气硬性无机胶凝材料
无机胶凝材料的性能和应用
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无机胶凝材料的性能和应用
无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料，如各种水泥。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。
一、石灰
（一）石灰的熟化与硬化
生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙（熟石灰，又称消石灰）的过程，称为石灰的熟化或消解（消化）。石灰熟化过程中会放出大量的热，同时体积增大1～2.5倍。根据加水量的不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。
（二）石灰的技术性质
二、石膏
石膏胶凝材料是一种以硫酸钙（CaSO4）为主要成分的气硬性无机胶凝材料。其品种主要有建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏等。其中，以半水石膏（CaSO4·1/2H2O）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型半水石膏（β-CaSO4·1/2H2O）为主要成分的建筑石膏。
第 2 页 共 2 页 （一）建筑石膏的技术性质
（二）建筑石膏的应用
建筑石膏的应用很广，除加水、砂及缓凝剂拌合成石膏砂浆用于室内抹面粉刷外，更主要的用途是制成各种石膏制品，如石膏板、石膏砌块及装饰件等。
三、水泥
（一）常用水泥的技术要求
（二）常用水泥的特性及应用
（三）常用水泥的包装及标志
水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg.水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。
第二章 气硬性无机胶凝材料
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第二章气硬性无机胶凝材料
1．在以下胶凝材料中，属于气硬性胶凝材料的为哪一组?
Ⅰ．石灰；Ⅱ．石膏；Ⅲ．水泥；Ⅳ．水玻璃
(A)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(B)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(C)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ(D)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ[答案] D。
[说明]胶凝材料是指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成坚硬固体的物质，并能把散粒的或块状的材料胶结成为一个整体。水泥属于水硬性无机胶凝材料；石灰、石膏、水玻璃和菱苦土等镁质胶凝材料属于气硬性无机胶凝材料。各类沥青和各种天然、人造树脂属于有机胶凝材料。
2．调制石膏砂浆所用的熟石膏，是用生石膏在多高温度下煅烧而成的?
(A) 150～170℃(B) 190～200℃(C) 400～500℃(D) 750～800℃
[答案] A。
[说明]建筑石膏系以生石膏在107～170℃下煅烧至半水石膏而成。
3．调制石膏砂浆时，所采用的熟石膏是下列哪种石膏?
(A)建筑石膏(B)地板石膏(C)高强度石膏(D)模型石膏
[答案] A。
[说明]建筑石膏常用于配制石膏砂浆，制作建筑艺术配件、建筑装饰等石膏制品，也可做石膏粉刷之用；地板石膏主要用于石膏地面、石膏灰浆和石膏混凝土；高强度石膏供作人造大理石、石膏砖、人造石及粉刷涂料使用；而模型石膏则用作塑像、雕塑、人造石及粉刷等。
4．建筑石膏的使用性能何者不正确?
(A)干燥时不开裂(B)耐水性强(C)机械加工方便(D)抗火性能好
[答案] B。
[说明]建筑石膏的技术性质：
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表观密度小、导热性较低、吸声性较强、可钉可锯；硬化速度快、且硬化时不开裂；具有抗火性；具有较强的吸湿性；耐水性和抗冻性都较差。
5．建筑石膏主要技术性能的概念，哪条不正确?
(A)白色，比重2.6～2.75
(B)耐水性、抗冻性都较差
(C)适用于室内装饰、隔热、保温、吸声和防火等
(D)适用于65℃以上的环境
[答案] D。
[说明]将二水石膏在常压及干燥条件下进行煅烧所得的半水石膏，为β型半水石膏，磨成细粉，即为建筑石膏，密度为2.5～2.8g/cm3。建筑石膏凝结硬化很快，硬化后体积稍有膨胀；其表观密度较小、导热性较小、强度较低，具有较好的防火性能；硬化后具有很强的吸湿性，受潮后强度剧烈降低，耐水性及抗冻性均较差。建筑石膏适用于室内装饰、抹灰、粉刷，制作各种石膏制品；但不宜用于室外工程和65℃以上的高温工程，因而不能用作隔热。
气硬性胶凝材料有哪些
气硬性胶凝材料有哪些
首先，气硬性胶凝材料包括水泥混凝土、石灰石混凝土、石英砂混凝土等。这些材料在施工过程中通过添加适量的气泡剂或发泡剂，使混凝土中产生大量微小的气孔，从而提高了混凝土的抗渗性、抗冻融性和抗压强度。同时，气硬性混凝土还具有较轻的密度和良好的保温隔热性能，适用于建筑物的保温隔热和结构轻质化。
其次，气硬性胶凝材料的特点之一是具有良好的耐久性。由于气孔的存在，气硬性混凝土在受到外部冲击或挤压时能够吸收一部分能量，减少了材料的破坏程度，延长了材料的使用寿命。同时，气硬性胶凝材料中的气孔还能够有效地减小材料的收缩变形，改善了材料的变形性能，提高了材料的使用稳定性。
另外，气硬性胶凝材料在施工过程中具有良好的流动性和可塑性，能够填充各种形状和结构的模具，形成均匀、致密的混凝土结构。这种特点使得气硬性混凝土在建筑工程中能够实现复杂结构和精细化施工，提高了工程的施工效率和质量。
此外，气硬性胶凝材料还具有良好的环境适应性和可持续发展性。通过合理的配比设计和施工工艺，可以减少材料的用量，降低施工成本，减少对自然资源的消耗，实现资源的可持续利用。同时，气硬性胶凝材料的使用还能够减少建筑物的能耗，改善建筑环境，符合现代建筑对节能环保的要求。
综上所述，气硬性胶凝材料具有多种种类和独特的物理化学性质，能够满足不同工程对材料性能的要求。在未来的建筑领域，气硬性胶凝材料将会得到更广泛的应用，为建筑工程的发展和进步提供有力支持。
气硬性胶凝材料
气硬性胶凝材料
胶凝材料按照化学成分分为（有机胶凝材料）和（无机胶凝材料）。有机胶凝材料分为（沥青类）和（合成树脂类及天然树脂类）。无机胶凝材料按照硬化条件不同分为（气硬性胶凝材料）和（水硬性胶凝材料）两类。
气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料。
水硬性胶凝材料：水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度。
自然界中存在有天然的无水石膏（CaSO4）和二水石膏（CaSO4•2H2O）。
二水石膏（CaSO4•2H2O）————→125℃1。3atm，有液态水存在α型半水石膏（α—CaSO4•2/1H2O）又称高强石膏
二水石膏（CaSO4•2H2O）------→107-170℃，缺少水蒸气（干燥条件下）β型半水石膏（β—CaSO4•2/1H2O）又称建筑石膏
建筑石膏按（抗折强度）（抗压强度）（细度）（凝结时间）分为（优等品）（一等品）（合格品）三个质量等级。
生石灰的熟化是指（生石灰加水生成氢氧化钙 CaO+H2O—→Ca（OH）2 ）。熟化过程的特点：一是（水化放出大量的热），二是（体积增大1~2.5倍）一般煅烧良好、氧化钙含量高、杂质含量少的生石灰，其熟化速度快、放热量大、体积膨胀大。
生石灰按照煅烧程度不同可分为（欠火石灰）（正火石灰）和（过火石灰）；按照MgO含量不同分为（钙质石灰）和（镁质石灰）。当生石灰中的氧化镁含量≤5％时，称为钙质石灰；当氧化镁的含量＞5%时，称为镁质石灰。
石灰浆体的硬化过程，包含了（干燥）、（结晶）、（碳化）三个交错进行的过程。
石灰的硬化
干燥硬化过程：石灰浆体的水分蒸发，从溶液中析出晶体，产生毛细管压力。同时干燥可使浆体紧缩而产生强度。
碳化硬化过程：氢氧化钙与空气中的CO2的在有水存在的情况下生成碳酸钙，析出水分被蒸发，其化学反应式为 这个过程称为碳化，由于空气中二氧化碳的含量非常稀薄，故上述反应极慢。表面旳石灰一旦碳化后，所生成的碳酸钙形成了坚硬的外壳，即阻碍了二氧化碳进一步透入，也阻碍了内部水分的蒸发，因此石灰浆在较长的时间内经常处于湿润状态。
无机气硬性胶凝材料
复习：
1、天然岩石的分类。
2、岩石风化的概念。
3、石材的选用原则。
第四章 无机气硬性胶凝材料
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。
无机胶凝材料：水硬性和气硬性无机胶凝材料。
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。
（2）水硬性胶凝材料：既能在空气中（干燥条件下）硬化，又能在水中继续硬化并保持和发展其强度的胶凝材料，如水泥。
第一节 石 灰
石灰广泛应用于建筑工程中；
优点：（1）原材料丰富，分布广；
（2）生产工艺简单，成本低.
1 生产简介：
主要原料是天然岩石（以碳酸钙为主要原料）。常用的有石灰石，白云石等；
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。
2 石灰的种类
（1）石灰按加工方法分以下四种：
ü块状的生石灰：
Ø即由天然岩石原料煅烧而得到的产品,主要成分是CaO；
ü磨细生石灰：
Ø 把块状生水灰磨细而得到的粉末材料，主要成分为Cao
ü消石灰粉：
Ø将生石灰加适量的水熟化而得到的粉末；Ca(OH)2;
ü消石灰浆：
Ø加多量的水（3~4倍的水）而得的浆体,主要成分为Ca(OH)2+水
（2） 石灰按氧化镁（MgO）含量分类：
常见的无机气硬性胶凝材料有
- 1 - 常见的无机气硬性胶凝材料有
无机气硬泊凝材料是一种应用比较广泛的材料，用于结构、表面和非结构领域应用，以及纳米技术等领域。它们包括气凝胶、乳胶、沥青、硅橡胶、硅胶、聚氨酯等不同种类的材料。在这里，我们将详细介绍常见的无机气硬粘合剂材料。
1、气凝胶
气凝胶是一种广泛应用的无机气硬泊凝材料，它的主要成分是气化长石，特点：体积密度低、抗压强度高、耐气候腐蚀性好，燃烧性能好及无毒无害，主要用于介质、涂料、保温材料等，广泛应用于汽车、机械、航空、农业等工程领域。
2、乳胶
乳胶是一种粘合剂，主要成分是硅胶，用作表面处理剂和粘合剂。其特点是：硬度低、抗疲劳性能好、无毒、色泽柔和、抗气候腐蚀性能好、耐高温性能好，主要用于电气、机械、汽车、石油、电力、军事等行业。
3、沥青
沥青是一种混合石油产品，由油、醇、煤和铁锈质组成。它具有高硬度、良好的抗气候腐蚀性、抗腐蚀性非常强，耐油性出色，主要用于公路建设、港口建设、石油及其他工业建设等行业。
4、硅橡胶
硅橡胶是一种有机硅复合材料，由硅橡胶、硅胶和其他材料制成。它具有硬度高、抗老化性好、耐候性能好、耐热性能好、耐油性能好， - 2 - 主要用于核电站、发电厂的重型设备的防护、密封及阻燃等，也可以用于航空及船舶等行业。
5、硅胶
硅胶是一种有机硅二氧化物，由硅原子和氧原子组成。它具有硬度低、韧性强、抗高温性、抗氧化性、耐腐蚀性能好，主要用于汽车、电子设备、航空、冶金等行业，尤其适用于汽车燃油系统、仪器安装件等领域。
上述就是常见的无机气硬性胶凝材料，他们都有着各自的特点，把握其各项性能，科学的去利用，可以极大的提升我们的生产效率，为现代社会的发展做出贡献。
无机胶凝材料
61 第4章 无机胶凝材料
工程中将能够把散粒材料或块状材料粘结成一个整体的材料称为胶凝材料。按化学成
分，将胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。无机胶凝制品的特点是造价低、原料来
源广及防火、防水、防潮、隔热、吸音等性能较好，同时生产工艺简单，因此国内外无机矿
物装饰材料的发展很快，产量很高，新的品种也在不断出现。
4.1 无机胶凝材料原料简介
无机胶凝材料按硬化条件分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料只能
在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度，即气硬性胶凝材料的耐水性差，不
宜用于潮湿环境；水硬性胶凝材料则既能在空气中硬化，又能在水中更好地硬化，并保持和
发展其强度，即水硬性胶凝材料的耐水性好，可用于潮湿环境或水中。常用的气硬性胶凝材
料有石膏、石灰、水玻璃、镁质胶凝材料等，常用的水硬性胶凝材料统称为水泥。
4.1.1气硬性胶凝材料
能在空气中硬化,并能长久保持强度或继续提高强度的材料称为气硬性胶凝材料,其主要
有以下几种:
4.1.1.1石灰膏
自然界中的石灰是经石灰石(CaCO
3)煅烧生产出生石膏并放出大量CO
2气体,生石灰不能
直接使用,必须加水熟化过滤,并在沉淀中沉淀熟化过滤而成。一般用孔径3mm×3mm的筛过
滤.其熟化时间一般不少于是15天(常温下),用于罩面的不少于30天.使用时,石灰膏内不得
含有未熟化的颗粒和杂质。为了防止石灰膏的干燥、冻结、风化、干硬,应在沉淀池石灰膏
上面保留一层水来保护。主要化学反应式如下：
CaCO
3 → CaO + CO
2
CaO + H
2O → Ca(OH)
2
Ca(OH)
2 + CO
2 → CaCO
3 + H
2O 62 4.1.1.2 石膏
把生石灰膏在某些方面100～190℃的温度下煅烧成熟石膏,再经过磨细后成的粉物,
称为“建筑石膏”,简称“石膏”。石膏适用于室内装饰以及隔热保温、吸音和防火等饰
面,在建筑工程中,常用的石膏主要有建筑石膏、模型石膏、粉刷石膏和高硬石膏等四种。
气硬性无机胶凝材料—石灰和石膏
●技术讲座口李和笙
与硬胜无和胶凝盯料
石灰和石胄
一、石灰粉使用不当的
危害 、 目前市场上销售的石灰
粉是以生石灰为原料，经水 化和加工而得，属于未经充
分熟化的氢氧化钙粒子，且 颗粒粗大，在使用过程中继
续吸水，体积膨胀。如果与水
泥等材料拌合成混合砂浆，
这与石灰膏的作用相反，起 不到改善和易性的作用，反
而造成混合砂浆失效。其原 因有二：一是石灰粉在砂浆
内熟化，大量吸水，使砂浆大 量失水，影响胶凝材料的正
常硬化，降低砂浆本身的强
度，而且与基面粘结不牢，降
低砌体的质量；二是在水泥
硬化过程中，如果拌有过量 的氢氧化钙在熟化，延续水 泥硬化过程，水泥石遭到破
坏，以致出现砌体砂浆松散
呈干粉状的现象。下面用工
程实例说明这个问题。 ｌ９９９年７月某工程队
砌筑同一轴线上１２０ｍ长的
承重墙体，在前一天砌筑１．２ ｍ高的一段，到了第二天早
上向一边倾斜，砖墙内的砂 浆被挤出并呈干粉状。施工
技术人员立即对整个墙体进
行检查，发现惟有某班组砌 筑的这一段墙出了问题，而
３２ 其他班组砌筑的墙体却没有 出现这种现象。所有班组所
用砌筑砂浆均为Ｍ７．５混合 砂浆。
后来查问各个班组的
砂浆拌制程序，墙体出现问
题的班组承认，他们为图方 便，直接将石灰粉、水泥和
砂子搅拌；而其他班组是提
前２ ｄ先用石灰粉与砂拌 制，然后在砌筑前再与水泥
按配合比拌成砂浆。 为了验证上述分析，工
地又进行现场试验。当天做
了两组试件，共６块：一组是 由石灰粉、水泥和砂按配合
比同时拌合在一起（Ａ组）；另
一组是用几天前拌好的石灰
粉和砂再掺合水泥按配合比 拌制砂浆（Ｂ组）。两组试件在 相同条件下养护。第２天即
２４ ｈ以后，把Ａ、Ｂ两组试件
各敲碎１块，Ａ组和Ｂ组的
强度差不多，但Ａ组敲碎 后，骨料之间没有粘结在一
起，彼此松散，而Ｂ组已结
块。在第４天把Ａ、Ｂ两组各
敲碎１块，Ａ组仍然是松散 的，Ｂ组强度提高。到了第７
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胶凝材料分类
根据化学组成的不同，胶凝材料可分为无机与有机两大类。石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料；而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。
无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。
1、水硬性胶凝材料
和水成浆后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。这类材料通称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
2、气硬性胶凝材料
非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。
2.1胶凝材料水玻璃
无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在100℃时失去6分子结晶水。易溶于水，溶于稀氢氧化钠溶液，不溶于乙醇和酸。熔点40～ 48℃。低毒，半数致死量(大鼠，经口)1280mg/kg(无结晶水)。
2.1.1用途：
水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品，是硅化合物的基本原料。在经济发达国家，以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种，有些已应用于高、精、尖科技领域；在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料，也是水质软化剂、助沉剂；在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱；在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等；在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；在农业方面可制造硅素肥料；另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、实验室坩埚等耐高温材料、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等……
第三章 无机胶凝材料单章思考题
第三章 无机胶凝材料
气硬性胶凝材料
思考题与习题：
一、填空
1、
称为胶凝材料。
2、气硬性胶凝材料只能在 硬化，也只能在 保持并发展强度，只适用于 工程；水硬性胶凝材料不仅能在 硬化，而且能更好的在 凝结硬化，保持并发展强度，适用于 工程。
3、半水石膏的晶体有 型和 型两种。
4、建筑石膏一般用作内墙板，这是因为其制品绝热保温、防火吸声好。但由于其 性能差，不宜用作外墙板。
5、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板，这是由于石膏板的 性能好。
6、生石灰在建筑工程中一般加工成为 、 、 三种产品。
7、石灰的熟化是将 加水消解成 ，熟化过程中放出大量 ，体积产生明显 。
8、石灰浆体的硬化包括 和 两个交叉进行过程。
9、石灰不能单独应用是因为其硬化后 大。
二、是非判断题（对的打∨，错的打×）
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。
（ ）
2、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。（ ）
3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。