作用才能进行较快。作用才能进行较快。n当材料表面形成碳酸钙达到一定厚度时，阻碍了当材料表面形成碳酸钙达到一定厚度时，阻碍了空气中空气中CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，这是石灰凝结硬化慢的原因。这是石灰凝结硬化慢的原因。第第 10页页2.1.3 石灰的性质与技术要求石灰的性质与技术要求 n1.

9、石灰的性质石灰的性质 n可塑性好。可塑性好。生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细（直径约为（直径约为1m）的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附）的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。一层厚的水膜。n硬化较慢、强度低。硬化较慢、强度低。硬化后的强度也不高，硬化后的强度也不高，1:3的石灰砂浆的石灰砂浆28天抗压强度通常只有天抗压强度通常只有0.20.5MPa。n硬化时体积收缩大。硬化时体积收缩大。工程上常在其中掺入砂、各种纤维材工程上常在其中掺入砂、各种纤维材料等减少收缩。料等减少收缩。n耐水性差。耐水性差。石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不

10、宜单独用石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。于建筑物基础。n石灰吸湿性强。石灰吸湿性强。块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收空块状生石灰在放置过程中，会缓慢吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的二氧化碳气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，失去胶结能力。作用生成碳酸钙，失去胶结能力。第第 11页页2.石灰的技术要求石灰的技术要求 n建筑工程中所用的石灰常分建筑工程中所用的石灰常分三个品种：三个品种：建筑生建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。n我国建材行业标准：我国建材行业标准：nJC/T479-92

11、 建筑生石灰建筑生石灰nJC/T480-92建筑生石灰粉建筑生石灰粉nJC/T481-92 建筑消石灰粉建筑消石灰粉n交通部门行业标准交通部门行业标准JTJ 0342000公路路面公路路面基层施工技术规范仍按国家标准基层施工技术规范仍按国家标准GB 159479将生石灰和消石灰分为三个等级，其技术要将生石灰和消石灰分为三个等级，其技术要求均低于对应的建材行业标准。求均低于对应的建材行业标准。第第 12页页(1)生石灰生石灰 n按现行建材行业标准按现行建材行业标准JC/T 479-92建筑生石灰的规定，钙建筑生石灰的规定，钙质生石灰、镁质生石灰各分为优等品、一等品、和合格品三质生石灰、镁质生石灰

12、各分为优等品、一等品、和合格品三个等级，技术指标见表：个等级，技术指标见表：项目项目钙质生石灰钙质生石灰镁质生石灰镁质生石灰优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量含量/%/%，不，不小于小于909085858080858580807575未消化残渣含量未消化残渣含量(5mm(5mm圆圆孔筛筛余量孔筛筛余量)/%,)/%,不大于不大于5 5101015155 510101515COCO2 2/，不大于，不大于5 57 79 96 68 81010产浆量产浆量/(L/kg),/(L/kg),不小于不小于2.82.82.32.

13、32.02.02.82.82.32.32.02.0第第 13页页(2)生石灰粉生石灰粉 n按现行行业标准按现行行业标准JC/T 480-92建筑生石灰粉的规定，生石建筑生石灰粉的规定，生石灰粉的技术指标如表：灰粉的技术指标如表：项目项目钙质生石灰粉钙质生石灰粉镁质生石灰粉镁质生石灰粉优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等品优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858580807575808075757070COCO2 2，不大于，不大于7 79 911118 810101212细细度度0.90mm0.90mm筛的筛余，筛的筛余，不大于

14、不大于0.20.20.50.51.51.50.20.20.50.51.51.50.125mm0.125mm筛的筛余，筛的筛余，不大于不大于7.07.012.012.018.018.07.07.012.012.018.018.0第第 14页页(3)建筑消石灰粉建筑消石灰粉 n建筑消石灰粉按氧化镁含量分为钙质消石灰粉、镁建筑消石灰粉按氧化镁含量分为钙质消石灰粉、镁质消石灰粉、白云石消石灰粉等，每种又有优等品、质消石灰粉、白云石消石灰粉等，每种又有优等品、一等品和合格品三个等级。一等品和合格品三个等级。建筑消石灰粉按氧化镁含量的分类界限建筑消石灰粉按氧化镁含量的分类界限 品种名称品种名称钙质消石灰粉

15、钙质消石灰粉镁质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉氧化镁含量氧化镁含量/444MgO244MgO2424MgO3024MgO30第第 15页页建筑消石灰粉的技术指标建筑消石灰粉的技术指标 项目项目钙质生石灰粉钙质生石灰粉镁质生石灰粉镁质生石灰粉白云石消石灰粉白云石消石灰粉优等品优等品 一等品一等品 合格品合格品 优等品优等品 一等品一等品 合格品合格品 优等品优等品 一等品一等品 合格品合格品(CaO+MgO)(CaO+MgO)含量含量/，707065656060656560605555656560605555游离水游离水/0.40.42 2 0.40.42 2 0.40.42

16、2 0.40.42 2 0.40.42 2 0.40.42 2 0.40.42 2 0.40.42 2 0.40.42 2体积安定性体积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-细度细度0.9mm0.9mm筛余筛余，0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125mm0.125mm筛筛余余/，3 3101015153 3101015153 310101515第第 16页页2.1.4 2.1.4 石灰的应用石灰的应用 品种名称品种名称适用范围适用范围生石灰生石灰配制石灰膏；磨细成生石灰粉配制石灰膏；磨细成生石灰粉石灰膏石灰膏用于调制石灰砌筑砂浆

17、或抹面砂浆用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆稀释成石灰乳稀释成石灰乳(石灰水石灰水)涂料，用于内墙和平顶刷白涂料，用于内墙和平顶刷白生石灰粉生石灰粉(磨细生石灰粉磨细生石灰粉)用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆配制无熟料水泥配制无熟料水泥(石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等火山灰水泥等)制作硅酸盐制品制作硅酸盐制品(如灰砂砖等如灰砂砖等)制作碳化制品制作碳化制品(如碳化石灰空心板如碳化石灰空心板)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盐制品制作硅酸盐制品用于石灰土用于石灰土(石灰石灰+粘土粘土

18、)和三合土和三合土第第 17页页n1.1.制作石灰乳涂料制作石灰乳涂料n石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。石灰乳由消石灰粉或消石灰浆掺大量水调制而成。可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。掺入可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。掺入107107胶或少胶或少量水泥粒化高炉矿渣量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰或粉煤灰)，可提高粉刷层，可提高粉刷层的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更的防水性；掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。好的装饰效果。n2.2.配制砂浆配制砂浆 n石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，

19、用于砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的墙体的砌筑和抹面。为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。第第 18页页n3.3.拌制石灰土和石灰三合土拌制石灰土和石灰三合土 n消石灰粉与粘土的拌合物，消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或称为灰土，若再加入砂（或碎石、炉渣等）即成三合土。碎石、炉渣等）即成三合土。n灰土和三合土在夯实或压实灰土和三合土在夯实或压实下，密实度大大提高，而且下，密实度大大提高，而且在潮湿的环境中，粘土颗粒在潮湿的环境中，粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧表面

20、的少量活性氧化硅和氧化铝与化铝与Ca(OH)Ca(OH)2 2发生反应，生发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，使粘土的抗渗能化铝酸钙，使粘土的抗渗能力、抗压强度、耐水性得到力、抗压强度、耐水性得到改善。改善。n三合土和灰土主要用于建筑三合土和灰土主要用于建筑物基础、路面和地面的垫层。物基础、路面和地面的垫层。第第 19页页n4.4.生产硅酸盐制品生产硅酸盐制品 n磨细生石灰磨细生石灰(或消石灰粉或消石灰粉)和砂和砂(或粉煤灰、粒化高或粉煤灰、粒化高炉矿渣、炉渣炉矿渣、炉渣)等硅质材料加水拌和，经过成型、等硅质材料加水拌和，经过成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的建

21、筑材料，统称为蒸养或蒸压处理等工序而成的建筑材料，统称为硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。硅酸盐砌块等。第第 20页页2.1.5 2.1.5 石灰的贮存石灰的贮存 n应注意防潮和防碳化应注意防潮和防碳化n生石灰应贮存在干燥的环境中，要注意防雨防潮，生石灰应贮存在干燥的环境中，要注意防雨防潮，并不宜久存。最好运到工地（或熟化工厂）后立并不宜久存。最好运到工地（或熟化工厂）后立即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期。即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期。n消石灰贮存时应包装密封，以隔绝空气，防止碳消石灰贮存时应包装密封，以隔绝空气，防止

22、碳化；对石灰膏，应在其上层始终保留化；对石灰膏，应在其上层始终保留2cm2cm以上的水以上的水层，以防止其碳化而失效。层，以防止其碳化而失效。n注意安全注意安全n由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。全。n在石灰装卸过程中也要注意安全。在石灰装卸过程中也要注意安全。第第 21页页石灰砂浆的裂纹石灰砂浆的裂纹 n请观察图中请观察图中A A、B B两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别，并讨论其成因。纹有何差别，并讨论其成因。石灰砂浆

23、石灰砂浆A A石灰砂浆石灰砂浆B B第第 22页页 内外墙粉刷层爆裂内外墙粉刷层爆裂 n上上海海某某新新村村四四幢幢六六层层楼楼1989年年911月月进进行行内内外外墙墙粉粉刷刷，1990年年4月月交交付付甲甲方方使使用用。此此后后陆陆续续发发现现内内外外墙墙粉粉刷刷层层发发生生爆爆裂裂。至至5月月份份阴阴雨雨天天，爆爆裂裂点点迅迅速速增增多多，破破坏坏范范围围上上万万平平方方米米。爆爆裂裂源源为为微微黄黄色色粉粉粒粒或或粉粉料料。该该内内外外墙墙粉粉刷刷用用的的“水水灰灰”，系系宝宝山山某某厂厂自自办办的的“三产三产”性质的部门供应，该部门由个人承包。性质的部门供应，该部门由个人承包。n对爆

24、裂采集的微黄色爆裂物作对爆裂采集的微黄色爆裂物作X射线衍射分析，证实除含射线衍射分析，证实除含石英、长石、石英、长石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，还含有较多的外，还含有较多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石。以及少量白云石。n分析：分析：该该“水灰水灰“含有相当数量的粗颗粒，相当部含有相当数量的粗颗粒，相当部分为分为CaO与与MgO，这些未充分消解的，这些未充分消解的CaO和和MgO在在潮湿的环境下缓慢水化，生成潮湿的环境下缓慢水化，生成Ca(OH)2和和Mg(OH)2，固相体积膨胀约固相体积膨胀约2倍，从而产生爆裂破坏。倍，从而产生爆裂破坏。第第 23页页2.2 建筑石膏建筑石

25、膏 n石膏是以石膏是以CaSO4为主要成分的气硬性胶凝材料。为主要成分的气硬性胶凝材料。n 2.2.1石膏的分类石膏的分类 n1.天然石膏。天然石膏。可分为天然二水石膏和天然硬石膏。可分为天然二水石膏和天然硬石膏。n天天然然二二水水石石膏膏(CaS042H20)，属属于于以以硫硫酸酸钙钙为为主主所所形形成成的的沉沉积积岩岩，一一般般沉沉积积在在距距地地表表8001500m的的深深处处。密密度度约约为为2.22.4g/cm3，难溶于水。，难溶于水。n天天然然硬硬石石膏膏又又称称无无水水石石膏膏，它它是是由由无无水水硫硫酸酸钙钙(CaSO4)所所组组成成的的沉沉积积岩岩石石，其其密密度度约约为为2

26、.93.1g/cm3。硬硬石石膏膏矿矿层层一一般般位位于于二二水水石石膏膏层层以以下下的的深深处处，其其晶晶体体结结构构比比较较稳稳定定，化化学活性较差。学活性较差。n2.化学石膏。化学石膏。是指化工生产过程中所生成的以是指化工生产过程中所生成的以CaSO42H2O或或CaSO40.5H2O为主要成分的副产为主要成分的副产品。品。第第 24页页2.2.2石膏的生产石膏的生产 n1.建筑石膏建筑石膏n建筑石膏（半水石膏）是将二水石膏加热脱水制成的产品，建筑石膏（半水石膏）是将二水石膏加热脱水制成的产品，由于其脱水工艺不同，所形成的半水石膏类型也不同。其中由于其脱水工艺不同，所形成的半水石膏类型也

27、不同。其中在蒸压环境中加热（蒸炼）可得在蒸压环境中加热（蒸炼）可得型半水石膏，在回转窑或炒型半水石膏，在回转窑或炒锅中进行直接加热（煅烧）可得锅中进行直接加热（煅烧）可得型半水石膏。型半水石膏。n普通建筑石膏：普通建筑石膏：型半水石膏再经磨细所制得的白色粉未，其型半水石膏再经磨细所制得的白色粉未，其密度为密度为2.602.75g/cm3，松堆积密度为，松堆积密度为8001000kg/m3，是，是土木工程中应用最多的石膏材料。土木工程中应用最多的石膏材料。第第 25页页 2.高强石膏高强石膏n高强石膏高强石膏是将天然二水石膏蒸压脱水而得的。是将天然二水石膏蒸压脱水而得的。型半水石膏经磨细制得的白

28、色粉末，其密度为型半水石膏经磨细制得的白色粉末，其密度为2.6 2.8g/cm3，松堆积密度为，松堆积密度为1000 1200kg/m3。n由于高强石膏具有较高的强度和粘结能力，多由于高强石膏具有较高的强度和粘结能力，多用于要求较高的抹灰工程、装饰制品和制作石用于要求较高的抹灰工程、装饰制品和制作石膏板；当加入防水剂后它还可制成高强防水石膏板；当加入防水剂后它还可制成高强防水石膏，加入少量有机胶结材料可使其成为无收缩膏，加入少量有机胶结材料可使其成为无收缩的胶粘剂。的胶粘剂。第第 26页页3.硬石膏硬石膏n半水石膏在半水石膏在200左右时转变而成脱水半水石膏，其左右时转变而成脱水半水石膏，其结

29、构不稳定，在潮湿条件下易转变成相应的半水石结构不稳定，在潮湿条件下易转变成相应的半水石膏。当温度继续升高时可转变成膏。当温度继续升高时可转变成可溶性硬石膏可溶性硬石膏（CaSO4-），但其性质变化却不大，也能很快地，但其性质变化却不大，也能很快地从空气中吸收水分而水化，且强度较低。从空气中吸收水分而水化，且强度较低。n可溶性硬石膏在可溶性硬石膏在4001180范围煅烧转变成范围煅烧转变成不溶不溶性硬石膏性硬石膏(CaSO4)，其结构体变得紧密和稳定，密，其结构体变得紧密和稳定，密度大于度大于2.99g/cm3，难溶于水，凝结很慢。只有加入，难溶于水，凝结很慢。只有加入某些激发剂（如碱性粒化高炉

30、矿渣、石灰等）后，某些激发剂（如碱性粒化高炉矿渣、石灰等）后，才能使其具有一定的水化和硬化能力；不溶性硬石才能使其具有一定的水化和硬化能力；不溶性硬石膏经磨细后可制成无水石膏水泥（硬石膏水泥），膏经磨细后可制成无水石膏水泥（硬石膏水泥），它主要用于制作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制品。它主要用于制作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制品。第第 27页页4.高温煅烧石膏高温煅烧石膏 n煅烧温度大于煅烧温度大于1180时，时，CaSO4开始部分分解，开始部分分解，称为煅烧石膏，其主要成分为称为煅烧石膏，其主要成分为CaSO4和少量石和少量石灰，能凝结硬化，强度高。在灰，能凝结硬化，强度高。在1600以上，以

31、上，CaSO4全部分解成石灰。全部分解成石灰。CaSO4CaOSO2+O2 第第 28页页2.2.3 2.2.3 建筑石膏的凝结与硬化建筑石膏的凝结与硬化 n建筑石膏的凝结与硬化机理很复杂，但其硬化理论建筑石膏的凝结与硬化机理很复杂，但其硬化理论主要有两种主要有两种:n结晶理论（又称溶解沉淀理论）；结晶理论（又称溶解沉淀理论）；n胶体理论（又称局部反应理论）。胶体理论（又称局部反应理论）。n浆体内部的化学变化结果主要为：浆体内部的化学变化结果主要为：CaSO40.5H2O+1.5H2OCaSO42H2O+19300J/mol n按照结晶理论，建筑石膏的凝结硬化过程可分为三按照结晶理论，建筑石膏

32、的凝结硬化过程可分为三个阶段，即个阶段，即:n水化作用的化学反应阶段水化作用的化学反应阶段n结晶作用的物理变化阶段结晶作用的物理变化阶段n硬化作用的强度增强阶段硬化作用的强度增强阶段第第 29页页n石膏凝结硬化机理：石膏凝结硬化机理：半水石膏加水拌和后很快溶解于水，并半水石膏加水拌和后很快溶解于水，并生成不稳定的过饱和溶液；溶液中的半水石膏经过水化反应生成不稳定的过饱和溶液；溶液中的半水石膏经过水化反应而转化为二水石膏。因为二水石膏比半水石膏的溶解度要低而转化为二水石膏。因为二水石膏比半水石膏的溶解度要低(20时，以时，以CaSO4计，二水石膏为计，二水石膏为2.05g/L,型半水石膏为型半水

33、石膏为7.06g/L,型半水石膏为型半水石膏为8.16g/L)，所以二水石膏在溶液中处于，所以二水石膏在溶液中处于高度过饱和状态，从而导致二水石膏晶体很快析出。高度过饱和状态，从而导致二水石膏晶体很快析出。石膏凝结硬化示意图石膏凝结硬化示意图半水石膏；半水石膏；二水石膏胶体微粒；二水石膏胶体微粒；二水石膏晶体；二水石膏晶体；交错的晶体交错的晶体第第 30页页n由于半水石膏完全水化的理论需水量是由于半水石膏完全水化的理论需水量是18.6，而实际用水量远大于此，通常：而实际用水量远大于此，通常：n普通建筑石膏（普通建筑石膏（型半水石膏）水化时的用水量一型半水石膏）水化时的用水量一般为般为6080。

34、因此，未参与水化的多余水分蒸。因此，未参与水化的多余水分蒸发后在石膏硬化体内会留下大量的孔隙，从而使发后在石膏硬化体内会留下大量的孔隙，从而使其密实度和强度都大大降低。通常其强度只有其密实度和强度都大大降低。通常其强度只有7.010.0MPa。n高强石膏高强石膏(型半水石膏型半水石膏)，由于其水化时的用水，由于其水化时的用水量较低（为量较低（为3545），只是建筑石膏用水量的），只是建筑石膏用水量的一半，因此其硬化体结构较密实，强度也较高一半，因此其硬化体结构较密实，强度也较高（可达（可达24.040.0MPa）。）。第第 31页页2.2.4建筑石膏的技术性质建筑石膏的技术性质 n1.建筑石膏

35、的技术要求建筑石膏的技术要求n建筑石膏建筑石膏(GB9776-1999)规定，根据建筑石膏的主要技术规定，根据建筑石膏的主要技术指标可划分为优等品、一等品和合格品等三个质量等级，并指标可划分为优等品、一等品和合格品等三个质量等级，并要求它们的初凝时间不小于要求它们的初凝时间不小于6min，终凝时间不大于，终凝时间不大于30min，其他技术性能指标应满足规定要求。其他技术性能指标应满足规定要求。技技 术术 要要 求求等等 级级优等品优等品一等品一等品合格品合格品抗折强度（抗折强度（MPa）2.52.11.8抗压强度（抗压强度（MPa)5.04.03.0细度，细度，0.2mm方孔筛筛余方孔筛筛余（

36、）（）5.010.015.0第第 32页页 2.建筑石膏的技术特性建筑石膏的技术特性 n凝凝结结硬硬化化快快。建建筑筑石石膏膏水水化化迅迅速速，常常温温下下完完全全水水化化所所需需时时间间仅仅为为712min。适适合合于于大大规规模模连连续续生生产产。在在使使用用石石膏膏浆浆体体时时，若若需需要要延延长长凝凝结结时时间间，可可掺掺加加适量缓凝剂。适量缓凝剂。n硬硬化化后后孔孔隙隙率率大大、强强度度较较低低。建建筑筑石石膏膏孔孔隙隙率率可可高高达达4060。建建筑筑石石膏膏制制品品的的表表观观密密度度较较小小(400900kg/m3)，导导热热系系数数较较小小(0.1210.205W（mK）)。

37、较高的孔隙率使得石膏制品的强度较低。较高的孔隙率使得石膏制品的强度较低。n体体积积稳稳定定。建建筑筑石石膏膏凝凝结结硬硬化化过过程程中中体体积积不不收收缩缩，还略有膨胀，一般膨胀率为还略有膨胀，一般膨胀率为0.5%1.5%。第第 33页页n不不耐耐水水。石石膏膏的的软软化化系系数数仅仅为为0.30.45。若若长长期期浸浸泡泡在在水水中中还还会会因因二二水水石石膏膏晶晶体体溶溶解解而而引引起起溃溃散散破破坏坏；若若吸吸水水后后受受冻冻，还还会会因因孔孔隙隙中中水水分分结结冰冰膨膨胀胀而而引起崩溃。因此，石膏的耐水性、抗冻性都较差。引起崩溃。因此，石膏的耐水性、抗冻性都较差。n防防火火性性能能良良

38、好好。石石膏膏制制品品本本身身不不可可燃燃，而而且且具具有有抵抗火焰靠近的能力。抵抗火焰靠近的能力。n具具有有一一定定调调湿湿作作用用。由由于于石石膏膏制制品品内内部部的的大大量量毛毛细细孔孔隙隙对对空空气气中中水水分分具具有有较较强强的的吸吸附附能能力力，在在干干燥燥时又可释放水分。时又可释放水分。n装饰性好。装饰性好。石膏洁白、细腻。石膏洁白、细腻。第第 34页页2.2.52.2.5建筑石膏的应用建筑石膏的应用 n1.粉刷石膏。粉刷石膏。是由建筑石膏或由建筑石膏与无水石膏是由建筑石膏或由建筑石膏与无水石膏(CaS04)二者混合后，再掺入外加剂、填料等制成。按其用途不同二者混合后，再掺入外加

39、剂、填料等制成。按其用途不同可分为面层粉刷石膏（可分为面层粉刷石膏（M）、底层粉刷石膏（）、底层粉刷石膏（D）和保温层）和保温层粉刷石膏（粉刷石膏（W）三类。）三类。粉刷石膏粉刷石膏(JC/T517-1993)的标准的标准规定，初凝时间应不小于规定，初凝时间应不小于1h，终凝时间应不大于，终凝时间应不大于8h。根据其。根据其强度可划分为优等品（强度可划分为优等品（A）、一等品（）、一等品（B）和合格品（）和合格品（C）三）三个等级。个等级。产品类别产品类别面层粉刷石膏面层粉刷石膏底层粉刷石膏底层粉刷石膏保温层粉刷石膏保温层粉刷石膏等级等级优等优等品品一等一等品品合格合格品品优等优等品品一等一等

40、品品合格合格品品优等优等品品一等品、合一等品、合格品格品抗压强度抗压强度/MPa,/MPa,5.05.03.53.52.52.54.04.03.03.02.02.02.52.51.01.0抗折强度抗折强度/MPa,/MPa,3.03.02.02.01.01.02.52.51.51.50.80.81.51.50.60.6第第 35页页2.石膏板石膏板 n(1)纸面石膏板纸面石膏板 n根据国家标准根据国家标准GB/T 97751999纸面石膏板的纸面石膏板的规定，纸面石膏板的主要技术要求有：外观质量、规定，纸面石膏板的主要技术要求有：外观质量、尺寸偏差、对角线长度差、断裂荷载、单位面积尺寸偏差、对

41、角线长度差、断裂荷载、单位面积质量、护面纸与石膏芯的粘结、吸水率、表面吸质量、护面纸与石膏芯的粘结、吸水率、表面吸水量和遇火稳定性。其中吸水率、表面吸水量仅水量和遇火稳定性。其中吸水率、表面吸水量仅适用于耐水纸面石膏板；遇火稳定性仅适用于耐适用于耐水纸面石膏板；遇火稳定性仅适用于耐火纸面石膏板。火纸面石膏板。n纸面石膏板按其用途分为：纸面石膏板按其用途分为：n普通纸面石膏板普通纸面石膏板n耐水纸面石膏板耐水纸面石膏板n耐火纸面石膏板耐火纸面石膏板第第 36页页普通纸面石膏板普通纸面石膏板 n是以建筑石膏作为主要原料，掺入适量轻集料、是以建筑石膏作为主要原料，掺入适量轻集料、纤维增强材料和外加剂

42、构成芯材，并与护面纸纤维增强材料和外加剂构成芯材，并与护面纸板牢固地粘结在一起的建筑板材。护面纸板板牢固地粘结在一起的建筑板材。护面纸板(专用的厚质纸专用的厚质纸)主要起到提高板材抗弯、抗冲主要起到提高板材抗弯、抗冲击性能的作用。击性能的作用。n耐火极限一般为耐火极限一般为515 min。板材的耐水性差，。板材的耐水性差，受潮后强度明显下降，且会产生较大变形或较受潮后强度明显下降，且会产生较大变形或较大的挠度。大的挠度。n具有可锯、可刨、可钉等良好的可加工性。是具有可锯、可刨、可钉等良好的可加工性。是目前广泛使用的轻质板材之一。目前广泛使用的轻质板材之一。第第 37页页耐水纸面石膏板耐水纸面石

43、膏板 n是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和耐水外加剂等构成耐水芯材，并与耐水护面纸牢和耐水外加剂等构成耐水芯材，并与耐水护面纸牢固地粘结在一起的吸水率较低的建筑板材。固地粘结在一起的吸水率较低的建筑板材。耐水纸面石膏板的含水率、吸水率、表面吸水率要求耐水纸面石膏板的含水率、吸水率、表面吸水率要求含水率含水率/%,/%,吸水率吸水率/%,/%,表面吸水率表面吸水率/%,/%,优等品、一优等品、一等品等品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品优等优等品品一等一等品品合格合格品品平均平均值值最大最大值值平均平均值值最大最大值值平均平均

44、值值最大最大值值平均平均值值最大最大值值平均平均值值最大最大值值平均值平均值2.02.02.52.53.03.03.53.55.05.06.06.08.08.09.09.010.010.011.011.01.61.62.02.02.42.4第第 38页页耐水纸面石膏板的单位面积质量、受潮挠度、湿粘接要求耐水纸面石膏板的单位面积质量、受潮挠度、湿粘接要求板厚板厚/mm/mm单位面积质量单位面积质量/(kg/m/(kg/m2 2),),受潮挠度受潮挠度/mm,/mm,护面纸与石膏芯的湿粘接护面纸与石膏芯的湿粘接优等优等品品一等一等品品合格品合格品优等品优等品一等品一等品合格品合格品9 99.09.

45、09.59.510.010.0484852525656板材浸水板材浸水2 h,2 h,护面纸与石护面纸与石膏芯不得剥离膏芯不得剥离121212.012.012.512.513.013.0323236364040151515.015.015.515.516.016.0161620202424第第 39页页普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板的断裂荷载普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板的断裂荷载板材板材厚度厚度/mm/mm纵向断裂荷载纵向断裂荷载/N,/N,横向断裂荷载横向断裂荷载/N,/N,优等品优等品一等品、合格品一等品、合格品优等品优等品一等品、合格品一等品、合格品平均值平均值最小值最小值平均值平均值

46、最小值最小值平均值平均值最小值最小值平均值平均值最小值最小值9 9392392353353353353318318167167150150137137123123121253953948548549049044144120620618518517617615015015156866866176176376375735732552552292292162161941941818833833750750784784706706294294265265255255229229第第 40页页耐火纸面石膏板耐火纸面石膏板 n以建筑石膏为主，掺入适量轻集料、无机耐火纤维以建筑石膏为主，掺入适量轻集料、无机

47、耐火纤维增强材料和外加剂构成耐火芯材，并与护面纸牢固增强材料和外加剂构成耐火芯材，并与护面纸牢固地粘结在一起的改善高温下芯材结合力的建筑板材。地粘结在一起的改善高温下芯材结合力的建筑板材。n属难燃性建筑材料，具有较高的遇火稳定性，其属难燃性建筑材料，具有较高的遇火稳定性，其遇遇火稳定时间大于火稳定时间大于2030 min。GB 50222-95规定，当规定，当耐火纸面石膏板安装在钢龙骨上时，可作为耐火纸面石膏板安装在钢龙骨上时，可作为A级装饰级装饰材料使用。其他性能与普通纸面石膏板相同。材料使用。其他性能与普通纸面石膏板相同。n主要用作防火等级要求高的建筑物的装饰材料，如主要用作防火等级要求高

48、的建筑物的装饰材料，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、博物馆、候机影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆、博物馆、候机(车车)大厅、售票厅、商场、娱乐场所及其通道、楼大厅、售票厅、商场、娱乐场所及其通道、楼梯间、电梯间等的吊顶、墙面、隔断等。梯间、电梯间等的吊顶、墙面、隔断等。第第 41页页 建筑石膏粉的质量问题建筑石膏粉的质量问题n请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘结或制作石膏制品。作粘结或制作石膏制品。石膏粉吸潮结粒石膏粉吸潮结粒第第 42页页 石膏与石灰的凝结硬化对比石膏与石灰的凝结硬化对比 n请观察与对比经过半小时后的建筑石膏与石灰请观察与对比

49、经过半小时后的建筑石膏与石灰的凝结录像。的凝结录像。石膏凝结录像石膏凝结录像 石灰凝结录像石灰凝结录像 第第 43页页石膏制品发霉变形石膏制品发霉变形 n某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。请分析原因。发霉变形。请分析原因。n解析：解析：厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普厨房、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，在潮湿通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性，在潮湿

50、的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度下降、的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。变形，且还会发霉。第第 44页页2.32.3水玻璃水玻璃 n水玻璃俗称泡花碱，是由不同比例的碱金属氧水玻璃俗称泡花碱，是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。酸盐。n建筑常用的为硅酸钠建筑常用的为硅酸钠(Na2OnSiO2)水溶液，又水溶液，又称钠水玻璃。称钠水玻璃。n要求高时也用硅酸钾要求高时也用硅酸钾(K2OnSiO2)的水溶液，的水溶液，又称钾水玻璃。又称钾水玻璃。第第 45页页2.3.1 2.3.1 水玻璃的生产水玻璃的生