1、 v学习指导：学习指导：v掌握掌握石灰、石膏石灰、石膏等气硬性胶凝材料的硬化机理、等气硬性胶凝材料的硬化机理、技术性质，熟悉其主要用途；技术性质，熟悉其主要用途；v熟悉熟悉硅酸盐水泥硅酸盐水泥的矿物组成，的矿物组成，了解了解其硬化机理，其硬化机理，熟练掌握熟练掌握几种通用硅酸盐水泥的性能特点，几种通用硅酸盐水泥的性能特点，了解其了解其检测方法及选用原则；检测方法及选用原则；v了解了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。v本章的本章的重点重点是几种是几种通用硅酸盐水泥的性能特点和选通用硅酸盐水泥的性能特点和选用原则用原则；难点难点是是硅酸盐水泥熟料的矿
2、物组成、凝结硅酸盐水泥熟料的矿物组成、凝结硬化过程，水泥石的腐蚀机理。硬化过程，水泥石的腐蚀机理。v水泥的品种繁多，建议学习中以水泥的品种繁多，建议学习中以硅酸盐水泥硅酸盐水泥为重点，为重点，搞清此点后拓展至其它搞清此点后拓展至其它通用硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥，采用，采用点面点面结合、对比学习结合、对比学习的方法。的方法。主要内容主要内容:v1 1、胶凝材料的、胶凝材料的定义及分类定义及分类v2 2、气硬性胶凝材料：、气硬性胶凝材料：石灰、石膏石灰、石膏v3 3、水硬性胶凝材料：、水硬性胶凝材料：v 六种通用水泥六种通用水泥 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 普普 通通硅酸盐水泥硅酸盐水泥 矿矿 渣渣硅酸
3、盐水泥硅酸盐水泥 火山灰火山灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥 粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥 复复 合合硅酸盐水泥硅酸盐水泥v 概概 述述 v1胶凝材料定义：胶凝材料定义：v在土木工程中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将散在土木工程中，凡是经过一系列物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为粒状或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料胶凝材料。v2胶凝材料分类：胶凝材料分类：v根据胶凝材料的化学组成，分两大类：根据胶凝材料的化学组成，分两大类：v有机胶凝材料有机胶凝材料 v无机胶凝材料无机胶凝材料 v v 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根据硬化条件的不
4、同，根据硬化条件的不同，无机胶凝材料又分为两无机胶凝材料又分为两类类v有机胶凝材料有机胶凝材料：是以天然的或合成的有机高分子化：是以天然的或合成的有机高分子化v 合物为基本成分的合物为基本成分的胶凝材料胶凝材料。 v无机胶凝材料无机胶凝材料：是以无机化合物为基本成分的：是以无机化合物为基本成分的胶凝胶凝v 材料。材料。 v根据硬化条件的不同，根据硬化条件的不同，无机胶凝材料又分为两类：无机胶凝材料又分为两类：v气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空：只能在空气中硬化，也只能在空v 气中保持或继续发展其强度的胶气中保持或继续发展其强度的胶v 凝材料称为。凝材料称为。v水硬性胶
5、凝材料水硬性胶凝材料：不仅能在空气中硬化，而且能更：不仅能在空气中硬化，而且能更v 好的在水中硬化、保持并继续增好的在水中硬化、保持并继续增v 长其强度的胶凝材料称为。长其强度的胶凝材料称为。 v3应用范围应用范围：v气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料：只适用于只适用于干燥环境，干燥环境，v 不宜用于不宜用于潮湿环境，潮湿环境，v 更不能用于更不能用于水中。水中。v水硬性胶凝材料：水硬性胶凝材料：即即适用于适用于干燥环境，干燥环境，v 又又适用于适用于潮湿环境潮湿环境 或水下工或水下工程。程。石石 灰灰 吟吟 2.1 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料v一一. .石石 灰灰v（一）石灰的生产及分类（一）石
6、灰的生产及分类v1.1.石灰的原料石灰的原料 v以碳酸钙为主要成分的天然岩石以碳酸钙为主要成分的天然岩石石灰石、白垩、白云石。石灰石、白垩、白云石。 2.石灰的生产石灰的生产 用以碳酸钙为主要成分的天然岩石，用以碳酸钙为主要成分的天然岩石，经高温煅烧而得的块状经高温煅烧而得的块状产品，称为产品，称为生石灰生石灰。生石灰生石灰的主要成分是的主要成分是CaO。v煅烧的反应式为：煅烧的反应式为：v v为了加速分解过程，常使煅烧温度高达为了加速分解过程，常使煅烧温度高达10001100。211009003COCaOCaCOC石灰回转窑石灰回转窑生石灰：块生石灰：块 灰灰生石灰粉生石灰粉v【欠火石灰欠火
7、石灰】在煅烧过程中，若温度太低或煅烧时间不足，在煅烧过程中，若温度太低或煅烧时间不足，碳酸钙不能完全分解，则生成碳酸钙不能完全分解，则生成欠火石灰欠火石灰。v【过火石灰过火石灰】在煅烧过程中，若煅烧时间太长或煅烧温度太在煅烧过程中，若煅烧时间太长或煅烧温度太高，将生成颜色较深、块体致密的高，将生成颜色较深、块体致密的过火石灰过火石灰。v煅烧良好的生石灰煅烧良好的生石灰：质轻色匀，：质轻色匀，呈白色或黄灰色块灰。呈白色或黄灰色块灰。v欠火石灰、过火石灰的危害：欠火石灰、过火石灰的危害：v欠火石灰降低石灰的利用率；欠火石灰降低石灰的利用率； v过火石灰导致石灰体积安定性不良过火石灰导致石灰体积安定
8、性不良 。 欠火石灰：欠火石灰：温度过低温度过低/ /时间不够时间不够/ /石灰石不能充分烧透石灰石不能充分烧透, ,存存 在硬心在硬心过火石灰：过火石灰：温度过高温度过高/ /时间过长时间过长/ /颜色深（褐、黑）颜色深（褐、黑） 3.生石灰的分类生石灰的分类：v按按MgO含量的多少含量的多少，生石灰生石灰分两类分两类：v钙质生石灰钙质生石灰：生石灰中：生石灰中MgO含量含量5的称钙质生石灰；的称钙质生石灰；v镁质生石灰镁质生石灰：生石灰中：生石灰中MgO含量含量5的称镁质生石灰。的称镁质生石灰。v将块状生石灰经过不同的加工，可得到将块状生石灰经过不同的加工，可得到4种产品：种产品： v 生
9、石灰粉：生石灰粉：将块状生石灰磨细而成。将块状生石灰磨细而成。v 主要成分是主要成分是CaOv 消石灰粉：消石灰粉：将将生石灰用适量水消解而成的粉末。生石灰用适量水消解而成的粉末。v 主要成分是主要成分是Ca(OH)2。v 石石 灰灰 膏：膏：将块状生石灰用过量水消解而成。将块状生石灰用过量水消解而成。v 主要成分是主要成分是Ca(OH)2和水。和水。v 石石 灰灰 乳：乳：将生石灰用多量的水消解而成的白色悬乳液。将生石灰用多量的水消解而成的白色悬乳液。v 主要成分是主要成分是Ca(OH)2和水。和水。v（二）（二） 石灰的熟化与硬化石灰的熟化与硬化 v1.石灰的熟化石灰的熟化（消化、消解）：
10、（消化、消解）：v v v石灰熟化的石灰熟化的特点特点：v 放放 热热 量量 大大 v 体积膨胀大体积膨胀大 v一般来讲，一般来讲，煅烧良好、煅烧良好、CaOCaO含量高、杂质含量少的含量高、杂质含量少的生石灰，熟化速度快、放热量大、体积膨胀也大，生石灰，熟化速度快、放热量大、体积膨胀也大，表观密度较小。表观密度较小。因此，工地上常据此简易判定石灰因此，工地上常据此简易判定石灰质量的优劣。质量的优劣。 molKJOHCaOHCaO/85.64)(22v按用途，石灰熟化的方法有两种：按用途，石灰熟化的方法有两种：v 石石 灰灰 膏膏 v 消石灰粉消石灰粉 v1 1）石灰膏（石灰浆）：）石灰膏（石
11、灰浆）：v将生石灰与将生石灰与2.52.53.03.0倍或更多的水混合，经充分熟倍或更多的水混合，经充分熟化后得到约含化后得到约含5050水分的浆体，称为水分的浆体，称为石灰膏。石灰膏。 v为消除过火石灰的危害，为消除过火石灰的危害，石灰膏石灰膏必须进行必须进行“陈伏陈伏”。v【石灰石灰“陈伏陈伏”】为消除过火石灰的危害，石灰浆为消除过火石灰的危害，石灰浆应在储灰坑中存放两周以上，使未熟化的颗粒充分应在储灰坑中存放两周以上，使未熟化的颗粒充分熟化，这一过程称为熟化，这一过程称为“陈伏陈伏”。“陈伏陈伏”期间，石期间，石灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，以免石灰浆灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气
12、，以免石灰浆碳化。碳化。v2）消石灰粉：）消石灰粉：v将生石灰块与占其质量将生石灰块与占其质量6080的水混合，经充的水混合，经充分熟化后得到的粉状物称分熟化后得到的粉状物称消石灰粉。消石灰粉。 v常采用的制作方法：常采用的制作方法：v 分层浇水法：分层浇水法： v 焖焖 灰灰 法：法： v注意：为了消除过火石灰的危害，消石灰粉在使用注意：为了消除过火石灰的危害，消石灰粉在使用前也应进行前也应进行“陈伏陈伏”处理处理过火石灰过火石灰可以使用，但应陈伏可以使用，但应陈伏半个月半个月。注意注意v2.石灰的硬化石灰的硬化 石灰硬化，主要由两个同时进行的过程完成：石灰硬化，主要由两个同时进行的过程完成
13、：v1 1）干燥硬化干燥硬化( (结晶过程结晶过程) )：结晶产物是：结晶产物是Ca(OH)Ca(OH)2 2晶体晶体。 v2 2）碳化硬化碳化硬化( (碳化过程碳化过程) )：碳化产物是：碳化产物是CaCOCaCO3 3晶体晶体。 v v 石灰浆体硬化后，是由表里两种不同的晶体组成的石灰浆体硬化后，是由表里两种不同的晶体组成的：v 表层是致密的表层是致密的CaCO3晶体，晶体，v 内部是内部是Ca(OH)2晶体。晶体。v v随着时间的延长，表层碳酸钙的厚度逐渐增加随着时间的延长，表层碳酸钙的厚度逐渐增加v（碳化层越厚，石灰强度越高碳化层越厚，石灰强度越高）。）。 OHnCaCOOnHCOOH
14、Ca23222) 1()(碳化v（三）石灰的技术要求、技术指标（三）石灰的技术要求、技术指标 v1.1.石灰的技术要求石灰的技术要求 v1）有效氧化钙和氧化镁含量）有效氧化钙和氧化镁含量v有效钙镁含量有效钙镁含量愈高，石灰活性愈大，质量愈好。愈高，石灰活性愈大，质量愈好。v2）生石灰产浆量和未消化残渣含量）生石灰产浆量和未消化残渣含量v产浆量产浆量是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆的体积（的体积（L/kg）。）。v石灰石灰产浆量产浆量愈高，石灰质量愈好。愈高，石灰质量愈好。v未消化残渣含量未消化残渣含量是生石灰消化后，未能消化而存留是生石灰消化后，未能
15、消化而存留在在5mm圆孔筛上的残渣占试样质量百分率。圆孔筛上的残渣占试样质量百分率。v未消化残渣含量愈多，石灰质量愈差。未消化残渣含量愈多，石灰质量愈差。 v3）二氧化碳含量）二氧化碳含量 vCO2含量越高含量越高，即表示未分解完全的碳酸盐含量高，即表示未分解完全的碳酸盐含量高，则有效氧化钙和氧化镁含量相对降低则有效氧化钙和氧化镁含量相对降低 ，石灰质量降石灰质量降低。低。v4）消石灰粉消石灰粉游离水含量游离水含量 v消石灰粉消石灰粉中游离水含量中游离水含量是指是指化学结合水以外的含水化学结合水以外的含水量。量。v5）细）细 度度 v细度以细度以0.9mm和和0.125mm筛余百分率表示。筛余
16、百分率表示。v筛余量包括筛余量包括消化过程中未消化的消化过程中未消化的过火、欠火石灰颗过火、欠火石灰颗粒、杂质颗粒粒、杂质颗粒等。等。v2.2.建筑石灰的技术指标建筑石灰的技术指标 v建筑工程中所用的建筑工程中所用的石灰分三个品种：石灰分三个品种：v建筑生建筑生 石石 灰灰 JC/T479-1992 JC/T479-1992 v建筑生石灰粉建筑生石灰粉 JC/T480-1992 JC/T480-1992 v建筑消石灰粉建筑消石灰粉 JC/T481-1992 JC/T481-1992v根据国家标准，根据国家标准，按按生石灰生石灰中的中的MgOMgO含量含量分为：分为：v钙钙 质质 生生 石石 灰
17、：灰： MgOMgO含量含量5%5%v镁镁 质质 生生 石石 灰：灰： MgOMgO含量含量5% 5% v根据国家标准，根据国家标准，将将消石灰粉消石灰粉分为：分为：v钙钙 质质消石灰粉消石灰粉： MgOMgO含量含量4%4%v镁镁 质质消石灰粉消石灰粉： MgOMgO含量含量4%4%，24%24%v白云石白云石消石灰粉消石灰粉： MgOMgO含量含量24%24%，30% 30% v各类各类石灰的技术指标要求石灰的技术指标要求见表见表2-12-3：v建筑生石灰建筑生石灰技术要求：技术要求：vCaO+MgOCaO+MgO含量含量、COCO2 2含量、未消化残渣含量、产桨量。含量、未消化残渣含量、
18、产桨量。v建筑生石灰粉建筑生石灰粉技术要求：技术要求：vCaO+MgOCaO+MgO含量含量、COCO2 2含量、细度。含量、细度。 v建筑消石灰粉建筑消石灰粉技术要求：技术要求： vCaO+MgOCaO+MgO含量含量、体积安定性、细度、游离水。、体积安定性、细度、游离水。v各类各类石灰按技术要求石灰按技术要求又分为又分为三等三等： v 优等品、优等品、 一等品、合格品。一等品、合格品。v优等品、一等品优等品、一等品适用于饰面层和中间层；适用于饰面层和中间层；v合格品合格品仅用于砌筑。仅用于砌筑。v ( (四四) ) 石灰的性质、应用与储存石灰的性质、应用与储存v1. 1. 石灰的性质石灰的
19、性质v. .可塑性好可塑性好; ;v. .硬化较慢，强度低硬化较慢，强度低; ;v. .硬化时体积收缩大硬化时体积收缩大; ;v. .耐水性差耐水性差; ;v. .生石灰易受潮、碳化。生石灰易受潮、碳化。v.可塑性好可塑性好v生石灰熟化为石灰膏时，能自动形成颗粒极细的呈生石灰熟化为石灰膏时，能自动形成颗粒极细的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。故故石灰膏石灰膏的保水性好，可塑性强的保水性好，可塑性强。 v. .硬化较慢，强度低硬化较慢，强度低v从石灰浆体的硬化过程分析：从石灰浆体的硬化过程分析：v碳化缓慢碳化缓慢； 氢氧化钙的氢氧化钙
20、的结晶不快结晶不快。v因此，因此，石灰是硬化缓慢的材料石灰是硬化缓慢的材料。v同时，同时，石灰的硬化只能在空气中进行石灰的硬化只能在空气中进行(?)。硬化后的硬化后的强度也不高强度也不高。v所以，所以，石灰不宜单独用于建筑物基础。石灰不宜单独用于建筑物基础。 v. .硬化时体积收缩大硬化时体积收缩大 v石灰石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩，导致制品开裂。所以除调成石灰乳作薄层的收缩，导致制品开裂。所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，涂刷外，不宜单独使用。不宜单独使用。v为减少收缩，实际工程中常在石灰中掺入砂子、纸为减少收缩，实际工程中常在石灰
21、中掺入砂子、纸筋等骨料或纤维材料，以减少收缩和节约石灰。筋等骨料或纤维材料，以减少收缩和节约石灰。 v.耐水性差耐水性差v石灰是气硬性胶凝材料，耐水性差石灰是气硬性胶凝材料，耐水性差。因而，因而，石灰不石灰不宜在潮湿的环境中使用。宜在潮湿的环境中使用。v.生石灰易受潮、碳化生石灰易受潮、碳化v块状生石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动块状生石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中的熟化成消石灰粉，再与空气中的CO2作用还原为作用还原为CaCO3，失去胶结能力。，失去胶结能力。 v2.石灰的应用石灰的应用v v 配制石灰乳，作内墙涂料配制石灰乳，作内墙涂料 v 配制石灰
22、砂浆、混合砂浆配制石灰砂浆、混合砂浆v 配制石灰土和三合土配制石灰土和三合土v 制作硅酸盐制品制作硅酸盐制品v 加固软土地基加固软土地基 v 配制石灰乳，作内墙涂料。配制石灰乳，作内墙涂料。v由于石灰乳为白色，具有一定的装饰效果，常作为由于石灰乳为白色，具有一定的装饰效果，常作为墙面及顶棚等的粉刷涂料使用。墙面及顶棚等的粉刷涂料使用。v石灰乳中加入各种耐碱颜料，可形成彩色石灰乳，石灰乳中加入各种耐碱颜料，可形成彩色石灰乳，装饰效果更好。装饰效果更好。v 配制石灰砂浆、混合砂浆配制石灰砂浆、混合砂浆v 常用石灰膏或消石灰粉配制石灰砂浆、水泥石灰混常用石灰膏或消石灰粉配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆
23、，作为砌筑砖石及抹面之用，提高砂浆保水合砂浆，作为砌筑砖石及抹面之用，提高砂浆保水性。性。v另需注意：另需注意：石灰乳和石灰砂浆应用于吸水性较大的基面时石灰乳和石灰砂浆应用于吸水性较大的基面时（如加气砼砌块），应事先将基面润湿，以免石灰浆脱水过（如加气砼砌块），应事先将基面润湿，以免石灰浆脱水过速而成为干粉，丧失胶结能力。速而成为干粉，丧失胶结能力。v 配制石灰土和三合土配制石灰土和三合土v灰灰 土：土：石灰与粘土拌和后称为石灰土或灰土；石灰与粘土拌和后称为石灰土或灰土；v三合土：三合土：石灰、粘土、砂子石子或炉渣、碎砖等拌石灰、粘土、砂子石子或炉渣、碎砖等拌和称为三合土。和称为三合土。v为了
24、方便石灰与粘土等的拌和，为了方便石灰与粘土等的拌和，宜用磨细生石灰宜用磨细生石灰或或消石灰粉消石灰粉；磨细生石灰还可使灰土和三合土有较高；磨细生石灰还可使灰土和三合土有较高的紧密度，因而有较高的强度和耐水性。的紧密度，因而有较高的强度和耐水性。v为什么石灰硬化体本身强度耐水性很差，而配制的为什么石灰硬化体本身强度耐水性很差，而配制的灰土、三合灰土、三合土经压实后土经压实后则具有一定的强度和耐水性？则具有一定的强度和耐水性？ va.由于由于石灰改善了粘土的和易性石灰改善了粘土的和易性，在强力夯打之下，在强力夯打之下，大大提高了紧密度。大大提高了紧密度。vb.粘土颗粒表面的少量粘土颗粒表面的少量活
25、性活性SiOSiO2 2及及AiAi2 2O O3 3与与Ca(OH)Ca(OH)2 2起化起化学反应，生成不溶性的水化硅酸钙及水化铝酸钙，学反应，生成不溶性的水化硅酸钙及水化铝酸钙，将粘土颗粒粘结起来，因而提高了粘土的强度和耐将粘土颗粒粘结起来，因而提高了粘土的强度和耐水性。水性。vc.石灰土中石灰用量增大，则强度和耐水性相应提石灰土中石灰用量增大，则强度和耐水性相应提高，但超过某一用量后就不再提高了。高，但超过某一用量后就不再提高了。 一般石灰用一般石灰用量约为灰土总量的量约为灰土总量的6%12%或更低。或更低。v 制作硅酸盐制品制作硅酸盐制品v用磨细用磨细生石灰或消石灰粉生石灰或消石灰粉
26、与硅质材料加水拌和，必要时加入与硅质材料加水拌和，必要时加入少量石膏，经少量石膏，经成型、蒸养或蒸压养护成型、蒸养或蒸压养护等工序制成的人造材料等工序制成的人造材料统称为统称为硅酸盐制品硅酸盐制品。v常用常用硅酸盐制品硅酸盐制品按其密实程度分两类：按其密实程度分两类：v密实制品：密实制品：灰砂砖、灰渣砌块灰砂砖、灰渣砌块等作墙体材料；等作墙体材料；v多孔制品（多孔制品（加气砼制品）：加气砼制品）：轻质墙板、砌块、隔热保温制品。轻质墙板、砌块、隔热保温制品。v无熟料水泥：无熟料水泥：v磨细生石灰和含有氧化硅、氧化铝的矿质材料或工业废渣经混合磨细得磨细生石灰和含有氧化硅、氧化铝的矿质材料或工业废渣
27、经混合磨细得无熟料水泥。无熟料水泥。v如如石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等。等。v碳化石灰板：碳化石灰板：v用磨细生石灰掺加纤维状填料（如玻璃纤维）或轻质骨料，搅拌成型后，用磨细生石灰掺加纤维状填料（如玻璃纤维）或轻质骨料，搅拌成型后，用用COCO2 2进行人工碳化进行人工碳化12 1224h24h而成的一种轻质板材。而成的一种轻质板材。v 加固含水软土地基加固含水软土地基v如如石灰桩石灰桩，即将块灰灌入桩孔内，由于生石灰熟化，即将块灰灌入桩孔内，由于生石灰熟化膨胀而使地基密度提高。膨胀而使地基密度提高。v3.3.石灰的储运石灰的储运v
28、防潮、防雨防潮、防雨：v最好在干燥环境中储存、保管，或存放在密闭容器最好在干燥环境中储存、保管，或存放在密闭容器中；运输过程中应用蓬布覆盖防雨。中；运输过程中应用蓬布覆盖防雨。v不宜储存过久不宜储存过久：v石灰储存时间太长，难免受潮。所以，石灰储存时间太长，难免受潮。所以，磨细生石灰磨细生石灰在干燥条件下储存期一般不超过一个月，最好在干燥条件下储存期一般不超过一个月，最好运到运到工地后即熟化成石灰浆，工地后即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期将储存期变为陈伏期。v注意安全，严防火灾注意安全，严防火灾：v由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，甚至因热量由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，甚至因热量集中释
29、放而酿成火灾，而且石灰熟化时体积膨胀较集中释放而酿成火灾，而且石灰熟化时体积膨胀较大，所以，储存、运输石灰时应注意安全。大，所以，储存、运输石灰时应注意安全。【例例1 1】 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。析上述现象产生的原因。答答：石灰砂浆抹面的墙面上出现：石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的不规则的网状裂纹网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在
30、硬化引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩体积收缩的结果。的结果。墙面上个别部位出现墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹凸出的呈放射状的裂纹，是由，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成汽继续熟化，造成体积膨胀体积膨胀。从而出现上述现象。从而出现上述现象。v【例例2 2】 既然
31、石灰不耐水，为什么由它配制的灰土既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？湿部位？v答答：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例：石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。配制而成的。v加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长灰土
32、或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。v由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。二、二、 石石 膏膏v石膏胶凝材料石膏胶凝材料是以硫酸钙为主要成分是以硫酸钙为主要成分的的无机无机气硬性气硬性胶凝材料胶凝材料，主要化学成，主要化
33、学成分：分：v OHCaSO2421露露 天天 石石 膏膏 矿矿一种以钙的硫酸盐矿物为主一种以钙的硫酸盐矿物为主要组分的非金属矿产。要组分的非金属矿产。 天然石膏矿天然石膏矿石石 v（一）石膏的原材料、生产及品种（一）石膏的原材料、生产及品种v1. 1. 石膏的原材料石膏的原材料 v 天然二水石膏矿石（天然二水石膏矿石（ CaSOCaSO4 42H2H2 2O O ）：）：v 质地软，又称质地软，又称软石膏软石膏或或生石膏生石膏；来自天然石膏；来自天然石膏矿，分布广、储量大。矿，分布广、储量大。 v 天然无水石膏（天然无水石膏（CaSOCaSO4 4）：）：v 结晶紧密、质地较硬，又称天然硬石
34、膏。结晶紧密、质地较硬，又称天然硬石膏。 v 工业副产石膏（工业副产石膏（CaSOCaSO4 4）：）：v 是指以是指以CaSOCaSO4 42H2H2 2O O与与CaSOCaSO4 4为主要成分的化工为主要成分的化工副产品和废渣，如副产品和废渣，如脱硫石膏、磷石膏、氟石膏脱硫石膏、磷石膏、氟石膏。 v 2. 2. 石膏的生产及品种石膏的生产及品种 v生产工序：生产工序：破碎、加热煅烧、磨细破碎、加热煅烧、磨细 v 破破 碎碎：v将石膏原料破碎成大小合适、均匀的块体，以利于将石膏原料破碎成大小合适、均匀的块体，以利于煅烧。煅烧。v 加热煅烧加热煅烧：v当当加热温度为加热温度为10710717
35、0170时，生成时，生成半水石膏（熟石半水石膏（熟石膏）。膏）。v 在该阶段，因加热条件的不同，所获得的半水石在该阶段，因加热条件的不同，所获得的半水石膏有膏有型和型和型型两种形态：两种形态：v型半水石膏（建筑石膏）型半水石膏（建筑石膏）：v若将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的若将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的是是型半水石膏，称为型半水石膏，称为建筑石膏建筑石膏。v型半水石膏（高强石膏）型半水石膏（高强石膏）：v若将二水石膏置于若将二水石膏置于0.13MPa、124的过饱和蒸汽的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，或置于某些盐溶液中沸煮，可得条件下蒸炼脱水，或置于某些盐溶液中沸煮，可得
36、到晶粒较粗、较致密的到晶粒较粗、较致密的 型半水石膏，型半水石膏，称为称为高强石高强石膏膏。OHOHCaSOOHCaSOCC22417010724211212常压OHOHCaSOOHCaSOC22412424211212压蒸v型半水石膏与型半水石膏比较：v- CaSO4 H2O: :v 晶粒较粗，调制成一定稠度的浆体时，需水量晶粒较粗，调制成一定稠度的浆体时，需水量较小，因而硬化后强度较高。较小，因而硬化后强度较高。因因此又称为高强石膏。v- CaSO4 H2O: :v 晶粒较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较晶粒较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大大, ,因而硬化后强度较低。因而硬化后
37、强度较低。称为称为建筑石膏建筑石膏。2121v 磨磨 细：细：v将将型半水石膏磨成细粉，即得型半水石膏磨成细粉，即得建筑石膏建筑石膏。v杂质较少、色泽较白、磨得较细的建筑石膏称杂质较少、色泽较白、磨得较细的建筑石膏称模模 型石膏型石膏。v【建筑石膏建筑石膏】定义：v天然石膏或工业副产石膏经脱水处理制得的，以天然石膏或工业副产石膏经脱水处理制得的，以半水硫酸钙（半水硫酸钙（ - CaSO4 H2O）为主要成分，不）为主要成分，不预加任何外加剂或添加物的预加任何外加剂或添加物的粉状粉状胶凝材料胶凝材料。21v（二）建筑石膏的凝结硬化（二）建筑石膏的凝结硬化v建筑石膏建筑石膏与适量水拌和后，最初成为
38、可塑的浆体，与适量水拌和后，最初成为可塑的浆体，但很快就失去塑性和产生强度，并逐渐发展成为坚但很快就失去塑性和产生强度，并逐渐发展成为坚硬的固体，这种现象称为硬的固体，这种现象称为凝结硬化凝结硬化。v 分两阶段分两阶段水化阶段、凝结硬化阶段。水化阶段、凝结硬化阶段。 v v1.1.水水 化化：v建筑石膏与水拌和后，半水石膏与水反应，还原为建筑石膏与水拌和后，半水石膏与水反应，还原为二水石膏：二水石膏：v v v v 20溶解度溶解度8.16g/L 20溶解度溶解度2.05g/Lv水化过程进行较快，如水化过程进行较快，如型半水石膏完全水化只需型半水石膏完全水化只需7 712min12min。OH
39、CaSOOHOHCaSO24224221121v2.2.凝结硬化：凝结硬化：v凝凝 结：结：石膏浆体中的自由水分因水化和蒸发逐渐石膏浆体中的自由水分因水化和蒸发逐渐减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减少，这一过程称为石膏度逐渐增大，可塑性逐渐减少，这一过程称为石膏的的“凝结凝结”。v硬硬 化：化：凝结深入，浆体更稠，二水石膏胶体微粒凝结深入，浆体更稠，二水石膏胶体微粒逐渐凝聚成晶体，晶体逐渐长大、共生、相互交错，逐渐凝聚成晶体，晶体逐渐长大、共生、相互交错，形成结晶结构网，使浆体产生强度，并不断增长，形成结晶结构网，使
40、浆体产生强度，并不断增长，直至完全干燥，晶体之间的摩擦力和粘结力不再增直至完全干燥，晶体之间的摩擦力和粘结力不再增加，强度才停止发展。这一过程称为石膏的加，强度才停止发展。这一过程称为石膏的“硬硬化化”。v初初 凝：凝：浆体开始失去可塑性的状态称为浆体浆体开始失去可塑性的状态称为浆体初初v 凝凝。v初凝时间：初凝时间：从加水至初凝的这段时间称为从加水至初凝的这段时间称为初凝时间。初凝时间。v终终 凝：凝：浆体完全失去可塑性，并开始产生强度浆体完全失去可塑性，并开始产生强度v 称为浆体称为浆体终凝终凝。v终凝时间：终凝时间：从加水至终凝的这段时间称为从加水至终凝的这段时间称为终凝时间。终凝时间。
41、 （三）建筑石膏的技术要求（三）建筑石膏的技术要求 建筑石膏建筑石膏主要技术要求：主要技术要求：强度、细度、凝结时间强度、细度、凝结时间 建筑石膏建筑石膏根据根据2h抗折强度分为抗折强度分为 3.0、2.0、1.6三个强度等级三个强度等级： 技技 术术 指指 标标优等品优等品一等品一等品合格品合格品2h2h强度强度(MPa)(MPa)抗折强度抗折强度 3.02.01.6抗压强度抗压强度 6.04.03.0细细 度度0.2mm方孔筛余方孔筛余 % 10.0凝结时间凝结时间(min)(min)初凝时间初凝时间 3终凝时间终凝时间 30v 建筑石膏技术要求建筑石膏技术要求（GB9776-2008 )
42、 表表24v建筑石膏产品标记顺序：建筑石膏产品标记顺序：v产品名称、抗折强度值、标准号。产品名称、抗折强度值、标准号。v例如：例如：v抗折强度为抗折强度为3.0MPa的建筑石膏记为：的建筑石膏记为：v建筑石膏建筑石膏3.0GB9776。v（四）建筑石膏的性质、应用与储存（四）建筑石膏的性质、应用与储存 v1.建筑石膏的性质建筑石膏的性质v 密度、堆积密度密度、堆积密度 v 凝结硬化快凝结硬化快 v 凝结硬化时体积微膨胀凝结硬化时体积微膨胀 v 硬化后孔隙率高硬化后孔隙率高 v 建筑石膏制品具有以下性质：建筑石膏制品具有以下性质：v 强度低；强度低；v 保温隔热和吸声性能好；保温隔热和吸声性能好
43、； v 吸湿性大吸湿性大, ,耐水性和抗冻性均较差。耐水性和抗冻性均较差。v 防火性能好防火性能好 v 建筑石膏制品具有良好的装饰性和可加工性建筑石膏制品具有良好的装饰性和可加工性 密度、堆积密度。密度、堆积密度。 建筑石膏为白色粉末，密度约为建筑石膏为白色粉末，密度约为2.62.62.75g/cm2.75g/cm3 3, , 堆积密度堆积密度8008001000Kg/m1000Kg/m3 3。属轻质材料属轻质材料 。 v 凝结硬化快。凝结硬化快。v 建筑石膏初凝和终凝时间都很短。建筑石膏初凝和终凝时间都很短。v 一般终凝不超过半小时。一般终凝不超过半小时。v 由于石膏凝结硬化快、成型难，为方
44、便使用，由于石膏凝结硬化快、成型难，为方便使用，v 可加入可加入缓凝剂缓凝剂。 v 凝结硬化时体积微膨胀。凝结硬化时体积微膨胀。v建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，其体积膨胀其体积膨胀0.5%0.5%1%,1%,避免了普通材料的干燥开裂。避免了普通材料的干燥开裂。v建筑石膏可以单独使用。建筑石膏可以单独使用。v建筑石膏制品具有良好的装饰性：建筑石膏制品具有良好的装饰性：v形体饱满，形体饱满，v棱角分明，棱角分明，v表面光滑，表面光滑，v颜色洁白，颜色洁白，v质地细腻。质地细腻。 维纳维纳斯斯石膏雕塑制品石膏雕塑制品石膏装饰挂件石膏装饰挂
45、件石石 膏膏 饰饰 件件v 硬化后孔隙率高。硬化后孔隙率高。v建筑石膏硬化后孔隙率可达建筑石膏硬化后孔隙率可达50%60%，v表观密度小（表观密度小（800-1000kg/m3 ）。）。v因此，建筑石膏制品具有以下性质：因此，建筑石膏制品具有以下性质：v 强度低；强度低； v 保温隔热性能好、吸声性强；保温隔热性能好、吸声性强； v 吸湿性大、耐水性和抗冻性差。吸湿性大、耐水性和抗冻性差。v防火性能好。防火性能好。v石膏制品遭遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，石膏制品遭遇火灾时，二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，吸收热量，并并在制品表面形成水蒸气幕在制品表面形成水蒸气幕和和脱水物隔脱水物隔热层
46、热层，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火性能。性能。v但建筑石膏制品但建筑石膏制品不宜长期用于不宜长期用于靠近靠近6565以上高温的以上高温的部位。部位。v 可加工性。可加工性。 v微孔结构使其脆性有所改善，硬度较低，硬化石膏微孔结构使其脆性有所改善，硬度较低，硬化石膏可钉、可锯、可刨。具有良好的可加工性。可钉、可锯、可刨。具有良好的可加工性。 v2.2.建筑石膏的应用建筑石膏的应用 v1 1）可配制成石膏腻子、石膏砂浆或涂料，用于内）可配制成石膏腻子、石膏砂浆或涂料，用于内墙的刮腻子、抹砂浆、粉刷。墙的刮腻子、抹砂浆、粉刷。v2 2）可生产墙体材料
47、，如各种石膏板及石膏砌块。）可生产墙体材料，如各种石膏板及石膏砌块。 v3 3）可生产装饰石膏板、绝热板、吸声板等，用于）可生产装饰石膏板、绝热板、吸声板等，用于室内装饰或内墙的内保温材料和吸声材料。室内装饰或内墙的内保温材料和吸声材料。 1 1）可配制成）可配制成石膏腻子、石膏砂浆或涂料石膏腻子、石膏砂浆或涂料，用于室内，用于室内高级抹灰和粉刷。高级抹灰和粉刷。石石 膏膏 粉粉v2 2）可生产墙体材料，如）可生产墙体材料，如各种石膏板及石膏砌块各种石膏板及石膏砌块。 石膏空心板石膏空心板纸面石膏板纸面石膏板标准规格：标准规格：1200毫米毫米2400毫米毫米9毫米毫米 石膏砌块石膏砌块v3
48、3）可生产）可生产装饰石膏板、绝热板、吸声板装饰石膏板、绝热板、吸声板等，用于等，用于室内装饰或作为内墙的内保温材料和吸声材料。室内装饰或作为内墙的内保温材料和吸声材料。 穿孔吸声石膏板穿孔吸声石膏板 浮雕石膏板浮雕石膏板 石膏罗马柱石膏罗马柱吊顶石膏装饰制品吊顶石膏装饰制品墙壁石膏装饰制品墙壁石膏装饰制品v3.3.储运注意事项：储运注意事项：v v 防潮防潮； v 储存期不宜太长，一般不超过储存期不宜太长，一般不超过3个月个月。v 一般储存一般储存3个月后，强度将降低个月后，强度将降低30左右。左右。 v三、水玻璃三、水玻璃v水玻璃水玻璃俗称俗称泡花碱泡花碱，属于气硬性胶凝材料，是一，属于气
49、硬性胶凝材料，是一种能溶于水的硅酸盐。它是由不同比例的碱金属氧种能溶于水的硅酸盐。它是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的，建筑工程中常用的是化物和二氧化硅结合而成的，建筑工程中常用的是硅酸钠水玻璃（硅酸钠水玻璃（Na2O.nSiO2）。）。 v水玻璃模数水玻璃模数指硅酸钠中指硅酸钠中SiO2和和Na2O的分子数之比，的分子数之比，一般为一般为1.5-3.5。v水玻璃模数与性能的关系：水玻璃模数与性能的关系：水玻璃模数越大，胶体水玻璃模数越大，胶体组分越多，粘结力、强度、耐酸性、耐热性越高，组分越多，粘结力、强度、耐酸性、耐热性越高，但难溶于水，不易稀释，不便施工。但难溶于水，不易稀释
50、，不便施工。v 水玻璃的硬化水玻璃的硬化水玻璃在空气中吸收二氧化碳，水玻璃在空气中吸收二氧化碳，生成无定型硅酸凝胶，因干燥而逐渐硬化。生成无定型硅酸凝胶，因干燥而逐渐硬化。v水玻璃的性质水玻璃的性质：v水玻璃有良好的粘结能力，水玻璃有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔隙而防止水渗透的作用。胶有堵塞毛细孔隙而防止水渗透的作用。v水玻璃不燃烧，水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度不降甚至有所增加。烈，强度不降甚至有所增加。v水玻璃具有很好的耐酸性能，水玻璃具有很好的耐酸性能，能抵抗大多数无机能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。
