建筑石膏.ppt
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（３）建筑石膏 （ＣaSO4·1/2 H2O） 也称熟石膏或半水石膏。 它是由生石膏加工而成的，根 据其内部结构不同可分为α型 半水石膏和β型半水石膏：
建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热 而成的。常压下煅烧加热到107℃～170℃，可 产生β型建筑石膏：
CaSO（4 2二H水2O石膏107） C~1 70C常压
当加热温度超过170℃时，可生成无 水石膏，只要温度不超过200℃，此 无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。
2.2 建筑石膏的水化与硬化
建筑石膏与适量水拌合后，能形成可 塑性良好的浆体，随着石膏与水的反 应，浆体的可塑性很快消失而发生凝 结，此后进一步产生和发展强度而硬 化。
建筑石膏与水之间产生化学反应的反 应式为：
硬化后石膏的主要成分是二水石膏， 当受到高温作用时或遇火后会脱出21% 左右的结晶水，并能在表面蒸发形成 水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延， 具有良好的防火效果。
由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子 间的粘结力，遇水后粒子间连接点的 粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶 解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬 化体的耐水性较差。
（
R2O 称为水玻璃模数）
根据水玻璃模数的不同，又分为“碱性”
水玻璃（ｎ＜３和“中性”水玻璃（ｎ
≥3）。实际上中性水玻璃和碱性水玻
璃的溶液都呈明显的碱性反应。
3.1 水玻璃的生产
生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。 湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠 溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生 液体水玻璃。 干法生产硅酸钠水玻璃是将 石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于 1300~1400˚C温度下熔化，按下式反应生成 固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解 而生成液体水玻璃。其反应式为：
（6）有良好的装饰性和可加工性
石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地 细腻，具有良好的装饰性。微孔结构 使其脆性有所改善，硬度也较低，所 以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有 良好的可加工性。
2.5 建筑石膏的应用 （1） 石膏砂浆及粉刷石膏 （2） 建筑石膏制品：石膏板、石膏
砌块等 (3） 制作建筑雕塑和模型#
石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长 大和连生，形成相互交错且孔隙率逐 渐减小的结构，其强度也会不断增大， 直至水分完全蒸发，形成硬化后的石 膏结构，这一过程称为石膏的硬化。 石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交 叉进行的。
2.3 建筑石膏的技术要求
建筑石膏的技术要求有强度、细度和 凝结时间。并按强度和细度分为优等 品、一等品和合格品。具体技术要求 见 GB9776-1988 。 ” 土 木 工 程 材 料 “P45表3-1）
2.4 建筑石膏的技术性质
（１）凝结硬化速度快
建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一 般 石 膏 的 初 凝 时 间 仅 为 10min 左 右 ， 终 凝 时 间 不 超 过 30min ， 这 对 于 普 通 工 程 施 工操作十分方便。有时需要操作时间较长， 可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、 亚硫酸盐酒精废液等。
（２）凝结硬化时的膨胀性
建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶 水后的结晶过程，其体积不仅不会收缩， 而且还稍有膨胀（0.2%~1.5%），这种膨 胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的 表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避 免了普通材料干燥时的开裂。
（３）硬化后的多孔性，重量轻，但 强度低
建筑石膏在使用时，为获得良好 的流动性，常加入的水分要比水化所 需的水量多，因此，石膏在硬化过程 中由于水分的蒸发，使原来的充水部 分空间形成孔隙，造成石膏内部的大 量微孔，使其重量减轻，但是抗压强 度也因此下降。通常石膏硬化后的表 观密度约为８00kg／ｍ3～1000 kg／ ｍ3，抗压强度约为３ＭPa～5ＭPa。
1
1
Ca（SOβ4 型 2半H2水O石1膏2 ）H2O
124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α 型建筑石膏：
Baidu Nhomakorabea
CaSO4
2H
2O
124C压蒸
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
（二水石膏）
（α型半水石膏）
α型半水石膏与β型半水石膏相比， 结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度 高，因此又称为高强石膏。
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
CaSO4
2
H
2O
此反应实际上也是半水石膏的溶解和 二水石膏沉淀的可逆反应，因为二水石 膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多， 所以此反应总体表现为向右进行，二水 石膏以胶体微粒自水中析出。
随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生 结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗 粒之间便产生了磨擦力和粘结力，造成浆 体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的 初凝；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结 力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消 失，这种现象为石膏的终凝。
第二节 建筑石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物， 当石膏中含有结晶水不同时可形成 多种性能不同的石膏。
2.1 石膏的原料、分类及生产
根据石膏中含有结晶水的多少 不同可分为：
（1）无水石膏（ＣaSO4）：也称硬 石膏，它结晶紧密，质地较硬，是 生产硬石膏水泥的原料。
（ 2 ） 天 然 石 膏 （ Ｃ aSO4·2H2O）：也称生石膏或二 水石膏，大部分自然石膏矿为 生石膏，是生产建筑石膏的主 要原料。
（４）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能
石膏硬化体中大量的微孔，使其传热性显 著下降，因此具有良好的绝热能力；石膏 的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导 或反射的能力也显著下降，使其具有较强 的吸声能力。大热容量和大的孔隙率及开 口孔结构， 使石膏具有呼吸水蒸气的功能。
（５）防火性好，但耐水性差
第三节 . 水玻璃
水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物 和二氧化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。
根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: 硅酸钠水玻璃（Na2O·ｎSiO2）、 硅酸钾水玻璃Ｋ2Ｏ·ｎSiO2）、 硅酸锂水玻璃（Ｌi2O·ｎSiO2） 等品种，最常用的是
硅酸钠水玻璃。
n SiO2
建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热 而成的。常压下煅烧加热到107℃～170℃，可 产生β型建筑石膏：
CaSO（4 2二H水2O石膏107） C~1 70C常压
当加热温度超过170℃时，可生成无 水石膏，只要温度不超过200℃，此 无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。
2.2 建筑石膏的水化与硬化
建筑石膏与适量水拌合后，能形成可 塑性良好的浆体，随着石膏与水的反 应，浆体的可塑性很快消失而发生凝 结，此后进一步产生和发展强度而硬 化。
建筑石膏与水之间产生化学反应的反 应式为：
硬化后石膏的主要成分是二水石膏， 当受到高温作用时或遇火后会脱出21% 左右的结晶水，并能在表面蒸发形成 水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延， 具有良好的防火效果。
由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子 间的粘结力，遇水后粒子间连接点的 粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶 解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬 化体的耐水性较差。
（
R2O 称为水玻璃模数）
根据水玻璃模数的不同，又分为“碱性”
水玻璃（ｎ＜３和“中性”水玻璃（ｎ
≥3）。实际上中性水玻璃和碱性水玻
璃的溶液都呈明显的碱性反应。
3.1 水玻璃的生产
生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。 湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠 溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生 液体水玻璃。 干法生产硅酸钠水玻璃是将 石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于 1300~1400˚C温度下熔化，按下式反应生成 固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解 而生成液体水玻璃。其反应式为：
（6）有良好的装饰性和可加工性
石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地 细腻，具有良好的装饰性。微孔结构 使其脆性有所改善，硬度也较低，所 以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有 良好的可加工性。
2.5 建筑石膏的应用 （1） 石膏砂浆及粉刷石膏 （2） 建筑石膏制品：石膏板、石膏
砌块等 (3） 制作建筑雕塑和模型#
石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长 大和连生，形成相互交错且孔隙率逐 渐减小的结构，其强度也会不断增大， 直至水分完全蒸发，形成硬化后的石 膏结构，这一过程称为石膏的硬化。 石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交 叉进行的。
2.3 建筑石膏的技术要求
建筑石膏的技术要求有强度、细度和 凝结时间。并按强度和细度分为优等 品、一等品和合格品。具体技术要求 见 GB9776-1988 。 ” 土 木 工 程 材 料 “P45表3-1）
2.4 建筑石膏的技术性质
（１）凝结硬化速度快
建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。 一 般 石 膏 的 初 凝 时 间 仅 为 10min 左 右 ， 终 凝 时 间 不 超 过 30min ， 这 对 于 普 通 工 程 施 工操作十分方便。有时需要操作时间较长， 可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、 亚硫酸盐酒精废液等。
（２）凝结硬化时的膨胀性
建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶 水后的结晶过程，其体积不仅不会收缩， 而且还稍有膨胀（0.2%~1.5%），这种膨 胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的 表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避 免了普通材料干燥时的开裂。
（３）硬化后的多孔性，重量轻，但 强度低
建筑石膏在使用时，为获得良好 的流动性，常加入的水分要比水化所 需的水量多，因此，石膏在硬化过程 中由于水分的蒸发，使原来的充水部 分空间形成孔隙，造成石膏内部的大 量微孔，使其重量减轻，但是抗压强 度也因此下降。通常石膏硬化后的表 观密度约为８00kg／ｍ3～1000 kg／ ｍ3，抗压强度约为３ＭPa～5ＭPa。
1
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Ca（SOβ4 型 2半H2水O石1膏2 ）H2O
124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α 型建筑石膏：
Baidu Nhomakorabea
CaSO4
2H
2O
124C压蒸
CaSO4
1 2
H
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1 2
H
2O
（二水石膏）
（α型半水石膏）
α型半水石膏与β型半水石膏相比， 结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度 高，因此又称为高强石膏。
CaSO4
1 2
H
2O
1
1 2
H
2O
CaSO4
2
H
2O
此反应实际上也是半水石膏的溶解和 二水石膏沉淀的可逆反应，因为二水石 膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多， 所以此反应总体表现为向右进行，二水 石膏以胶体微粒自水中析出。
随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生 结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗 粒之间便产生了磨擦力和粘结力，造成浆 体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的 初凝；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结 力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消 失，这种现象为石膏的终凝。
第二节 建筑石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物， 当石膏中含有结晶水不同时可形成 多种性能不同的石膏。
2.1 石膏的原料、分类及生产
根据石膏中含有结晶水的多少 不同可分为：
（1）无水石膏（ＣaSO4）：也称硬 石膏，它结晶紧密，质地较硬，是 生产硬石膏水泥的原料。
（ 2 ） 天 然 石 膏 （ Ｃ aSO4·2H2O）：也称生石膏或二 水石膏，大部分自然石膏矿为 生石膏，是生产建筑石膏的主 要原料。
（４）良好的隔热和吸音和“呼吸”功能
石膏硬化体中大量的微孔，使其传热性显 著下降，因此具有良好的绝热能力；石膏 的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导 或反射的能力也显著下降，使其具有较强 的吸声能力。大热容量和大的孔隙率及开 口孔结构， 使石膏具有呼吸水蒸气的功能。
（５）防火性好，但耐水性差
第三节 . 水玻璃
水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物 和二氧化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。
根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有: 硅酸钠水玻璃（Na2O·ｎSiO2）、 硅酸钾水玻璃Ｋ2Ｏ·ｎSiO2）、 硅酸锂水玻璃（Ｌi2O·ｎSiO2） 等品种，最常用的是
硅酸钠水玻璃。
n SiO2