建筑材料石灰石膏
简述石灰、石膏的硬化原理。
简述石灰、石膏的硬化原理。
石灰和石膏是建筑材料中常见的两种材料，它们在硬化过程中有着不同的原理。
下面我将分别对石灰和石膏的硬化原理进行简要的介绍。
首先，我们来看看石灰的硬化原理。
石灰是一种常见的建筑材料，它主要由氧化钙（CaO）和氢氧化钙（Ca(OH)2）组成。
在石灰的硬化过程中，主要是通过碳化和水化作用来实现的。
首先是碳化作用。
当石灰与二氧化碳（CO2）发生反应时，会生成碳酸钙（CaCO3），这个过程称为碳化作用。
碳酸钙是一种不溶于水的物质，它会填充石灰中的孔隙，从而增加了石灰的密实度和硬度。
其次是水化作用。
石灰在与水发生反应时，会生成氢氧化钙（Ca(OH)2），这个过程称为水化作用。
氢氧化钙在固化后会形成结晶体，填充了石灰中的空隙，增加了石灰的强度和硬度。
总的来说，石灰的硬化原理主要是通过碳化和水化作用来实现的，这两种作用使得石灰在固化后具有了较高的密实度和硬度。
接下来我们来看看石膏的硬化原理。
石膏是一种常见的建筑材料，它主要由硫酸钙（CaSO4·2H2O）组成。
在石膏的硬化过程中，主要是通过水化作用来实现的。
当石膏与水发生反应时，会生成硫酸钙水合物（CaSO4·2H2O），这个过程称为水化作用。
在水化作用中，石膏中的硫酸钙水合物会形成结晶体，填充了石膏中的空隙，增加了石膏的强度和硬度。
总的来说，石膏的硬化原理主要是通过水化作用来实现的，这种作用使得石膏在固化后具有了较高的密实度和硬度。
综上所述，石灰和石膏的硬化原理分别是通过碳化和水化作用以及水化作用来实现的。
这些作用使得石灰和石膏在固化后具有了较高的密实度和硬度，从而适合用于建筑材料中。
造价员考试《土建工程》石灰与石膏材料知识
造价员考试《土建工程》石灰与石膏材料知识造价员考试《土建工程》石灰与石膏材料知识石灰与石膏是土建工程必备材料之一，关于石灰与石膏的知识点也是造价员考试必考考点之一，下面是店铺整理的造价员考试《土建工程》石灰与石膏材料知识，欢迎学习!石灰与石膏(一)石灰石灰(生石灰CaO)是矿物胶凝材料之一。
1.石灰的原料石灰是由含碳酸钙(CaC03)较多的石灰石经过高温煅烧生成的气硬性胶凝材料，其主要成分是氧化钙.石灰加水后便消解为熟石灰Ca(OH)，这个过程称为石灰的“熟化”，石灰熟化是放热反应。
熟化时，体积增大。
因此未完全熟化的石灰不得用于拌制砂浆，防止抹灰后爆灰起鼓。
2.石灰膏石灰加大量水熟化形成石灰浆，再加水冲淡成为石灰乳，俗称淋灰。
石灰乳在储灰池中完成全部熟化过程，经沉淀浓缩成为石灰膏。
石灰膏的另一来源是化学工业副产品。
例如用碳化钙(电石，CaC：)加水制取乙炔时所产生的电石渣，主要成分也是氢氧化钙。
每立方米石灰膏需生石灰630kg左右。
例题：每立方米石灰膏需生石灰[ ]kg左右A.530B.580C.600D.630答案：.D每立方米石灰膏需生石灰630kg左右。
3.石灰的硬化石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下述两个同时进行的过程来完成的：结晶作用——游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中形成结晶。
碳化作用——氢氧化碳与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发，这个过程持续较长时间。
4.石灰的技术性质和要求用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的可塑性，在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。
石灰的硬化只能在空气中进行，且硬化缓慢，硬化后的强度也不高，受潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。
所以，石灰不宜在潮湿的环境下使用，也不宜单独用于建筑物的基础。
石灰在硬化过程中，显著收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。
常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。
贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久。
C31-无机胶凝材料-石灰石膏水玻璃菱苦土解读
化学工业和其他工业排出的以石膏为主要成分的废渣的总 称。有磷石膏、氟石膏、脱硫石膏、制盐石膏等几种。主 要成份是CaSO4·2H2O，同样可用来生产石膏胶凝材料和 制品，也可作水泥和硅酸盐建筑制品的掺合料。
制取磷酸后的废渣，每吨磷酸要排出3吨磷石膏。当磷 石灰用硫酸处理制取磷酸后残存的渣子用石灰中和过量的 硫酸所得。主要成份为二水石膏，含量一般在90%以上， 也包含少量的P2O5、氟化物、以及SiO2、Al2O3等杂质。
P23
第三章 无机胶凝材料
工程实例分析：
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。
分析：
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体积收缩
的结果。
墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所
重读古诗
第三章 无机胶凝材料
石灰吟 （明）于谦
千锤万击石出灰石深，含山杂，质的碳酸钙CaCO3 烈火焚烧Ca若CO等3→C闲aO。（生灰石） + CO2↑ 粉身碎骨Ca全O+不H2O惜→，Ca(OH)2 （熟石灰） 要留清白C在a(O人H)2+间CO。2→ CaCO3↓+ H2O
P15
5.石灰的特性
第三章 无机胶凝材料
①结晶过程
由于水分蒸发，Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶 析出。(干燥硬化和结晶硬化)
②碳化过程
Ca(OH)2和空气中的CO2和水反应，形成不溶于 水的碳酸钙晶体，析出的水分则逐渐被蒸发。
Ca(OH )2 nH2O CO2 CaCO3 (n 1)H2O
碳化作用实际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。
建筑材料石灰石膏
建筑材料石灰石膏在建筑领域，石灰和石膏是两种常见且重要的材料，它们各自有着独特的性质和用途，为建筑工程的顺利进行和建筑质量的保障发挥着重要作用。
石灰，这一古老的建筑材料，有着悠久的历史。
它主要是通过煅烧石灰石等含碳酸钙的岩石而得到。
石灰根据其加工和熟化过程的不同，可以分为生石灰和熟石灰。
生石灰，化学名称氧化钙（CaO），是一种白色块状或粉末状物质。
生石灰具有强烈的吸水性，一旦与水接触，就会迅速发生化学反应，生成氢氧化钙（Ca(OH)₂），同时释放出大量的热量。
这个过程被称为石灰的熟化或消解。
在实际应用中，生石灰常常用于建筑基础的处理，比如改善土壤的性质，增加地基的稳定性。
熟石灰，也就是氢氧化钙，在建筑中用途广泛。
它可以用于配制石灰砂浆和石灰乳。
石灰砂浆具有一定的强度和粘结性，常用于砌墙、抹面等工程。
而石灰乳则常用于室内的粉刷，能够提供较为平整和美观的表面。
石灰还有一个重要的特性，就是它在空气中会逐渐吸收二氧化碳（CO₂），重新转化为碳酸钙（CaCO₃），这个过程使石灰制品变得更加坚固和耐久。
例如，用石灰制成的石灰砖，经过一段时间的放置，强度会逐渐提高。
石膏，同样是建筑中不可或缺的材料，主要成分是硫酸钙（CaSO₄）。
石膏的种类多样，常见的有天然石膏和化学石膏。
天然石膏通常来自于石膏矿，而化学石膏则是工业生产中的副产品，如来自磷肥厂的磷石膏等。
建筑石膏是通过对天然石膏或化学石膏进行加热处理，使其失去部分结晶水而得到的。
建筑石膏具有凝结硬化快的特点，一般在加水搅拌后几分钟内就开始凝结，几十分钟内就可以完全硬化。
这使得它在施工中能够快速成型，提高工作效率。
由于建筑石膏硬化后体积略有膨胀，这一特性使其在制作模具和装饰构件时具有独特的优势。
能够保证制品的尺寸精确，表面光滑平整。
而且，建筑石膏制品具有良好的保温、隔热和吸声性能，常用于室内的隔墙、吊顶等部位。
在建筑工程中，石膏还常常被用来制作石膏板。
石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维增强材料和外加剂，经过搅拌、成型、干燥等工艺制成的板材。
石灰石膏制造工艺流程
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石膏石灰水玻璃
（2） 石灰按氧化镁（MgO)含量分类：
钙质生石灰： ➢ 氧化镁（MgO)含量<5%;
镁质生石灰： ➢ 氧化镁（MgO)含量>5%;
3 石灰的熟化
生石灰（CaO)加水生成Ca(OH)2过程，称为石灰的熟 化或消解过程。
C H a 2 O O C (O a )2 H 6 .8 4 K 5 /m Jo
900 0 C
C aO+H2O
生产过程中形成的二种不利情况
第一种情况:生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大 或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种 石灰称为“欠火石灰”。
第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面 出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石 灰称为“过火石灰”。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃 釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化， 并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。
基本概念
1、什么叫胶凝材料？
胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料 （如砂子、石子）或块状材料（如砖、石块）粘 合为一个整体的材料。
2、分类：
胶凝材料一般分为有机胶凝材料和无机胶凝材 料。
有机胶凝材料 无机胶凝材料
沥青类；
树脂类；
气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料
区别：
（1）气硬性胶凝材料：只能在空气中（干燥条件下）硬化并 保持和发展其强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃和菱苦水；
JC/T479-1992 建筑生石灰（P26 表3-2） JC/T480-1992 建筑生石灰粉(P26 表3-3） JC/T481-1992 建筑消石灰粉(P26 表3-4）
6 石灰的特性
✓ 良好的保水性； ✓ 凝结硬化慢，强度低； ➢ （对比：建筑石膏硬化快） ✓ 耐水性差； ➢ （对比：与建筑石膏相同） ✓ 体积收缩率大； ➢ （对比：建筑石膏是微膨胀性）
对建筑石灰、石膏的认识
对建筑石灰、石膏的认识1 建筑石膏、石灰建筑石膏一、石膏石膏在建筑工程中的应用具有较长的历史。
因为它具有轻质、隔热、吸声、耐火、色白且质地细腻等一系列优良性能。
因此，石膏的应用前景十分广阔。
石膏的主要化学成分是硫酸钙，它在自然界中以两种稳定形态存在于石膏矿石中;一是天然无水石膏()，也称生石膏、硬石膏;二是天然二水石膏CaSO4 ()，也称软石膏。
注意:天然无水石膏只可用于生产石膏水泥，CaSO4,2H2O 而天然二水石膏可制造各种性质的石膏;天然石膏是生产建筑石膏的主要原材料。
二、建筑石膏的生产生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏，又因为其质地较软，所以也称软石膏，将天然二水石膏加热，由于加热方式和温度不同，可生产不同性质的石膏品种:温度为65,75?时，开始脱水，至107,170?时，脱去部分结晶水，得到β型半水石膏(βCaSO4,0.5H2O)，即建筑石膏。
当加热温度为170,200?时，石膏继续脱水，成为可溶性硬石膏，与水调和后仍能很快凝结硬化;当加热温度升高到200,250?时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢;当加热高于400?，石膏完全失去水分成为不溶性硬石膏，失去凝结硬化能力，成为死石膏;当温度高于800?时，部分石膏分解出的氧化钙起催化作用，所得产品又重新具有凝结硬化性能。
当温度高于1600?时，天然无水石膏全部分解为石灰。
三、建筑石膏的凝结与硬化建筑石膏与适量的水拌合后，最初形成具有良好可塑性的浆体，但很快就失去可塑性而成为具有一定强度的固体，这个过程就称为石膏的凝结硬化。
四、建筑石膏的技术性能根据规定，建筑石膏按其凝结时间、细度、强度指标分为三级，即优等品、一等品、合格品。
五、建筑石膏的特点及应用2 建筑石膏、石灰1、孔隙率大、强度较低2、硬化后体积微膨胀3、防火性好，但耐火性差4、凝结硬化快5、保温性和吸声性好6、具有一定的的调温、调湿性7、耐水性差8、可装饰性强六、建筑石膏的应用1、室内抹灰及粉刷2、建筑装饰制品3、石膏板4、生石膏可作为水泥生产的原料七、石膏的验收与储运建筑石膏一般采用袋裝，可用具有防潮及不易破损的纸袋或其他复合袋包装;包装袋上应清楚标记、制造厂名、生产批号和出厂日期、质量等级、商标、防潮标志;运输、储存时不得受潮和混入杂物，不同等级的应分别储运，不得混杂;石膏的储存期为三个月(自生产日期起)，超过三个月的石膏应重新进行质量检验，以确定等级。
石灰、石膏的技术性质和应用(熟悉)
类别分类慨念技术性质注意事项应用保水性好硬化较慢、强度低1:3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有0.2~0.5MPa 耐水性差不宜在潮湿环境中使用，不宜单独用于建筑物基础硬化时体积收缩大工程上通常掺入砂、纸筋、麻刀等材料减少收缩，节约石灰生石灰吸湿性强储存生石灰要防潮，不宜储存过久凝结硬化快石灰生石灰熟石灰石灰石灰、、石膏的技术性质和应用主要成分是氧化钙CaO,又称生石灰。
由碳酸钙CaCO 3的石灰石煅烧所得。
使用前需进行加水熟化，熟化时放大量热，体积增大1~2.5倍，得到氢氧化钙Ca(OH)2,又称熟石灰或消石灰砂浆：常配成石灰砂浆和水泥混合砂浆，用于抹灰和砌筑；石灰乳：主要用于内墙和顶棚的粉刷；硅酸盐制品：蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、蒸压加气砼砌块或板材；初凝时间为几分钟至十几分钟，终凝时间在半小时内，大约一周完全硬化硬化时体积微膨胀膨胀率约千分之一，可以制作浮雕花饰硬化后孔隙率高内部孔隙率50%~60%,可调节室内温度和湿度防火性能好耐水性和抗冻性差不宜用于潮湿部位高强石膏α半水硫酸钙(α-CaSO4·1/2H2O)为主要成分掺入防水剂，可用于湿度较高的环境；加入有机材料，可配成胶结剂，其特点是无收缩。
适用于强度要求较高的抹灰工程、装饰制品和石膏板粉刷石膏是由建筑石膏和其他石膏相、各种缓凝剂及辅料所组成的一种新型抹灰材料可以现拌现用，在水泥砂浆或混合砂浆底层上抹灰，在各种混凝土墙、板等较为光滑的底层上抹灰无水石膏水泥和高温煅烧石膏用高温煅烧石膏可以做地板石膏常用于室内，主要做石膏板或其他制品，也可用于室内抹灰；石膏石膏砂浆：室内抹面粉刷；石膏制品：石膏板、石膏砌块及装饰件等主要成分是硫酸钙CaSO4。
以半水硫酸钙(CaSO4·1/2H 2O)为主要成分的建筑石膏和高强石膏在建筑工程中应用较多，最常用的是以β半水硫酸钙(β-CaSO4·1/2H2O)为主要成分的建筑石膏建筑石膏。
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❖ ①掌握石灰、石膏等气硬性胶凝材料的硬化机理、 技术性质，熟悉其主要用途；
❖ ②熟悉硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理， 熟练掌握几种通用硅酸盐水泥的性能特点，了解其 检测方法及选用原则；
❖ ③了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点。
❖ 本章的重点是几种通用硅酸盐水泥的性能特点和选 用原则；难点是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。
❖ 煅烧良好的生石灰：质轻色匀，呈白色或黄灰色块灰。
❖ 欠火石灰、过火石灰的危害： ❖ 欠火石灰降低石灰的利用率； ❖ 过火石灰导致石灰体积安定性不良 。
3.生石灰的分类：
❖ 按MgO含量的多少，生石灰分两类：
❖ 钙质生石灰：生石灰中MgO含量≤5％的称钙质生石灰；
❖ 镁质生石灰：生石灰中MgO含量>5％的称镁质生石灰。
石灰回转窑
生石灰：块 灰
生石灰粉
❖ 【欠火石灰】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，则生成欠火石灰。
❖ 【过火石灰】在煅烧过程中，若煅烧时间太长或煅烧温度太 高，将生成颜色较深、块体致密的过火石灰。
欠火石灰：温度过低/时间不够/石灰石不能充分烧透,存 在硬心
过火石灰：温度过高/时间过长/颜色深（褐、黑）
❖ 以碳酸钙为主要成分的天然岩石——石灰石、白垩、白云石。
2.石灰的生产
用以碳酸钙为主成分的天然岩石，经高温煅烧而得的块状 产品，称为生石灰。生石灰的主要成分是CaO。 ❖ 煅烧的反应式为：
❖
CaCO3 900 1100CCaO CO2
❖ 为了加速分解过程，常使煅烧温度高达1000～1100℃。
❖ 将块状生石灰经过不同的加工，可得到4种产品：
❖ 生石灰粉：将块状生石灰磨细而成。
❖
主要成分是CaO
❖ 消石灰粉：将生石灰用适量水消解而成的粉末。
❖
主要成分是Ca(OH)2。
❖ 石 灰 膏：将块状生石灰用过量水消解而成。
❖
主要成分是Ca(OH)2和水。
❖ 石 灰 乳：将生石灰用多量的水消解而成的白色悬乳液。
❖
❖ 随着时间的延长，表层碳酸钙的厚度逐渐增加
❖ （碳化层越厚，石灰强度越高）。
❖ （三）石灰的技术要求、技术指标
❖ 1.石灰的技术要求 ❖ 1）有效氧化钙和氧化镁含量 ❖ 有效钙镁含量愈高，石灰活性愈大，质量愈好。
❖ 2）生石灰产浆量和未消化残渣含量
❖ 产浆量是单位质量的生石灰经消化后，所产石灰浆 的体积（L/kg）。
❖概述
❖ 1．胶凝材料定义： ❖ 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，统称为胶凝材料。 ❖ 2．胶凝材料分类： ❖ 根据胶凝材料的化学组成，分两大类： ❖ 有机胶凝材料
❖
无机胶凝材料
气硬性胶凝材料 水硬性胶凝材料
❖
❖
根据硬化条件的不同， 无机胶凝材料又分为两 类
❖
主要成分是Ca(OH)2和水。
❖ （二） 石灰的熟化与硬化
❖ 1.石灰的熟化（消化、消解）：
❖ ❖
CaO H2O Ca(OH )2 64.85KJ / mol
❖ 石灰熟化的特点：
❖ 放热量大
❖ 体积膨胀大
❖ 一般来讲，煅烧良好、CaO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，
❖
好的在水中硬化、保持并继续增
❖
长其强度的胶凝材料称为～。
❖ 3．应用范围：
❖ 气硬性胶凝材料：只适用于干燥环境，
❖
不宜用于潮湿环境，
❖
更不能用于水中。
❖ 水硬性胶凝材料：即适用于干燥环境，
❖
又适用于潮湿环境 或水下工程。
石灰吟
§ 2.1 气硬性胶凝材料 ❖ 一.石 灰
❖ （一）石灰的生产及分类 ❖ 1.石灰的原料
表观密度较小。因此，工地上常据此简易判定石灰
质量的优劣。
❖ 按用途，石灰熟化的方法有两种：
❖ 石灰膏
❖ 消石灰粉
❖ 1）石灰膏（石灰浆）：
❖ 将生石灰与2.5～3.0倍或更多的水混合，经充分熟 化后得到约含50％水分的浆体，称为石灰膏。
❖ 为消除过火石灰的危害，石灰膏必须进行“陈伏”。
❖ 【石灰“陈伏”】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 熟化，这一过程称为“陈伏”。“陈伏”期间，石 灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，以免石灰浆 碳化。
❖ 石灰产浆量愈高，石灰质量愈好。
❖ 未消化残渣含量是生石灰消化后，未能消化而存留 在5mm圆孔筛上的残渣占试样质量百分率。
❖ 未消化残渣含量愈多，石灰质量愈差。
❖ 3）二氧化碳含量 ❖ CO2含量越高，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 ，石灰质量降 低。
❖ 4）消石灰粉游离水含量
❖ 2）消石灰粉： ❖ 将生石灰块与占其质量60％～80％的水混合，经充
分熟化后得到的粉状物称消石灰粉。
❖ 常采用的制作方法： ❖ 分层浇水法： ❖ 焖 灰 法：
❖ 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“陈伏”处理
注意 过火石灰可以使用，但应陈伏半个月。
❖ 2.石灰的硬化
石灰硬化，主要由两个同时进行的过程完成：
❖ 有机胶凝材料：是以天然的或合成的有机高分子化
❖
合物为基本成分的胶凝材料。
❖ 无机胶凝材料：是以无机化合物为基本成分的胶凝
❖
材料。
❖ 根据硬化条件的不同，无机胶凝材料又分为两类：
❖ 气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空
❖
气中保持或继续发展其强度的胶
❖
凝材料称为～。
❖ 水硬性胶凝材料：不仅能在空气中硬化，而且能更
❖ 1）干燥硬化(结晶过程)：结晶产物是Ca(OH)2晶体。 ❖ 2）碳化硬化(碳化过程)：碳化产物是CaCO3晶体。
❖
Ca(OH)2 CO2 nH2O 碳化CaCO3 (n 1)H2O
❖ 石灰浆体硬化后，是由表里两种不同的晶体组成的： ❖ 表层是致密的CaCO3晶体， ❖ 内部是Ca(OH)2晶体。
❖ 水泥的品种繁多，建议学习中以硅酸盐水泥为重点， 搞清此点后拓展至其它通用硅酸盐水泥，采用点面 结合、对比学习的方法。
主要内容:
❖ 1、胶凝材料的定义及分类
❖ 2、气硬性胶凝材料：石灰、石膏
❖ 3、水硬性胶凝材料：
❖
六种通用水泥
硅酸盐水泥 普 通硅酸盐水泥 矿 渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复 合硅酸盐水泥