3,气硬性胶凝材料
第3章 气硬性胶凝材料
3.耐水性 在石灰硬化体中大部分仍是尚未碳化的Ca(OH)2
，而Ca(OH)2是易溶于水的，所以石灰的耐水性较 差。硬化后的石灰若长期受潮，会导致强度尚失， 甚至引起溃散，故石灰不宜用于潮湿环境中。 4.收缩性
石灰在硬化过程中蒸发掉大量的水分，引起体积 显著收缩，易产生裂纹。因此，石灰一般不宜单独 使用，通常掺入一定量的骨料(砂)或纤维材料(纸 筋、麻刀等)以提高抗拉强度，抵抗收缩引起的开 裂。
粉，则可不预先熟化而直接应用。 ➢ 熟化方法
熟化时根据加水量的多少，可得到消生灰粉和石 灰膏。
（1）熟化为消生灰粉： 将生石灰块分层淋适量的水，使石灰充分熟化，
又不会过湿成团，此时得到的产品就是熟石灰粉。
（2）熟化为石灰膏： 将生石灰放入化灰池中，加大量的水，熟化成
石灰膏。 为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的
(1)建筑石膏 将天然二水石膏在非密闭的窑炉中加热，至
107~170℃时，生成半水石膏，其反应式为：
CaSO4
2H 2O
1 07~1 70 CaSO4
1 2
H 2O
1
1 2
H 2O
所生成以为主要成分的产品即为β型半水石膏，也
就是建筑石Байду номын сангаас。建筑石膏结晶较细，硬化后强度低。
(2)高强石膏
将天然二水石膏置于具有0.13MPa、124℃过饱和蒸
CaCO3 900CCaO CO2
此外，还可以利用化学工业副产品作为石灰的 生产原料，如用碳化钙制取乙炔时所产生的主要 成分为氢氧化钙的电石渣等。
在实际生产中，若煅烧温度过低，煅烧时间不 足，或料块过大，碳酸钙不能完全分解，石灰中 含有未烧透内核，这种石灰称为“欠火石灰”。 欠火石灰的产浆量较低，有效氧化钙和氧化镁含 量低，使用时粘结力不足，质量较差。
气硬性胶凝材料
建筑材料常见问题解答第4章气硬性胶凝材料1．什么是胶凝材料、气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料？答：是指能将块状、散粒状材料粘结为整体的材料。
根据硬化的条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两类.气硬性胶凝材料是指只能在空气中凝结、硬化，保持和发展强度的胶凝材料;水硬性胶凝材料是指则既能在空气中硬化，更能在水中凝结、硬化，保持和发展强度的胶凝材料。
2．建筑工程上常用气硬性胶凝材料有哪三种?答：建筑工程上常用的的石灰、石膏和水玻璃三种气硬性胶凝材料。
3．石灰的主要成分是什么？建筑用石灰有哪几种形态？答：石灰的主要成分是氧化钙(CaO），其次为氧化镁（MgO）。
建筑用石灰有：生石灰（块灰），生石灰粉，熟石灰粉（又称建筑消石灰粉、消解石灰粉、水化石灰）和石灰膏等几种形态。
4．什么是石灰的熟化？石灰熟化的特点如何?生石灰熟化的方法有哪两种？答：石灰的熟化是指生石灰（CaO）加水之后水化为熟石灰［Ca（OH）2］的过程。
其反应方程式如下：CaO＋H2O = Ca（OH）2石灰熟化的特点:（1）生石灰具有强烈的消解能力，水化时放出大量的热（约950KJ/㎏)，其放热量和放热速度都比其它胶凝材料大得多。
（2）生石灰水化时体积增大1—2.5倍。
煅烧良好、氧化钙含量高、杂质含量低的生石灰（块灰),其熟化速度快、放热量大、体积膨胀也大。
生石灰熟化的方法有淋灰法和化灰法.5．什么是过火石灰？什么是欠火石灰？它们各有何危害?答:当入窑石灰石块度较大，煅烧温度较高时，石灰石块的中心部位达到分解温度时，其表面已超过分解温度,得到的石灰石晶粒粗大，遇水后熟化反应缓慢，称其为过石灰。
若煅烧温度较低，大块石灰石的中心部位不能完全分解，此时称其为欠火石灰。
过火石灰熟化十分缓慢,其可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂,影响工程质量.欠火石灰则降低了石灰的质量,也影响了石灰石的产灰量。
6．什么是石灰的陈伏?陈伏期间石灰浆表面为什么要敷盖一层水？答：为了消除过火石灰在使用中造成的危害，石灰膏（乳）应在储灰坑中存放半个月以上,然后方可使用。
第3章 气硬性胶凝材料(图片很丰富,可以采用)
（10）节省空间：采用纸面石膏板作墙体，墙体厚度最小可达74mm， 且可保证墙体的隔音、防火性能。
破碎、加热和磨细
（3）化学反应式：
天然二水石膏在加热过程中，随着加热温度 和加热方式的不同，可以得到不同性质的石膏产品。
二
107~1700
水
煅烧
石
膏 1250C，0.13MPa
蒸压锅蒸炼
性半水石膏
（建筑石膏）
性 半 水 石 膏
(高强石膏）
建筑石膏的技术性质和特性
（1）技术性质： 1) 颜色为白色； 2) 密度：2.6~2.75g/cm3; 3) 孔隙率大：50%~60%； （2）石膏产品的标记：
❖在美国，目前80%的住宅使用 石膏板作为内墙和吊顶；
建筑石膏生产
（1）主要原料： 天然石膏 天然天二然水无石水膏石（膏C（aSCOa4S.O2H4 )， 2O即)，硬即石软膏石；膏；
（2）主要成分： 建筑石膏是指由二水石膏（CaSO4.2H2O)
经过加工而成的半水石膏（ CaSO4. H2O）故又称熟石膏。
石灰的应用
*配置石灰乳涂料 稀释陈伏好的石灰膏， 可涂刷内外墙及顶棚 *配置水泥石灰混合砂浆 石灰膏+水泥砂浆 *配置灰土 熟石灰+黏土 *配置三合土 熟石灰+黏土+砂、石或 炉渣
石灰的储运
• 干燥 • 不得与易燃、易爆物品同时装运 • 按产品分类 • 不宜久存，不超过一个月 • 不宜长期暴露在空气中
可使用。表面一层水，防止碳化。
工地上是使用陈伏、淋灰2种方式熟化的（根据加水量 的不同确定的）
3第三章 气硬性胶凝材料
问题
1. 过火石灰有什么危害？应如何消除？
答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹， 水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生 体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长石灰的熟化和陈 伏期，或过滤掉。
2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何 避免？
第3章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结硬化，
将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个具有一定强度
整体的材料。
石灰、
胶凝材料的分类
石膏、 水玻璃
胶凝材料
无机胶凝材料 有机胶凝材料
气硬性胶凝材料
如水
水硬性胶凝材料 泥
如沥青、聚合物等
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料 加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中
熟石灰
MgO + H2O == Mg（OH）2 CaO + H2O == Ca（OH）2 + 65KJ
熟化的方式:
淋 灰——生石灰粉（消石灰粉） 化 灰Байду номын сангаас— 熟石灰膏
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
熟化过程的特点 熟化速度快，放出大量的热；体积膨胀1.5～ 3.5倍；又是可逆的
熟化过程的注意事项 熟石灰在使用前必须陈伏14d以上——防 止过火石灰的危害； 在化灰池表面保留一层水——防止石灰碳 化。
在不同的煅烧温度下，得到的产 品是不同的。具体过程如下所示：
二水石膏
CaSO4·2H2O
107～170℃ 加热、脱水
CaSO4·0.5H2O β型
土木工程材料课件-第三章气硬性胶凝材料
工程实例分析1：石灰砂浆层起拱
现象： 某住宅使用石灰厂处理的下脚石灰作
粉刷。数月后粉刷层多处向外拱起，还看 见一些裂缝，请分析原因。 分析讨论：
石灰厂处理的下脚石灰往往含有过烧 的CaO或较高的MgO，其水化速度慢于正常 石灰。这些过烧石的氧化钙或氧化镁在已 经水化硬化的石灰砂浆中慢慢水化，体积 膨胀，就会导致砂浆层起拱和开裂。
第二节 建筑石膏
• 古老的胶凝材料 • 具有质轻、强度较高、绝热、防火、质
地细腻美观：优良的装饰材料 • 易于加工、成品多样：各类石膏线 • 资源丰富、分布广、储量大 • 理想的高效节能材料：重点发展的新型
材料
进一步研究开发的课题
• 先进纤维石膏基复合材料 • 高强石膏及其制品 • 提高石膏及其制品的耐水性 • 外墙保温砂浆及其装饰 • 钢结构防火涂层
。
四、建筑石膏的应用
（1）制成石膏抹灰材料
（2）各种墙体材料如纸面石膏板、石膏空 心砌块、石膏空心条板
（3）各种装饰石膏板、石膏浮雕花饰、雕 塑制品。
使用时应注意问题：在运输及储存时应防止 受潮，一般储存三个月后强度降低30%左右
学会分析、思考和回答问题！
1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，为什么？
项目03气硬性胶凝材料
•分类
•钠水玻 •钾水玻
璃
璃
•生产方法
•干法
•湿法
项目03气硬性胶凝材料
任务3.3 水玻璃
3.3.2 水玻璃的性质
•水玻璃硬化后具有较高的粘结强度、抗拉、 抗压强度
•水玻璃硬化后形成SiO2空间网状骨架, 具 有很强的耐酸腐蚀性
•水玻璃硬化中析出的硅酸凝胶具有很强的 粘附性
•水玻璃还具有良好的耐热性能
项目03气硬性胶凝材料
习题
•四、多项选择题 •4. 建筑石膏依据( )等性质分为三个质量等级。 • A. 凝结时间 B. 细度 C. 抗折强度 D. 抗压强度 •5. 下列材料中属于胶凝材料的是( )。 • A. 水泥 B. 石灰 C. 石膏 D. 混凝土
项目03气硬性胶凝材料
习题
•五、问答题
•1．气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料的区别？ •2．石灰的熟化有什么特点？ •3．欠火石灰和过火石灰有何危害？ 如何消除？ •4．石灰、膏作为气硬性胶凝材料二者技术性质有何区别， 有什么共同点？ •5．石灰硬化后不耐水，为什么制成灰土、三合土可以用于 路基、地基等潮湿的部位？
项目03气硬性胶凝材料
任务3.2 石膏
3.2.2 建筑石膏的凝结硬化
•建筑石膏的凝结硬化主要是因为浆体内半水石膏溶解 后与水发生水化反应的结果。反应式如下
项目03气硬性胶凝材料
任务3.2 石膏
3.2.3 建筑石膏的技术标准
•建筑石膏按原材料种类分为3类：天然建筑石膏(N)、 脱硫建筑石膏(S)和磷建筑石膏(P)
• A. 水泥
B. 石灰 C. 石膏 D. 混凝土
•2. 石灰的硬化过程包含( )过程。
• A. 水化
B. 干燥 C. 结晶 D. 碳化
建筑材料第三章 气硬性胶凝材料
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一、建筑石膏
建筑石膏的技术要求主要有强度、细度和凝 结时间。按强度、细度和凝结时间将石膏划分为
3.0、2.0、1.6共3个等级，各等级的技术要求见
表3-1。如有一项指标不合格，则石膏应重新检 验级别或报废。
表3-1 建筑石膏的技术指标
技术指标
3.0
2.0
1.6
抗折强度/MPa
≥3.0
≥2.0
1
3
CaSO4 H2O H2O CaSO4 2H2O
2
2
（3-2）
章目录
节目录
一、建筑石膏
建筑石膏凝结硬化过程：半水石膏加水后首 先进行的是溶解。由于二水石膏的溶解度比半水 石膏的溶解度小，所以二水石膏不断从过饱和溶 液中析出。由于溶液中有二水石膏析出，破坏了 原有半水石膏的平衡浓度，这时半水石膏会进一 步溶解。如此不断进行半水石膏的溶解和二水石 膏的析出，随着析出的二水石膏胶体不断增多， 石膏失去了塑性，开始凝结。
建筑材料
第三章 气硬性胶凝材料
第三章 气硬性胶凝材料
第一节 石膏 第二节 石灰 第三节 水玻璃
第一节 石膏
一、建筑石膏 二、高强度石膏 三、无水石膏水泥
章目录
一、建筑石膏
将β型半水石膏磨成细粉，即得建筑石膏。其中， 杂质较少、色泽较白、磨得较细的产品称模型石膏。
建筑石膏密度为2.50～2.80 g/cm³，其紧密堆积 表观密度为1 000～1 200 kg/m³，疏松堆积表观密度 为800～1 000 kg/m³。建筑石膏遇水时，将重新水化 成二水石膏，并逐渐凝结硬化，其反应式如下：
章目录
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二、石灰的生产
石灰岩煅烧即成生石灰。煅烧时，石灰岩中碳酸钙和少量碳酸镁分解， 生成氧化钙、氧化镁和二氧化碳气体。其化学反应为：
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料名词解释
气硬性胶凝材料是指在施工过程中，通过物理或化学方法使材料产生气体，产生气孔结构并经过一定时间的固化后形成的一种具有一定强度和泡孔性的材料。
气硬性胶凝材料包括气泡石、发泡混凝土、泡沫水泥、气泡砂浆等。
这些材料在生产制备的过程中，通过添加适量的发泡剂、膨胀剂等，使材料中产生大量的气孔，达到材料轻质化的效果。
在固化过程中，这些气孔能够保持一定的稳定性，使材料具有一定的抗压强度和抗冻性能。
气硬性胶凝材料的主要特点是具有轻质、绝热、隔声、抗震等优点。
首先，气孔的存在使得气硬性胶凝材料的比重较轻，能够有效减轻建筑物自重，提高建筑物整体的抗震性能和抗震安全系数。
其次，气孔结构使材料具有良好的绝热性能，能够阻止热量的传递，从而起到保温和节能的作用。
同时，气孔还能吸收和隔离噪声，提供良好的隔声效果。
此外，气硬性胶凝材料的性能稳定，不易受环境湿度、温度等因素的影响，具有较好的耐久性。
气硬性胶凝材料的应用范围广泛，主要用于墙体、地板、屋面、隔墙、隔热、防火等建筑构件的施工。
与传统的硬性胶凝材料相比，气硬性胶凝材料具有更轻、更强、更绝热、更隔声、更环保等优势，因此在现代建筑中得到广泛应用。
总的来说，气硬性胶凝材料是一种通过控制气孔结构和固化过程，以达到轻质化、强度化、隔热绝热、隔声以及其他特殊性
能的胶凝材料。
这些特点使得气硬性胶凝材料在建筑工程中具有广泛的应用前景，能够满足人们对于轻质化、强度化和环保性能的要求。