建筑装饰材料第二章石灰石膏水玻璃 文档
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无机气硬性胶凝材料
水玻璃：水玻璃的组成；水玻璃的硬化； 水玻璃：水玻璃的组成；水玻璃的硬化；水玻璃的
性质；水玻璃的应用。 性质；水玻璃的应用。
教学要求
基本概念： 基本概念：
胶凝材料及其分类； 胶凝材料及其分类； 石膏、石灰、水玻璃的组成； 石膏、石灰、水玻璃的组成；
基本知识： 基本知识：
重点掌握石灰的技术性质与应用，过火石灰、欠火石灰 重点掌握石灰的技术性质与应用，过火石灰、 的危害及消除方法；石灰熟化与硬化， 的危害及消除方法；石灰熟化与硬化，干燥结晶与碳化的 机理; 机理; 建筑石膏的特性与石膏的水化、凝结、硬化过程， 建筑石膏的特性与石膏的水化、凝结、硬化过程，石膏 的技术性质与应用； 的技术性质与应用； 水玻璃的模数对水玻璃性质的影响，水玻璃硬化的原因。 水玻璃的模数对水玻璃性质的影响，水玻璃硬化的原因。
800~1000°C
600~700°C
CaSO4⋅2H2O
0.13MPa、124 °C
煅 烧
与激发剂制得硬石 膏水泥， 膏水泥，其抗水性 较差
α-型半水石膏 型半水石膏 为高强石膏，晶粒粗大，需水量小， 为高强石膏，晶粒粗大，需水量小， 强度较高
2.2.2 建筑石膏的水化与凝结硬化
凝结硬化过程中的水化反应： 凝结硬化过程中的水化反应：
又称熟石膏、磨细后为建筑石膏， 又称熟石膏、磨细后为建筑石膏， 建筑石膏需水量较大， 建筑石膏需水量较大，因而强度较 低 硬化后有较高的强度，耐磨 硬化后有较高的强度， 性高，抗水性好， 性高，抗水性好，适宜作地 β-半水石膏 ，故又称地板石膏。 半水石膏 故又称地板石膏。 板
107~170°C
高 温
煅烧温度较低，时间较短时， 煅烧温度较低，时间较短时， →欠火石灰 煅烧温度较高，时间较长时， 煅烧温度较高，时间较长时， →过火石灰 过火石灰 石灰石
建筑装饰材料-第二章石灰、石膏、水玻璃
例如 抗折强度为2.5MPa的建筑石膏记为： 建筑石膏2.5 GB9776
案例分析
某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以 在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半 小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突 然坠落，请分析原因。
翻书24页思考分析
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？
溶解 沉淀
半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石 膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解， 生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液
硬化
半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是 过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。
二水石膏晶体不断生长、连生、交错， 构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网
凝结硬化的物理化学过 程
制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；
掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉 刷层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。
配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者
称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤
第一节 石膏
一、石膏的生产及分类
• 石膏的矿物组成：CaSO4·xH2O
x＝2，生石膏 (二水石膏)
X为结晶水H2O
x＝0，硬石膏 (无水石膏)
x＝0.5 ，熟石膏(半水石膏、建筑石膏)
• 石膏胶凝材料(Gypsum binder )的组成： CaSO4·0.5H2O或CaSO4 。
• 石膏是晶体结构 二水石膏晶体形貌
第二节 石 灰
一、 石灰的生产与分类
案例分析
某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以 在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半 小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突 然坠落，请分析原因。
翻书24页思考分析
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？
溶解 沉淀
半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石 膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解， 生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液
硬化
半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是 过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。
二水石膏晶体不断生长、连生、交错， 构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网
凝结硬化的物理化学过 程
制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色；
掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉 刷层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。
配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者
称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤
第一节 石膏
一、石膏的生产及分类
• 石膏的矿物组成：CaSO4·xH2O
x＝2，生石膏 (二水石膏)
X为结晶水H2O
x＝0，硬石膏 (无水石膏)
x＝0.5 ，熟石膏(半水石膏、建筑石膏)
• 石膏胶凝材料(Gypsum binder )的组成： CaSO4·0.5H2O或CaSO4 。
• 石膏是晶体结构 二水石膏晶体形貌
第二节 石 灰
一、 石灰的生产与分类
建筑材料与检测教案模块二 单元二 石膏+水玻璃
单元二 气硬性胶凝材料二、 建筑石膏◆ 石膏定义——是以硫酸钙为主要成分的传统气硬性胶凝材料。
◆ 工程应用——在建筑领域，石膏主要用于生产各种建筑制品，还可用于水泥、水泥制品及硅酸盐制品的生产。
◆ 石膏品种——建筑石膏、高强石膏、高温煅烧石膏等，建筑工程中最常用的是建筑石膏。
（一）建筑石膏的生产将天然二水石膏在11O ～170℃温度下煅烧所得到的以β型半水硫酸钙，再经磨细制得的石膏称为建筑石膏。
反应如下：O H O H CaSO O H CaSO Co 224170~11024211212+⋅−−−→−⋅建筑石膏呈白色粉末，密度为2.60～2.75g/cm 3，堆积密度为800～1000㎏/m 3。
(二)建筑石膏的凝结与硬化水化——βO 2H CaSO O H 211O H 21CaSO 24224⋅→+⋅初凝——水化不断进行，石膏浆体逐渐变稠，可塑性逐渐减小——“初凝”终凝——晶体颗粒的增多，颗粒间的摩擦力和粘结力逐渐增大，浆体的塑性很快下降直至消失——“终凝”。
硬化——浆体中自由水因水化和蒸发逐渐减少，浆体继续变稠，逐渐凝聚成为晶体，晶体逐渐长大、共生和相互交错，产生强度直到形成坚硬的石膏固体。
结论——建筑石膏初凝时间不小于6min ，终凝时间不超过30min 。
(三)建筑石膏的特性 1、凝结硬化快一般只需要数分钟至二、三十分钟即可凝结。
在室内自然干燥的条件下，大约完全硬化的时间需一星期。
2、硬化后体积微膨胀硬化时产生0.5％～1％的膨胀，硬化体表面光滑，尺寸精准，造型棱角清晰饱满，装饰性好，特别适宜于制造复杂图案的装饰制品或艺术配件。
3、孔隙率大、密度小、强度低建筑石膏水化的理论需水量为18.6%，施工时，为使石膏浆体具有必要的可塑性，通常加60%～80%的水。
硬化后，多余水分蒸发，留下很大的孔隙率（约占总体积的50～60%），使体积密度减小（约为800～1000kg/m 3），强度较低，7天抗压强度为8～12MPa 。
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）
C31_无机胶凝材料_石灰石膏水玻璃菱苦土
石灰乳
石灰膏
使用时可以 不进行陈伏
用来拌制砌筑砂 浆或抹面砂浆
第&页26
课后作业
第三章 无机胶凝材料
1. 什么是“欠火石灰”和“过火石灰”？ 2. 石灰水化有哪些特点？ 3. 石灰浆体的硬化包括哪两个过程，有什么特点？ 4. 思考： 石灰水化时体积显著增大的原因，可有方法抑制？
第&页27
第二节 建筑石膏
第&页32
第三章 无机胶凝材料
2）化学工业副产品
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。
第三章 无机胶凝材料
第&页28
第三章 无机胶凝材料
第&页29
第三章 无机胶凝材料
第&页30
第三章 无机胶凝材料
第&页31
1.石膏的分类与制备
第三章 无机胶凝材料
1）天然的矿产
天然二水石膏（CaSO4·2H2O）又称为生石膏。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。
《汉书》云：“秦为驰道于天下，东穷燕齐，南 极吴楚，江湖之上，濒海之观毕至。”
第&页6
第三章 无机胶凝材料
1.石灰的制备
来源：用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的 原料，经900～1100℃煅烧而成。
建筑材料第2章水泥和石灰
大
小
17
实例
快硬水泥：3d抗压强度高，熟料中C3A、C3S含量高。 适用于紧急抢修工程、军事工程、冬季施工工程。
道路水泥：抗折强度高，耐磨、抗冲击、抗冻和抗硫酸性好、
干缩性小。 C4AF、C2S含量高。 适用于道路路面、机场道面、城市广场等工程。
大坝水泥：简称中热水泥
水化放热较低，
低热矿渣水泥：加入矿渣
潜在危害非常严重
16
2）硅酸盐水泥熟料矿物组成的反应特性
硅酸三钙 硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四钙 矿物组成
C3S
C2S
含量 /% 37～60 最多 15～37次之
水化速度
较快
慢
水化热
中
低
强度
高
早期低后期高
耐化学侵蚀
中
良
干缩性
中
小
C3A
C4AF
7～15 少 10～18 少
快
中
高
中
低
中（抗折强度）
差
优
如砌筑水泥、油井水泥、 道路水泥、大坝水泥等
如白色硅酸盐水泥、快凝 快硬硅酸盐水泥等
6
通用硅酸盐水泥的定义
硅酸盐水泥熟料、混合料，适量的石膏制成 的水硬性胶凝材料。
7
五大品种硅酸盐水泥
硅酸盐水泥熟料 + 适量石膏
不掺混合材 +少量混合材
P·Ⅰ 硅酸盐水泥
（≤水泥量5% ）
+少量混合材
P·Ⅱ 普通硅酸盐水泥
C2S含量高， C3A含量低
适用于大坝工程、大型构筑物、大型房屋的基础等大体积工程。
18
2、石 膏
❖ 作用：缓凝剂 水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施
建筑材料 第2章-无机胶凝材料-石灰+石膏
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／ｍ 3 ～1000 kg／ ｍ3，抗压强度约为３ＭPa～5ＭPa。
（2）硬化慢、强度低
从石灰浆体的硬化过程可以看出，
由于空气中二氧化碳稀薄，碳化 甚为缓慢。而且表面碳化后，形 成紧密外壳，不利于碳化作用的 深入，也不利于内部水分的蒸发， 因此石灰是硬化缓慢的材料。
同时，石灰的硬化只能在空气中 进行，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。如石灰砂浆（1：3） 28天强度仅为0.2-0.5MPa。所以， 石灰不宜在潮湿的环境下作用， 也不宜用于重要建筑物基础。
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。
（3）灰砂砖和硅酸盐制品 石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀， 加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂 砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。
建筑土木材料 石膏与石灰
间浆体表面应覆盖2cm以上的隔离水层，避免消石灰与
空气接触而被碳化。
（2）石灰的硬化
石灰浆在干燥条件下会发生一系列物理化学变化，从 而产生凝结与硬化。石灰产生硬化的机理包括干燥硬化、 结晶硬化和碳酸化硬化。 结晶硬化：石灰浆使用时游离水分蒸发，氢氧化钙晶体
从过饱和的石灰浆溶液析出。
碳酸化硬化：石灰浆体与空气中的二氧化碳化合生成碳
石灰石
白云质石灰石
白 垩
贝 壳
( 理论 )， 1000～1100C （实际） CaCO3 900 C CaO CO2
土窑
立窑
温度正常和煅烧时间正常→正火石灰； 温度过低或煅烧时间不足→欠火石灰；
煅烧时间过长或温度过高→过火石灰。
正火石灰：多孔结构，内部孔隙率大，表观密度小，晶粒 细小，与水反应快。 欠火石灰：内部有未分解的石灰石核心，与水反应时仅表 面水化，石灰石核不能水化。
低，表观密度较小，导热性较低，吸声性较好。
体积稳定。建筑石膏凝结硬化过程中，其体积会略有膨胀
（0.05%~0.15%），这种膨胀避免了普通材料干燥时的开
裂，使石膏制品表面较为光滑饱满、尺寸精确，棱角清晰 完整，从而制成图案花型复杂的装饰构件、模型和雕塑。 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
0.2-0.5MPa。不适用作为承重材料。
硬化时体积收缩大易开裂 游离水分蒸发产生的毛细管力导致结构的大量体积收缩。 收缩的不均匀性导致开裂。因此石灰浆不宜单独使用，施 工时常加入骨料（如砂子）或纤维材料（如纸筋）。 耐水性差 潮湿环境下石灰浆体不会凝结硬化，大部分尚未碳化的 氢
氧化钙易溶于水，
第2章石灰、石膏、水玻璃
6 2.8
8 2.3
10 2.0
11
建筑消石灰粉的技术指标
钙质生消石灰粉 项 目 镁质消生石灰粉 白云石消石灰粉
优等 70
一等 65
合格 60
优等 65
一等 60
合格 55
优等 65
一等 60
合格 55
（CaO+MgO）含量 %， 不小于 体积安定性
合格
合格
合格
合格
合格
合格
游离水(%) 0.9mm筛筛余 (%),不大于
解：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。
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，生成具有水硬性的水化 硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土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。
再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，
2.1.1 石灰的生产
原料：以碳酸钙为主要成分的石灰石、白云石。 900 ~1100c 3
CaCO CaO CO2
MgCO3 MgO CO2
5
600c
状灰
特点：CaO质量下降一半，但体积缩小很少，白色疏松结构。 两种杂质：
欠火石灰：温度过低/时间不够—未充分烧透硬心，影响产量
15
2.1.5 石灰的应用
1.配制石灰乳和砂浆 2.配制无熟料水泥 3.配制石灰土和三合土
石灰＋粘土
比例 5%~12% —— 石灰土(灰土)：用于道路的底基层、基层
石灰＋粘土＋砂（炉渣/石膏）——三合土 用于建筑物的地基、基础。 机理：粘土颗粒表面的少量活性 SiO2和Al2O3与Ca(OH)2反应，生成水硬性
2019二建《建筑工程》章节高频考点：无机胶凝材料的性能和应用
2019二建《建筑工程》章节高频考点:
无机胶凝材料的性能和应用
气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；
水硬性胶凝材料，水泥。
一、石灰
石灰石：碳酸钙(CaC03),生石灰氧化钙(80),消石灰粉氢氧化钙
(Ca(0H)2)o
石灰的技术性质：
保水性好，硬化较慢、强度低，耐水性差，硬化时体积收缩大, 生石灰吸湿性强。
二、石膏
石膏主要成分硫酸钙(CaS04),为气硬性无机胶凝材料。
建筑石膏的技术性质：
1.凝结硬化快；
2.硬化时体积微膨胀；
3.硬化后孔隙率高；
4.防火性能好；
5•耐水性和抗冻性差。
三、水泥
普通硅酸盐水泥代号：P・o,强度等级中，R表示早强型。
（一）常用水泥的技术要求
2•凝结时间
水泥的凝结时问分初凝时间和终凝时间。
初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间，初凝时间不得短于45min;终
凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间，硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h（其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10ho ）
2.体积安定性
水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。
3.强度及强度等级
国家标准规定，采用胶砂法来测定水泥的3d和28d的抗压强度和
抗折强度。
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10.0
15.0
凝结时间
初凝时间不早于6 min；终凝时间不迟于30 min
? 产品标记：产品名称+抗折强度+标准号
例如 抗折强度为2.5MPa的建筑石膏记为： 建筑石膏2.5 GB9776
案例分析
? 某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以 在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半 小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突 然坠落，请分析原因。
? 生产工序：
原料(破碎) ? 脱水 ? 磨细
? 生产(脱水)的工艺：
?非密闭煅烧(干燥空气中)： ? 密闭蒸练(湿的水蒸气)：
? 不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料
生产工艺与产品的组成
125~180?C 水蒸气
CaSO4?2H2O
密
闭
蒸 ? -CaSO4?0.5H2O（强度高）
炼
工 艺
200~360?C
? 特征：
?严格意义上胶凝材料应指浆体； ?能在常温下凝结硬化为固体； ?有较强的胶结能力； ?具有一定的使用性能。
无机胶凝材料
胶凝材料
气硬性胶凝材料
只能在空气中硬化， 也只能在空气中保持 或发展其强度。
如：石灰、石膏、水 玻璃
水硬性胶凝材料
不仅能在空气中硬 化，而且能更好地 在水中硬化保持并 发展其强度。
第二章 石灰、石膏、水玻璃
宿迁职业技术学院 施工教研室 杨云
本章内容
第一节 石膏
一、 石膏的生产及分类 二、 石膏的凝结硬化 三、 石膏的技术性质和应用
第二节 石灰
一、 石灰的生产与分类 二、 石灰的硬化 三、 石灰的技术性质和要求 四、 石灰的应用 五、 石灰的储存
第三节 水玻璃
一、水玻璃的生产 二、水玻璃的硬化 三、水玻璃的特征 四、水玻璃的应用
x＝0.5 ，熟石膏(半水石膏、建筑石膏)
? 石膏胶凝材料 (Gypsum binder )的组成： CaSO 4·0.5H 2O或CaSO 4 。
? 石膏是晶体结构 二水石膏晶体形貌
半水石膏晶体形貌
天石然膏石膏的矿生纤维产状晶体
? 原料：
?天然二水石膏； ?天然无水石膏； ?工业副产物——磷石膏、氟石膏等。
? 硬化
半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是 过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。
二水石膏晶体不断生长、连生、交错， 构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网
凝结硬化的物理化学过 程
半水石膏颗粒
水 石膏浆体
石 水随
膏 化着
二水石膏晶体
硬 化 体
初水 期化 ：反
二应
中 水进
晶 石行
体 膏二
孔隙
堆 积 体
晶水 体石 较膏
? 质量标准：建筑石膏按强度、 细度、凝结时间指标分为优 等品、一等品和合格品三个 等级。
石膏
建筑石膏的技术指标（GB 9776-88）
技术指标
优等品
一等品
合格品
抗折强度/MPa, 不小于
2.5
2.1
1.8
抗压强度/MPa, 不小于
4.9
3.9
2.9
细度(0.2 mm
方孔筛筛余/
5.0
％),不大于
如：水泥
有机胶凝材料 如：沥青、树脂
气硬性胶凝材料关键：干燥状态下，其硬化体 才有较好的性能！
水硬性胶凝材料关键：干燥或潮湿状态下，其 硬化体均有很好的性能！
第一节 石膏
一、石膏的生产及分类
? 石膏的矿物组成 ：CaSO 4·xH2O
x＝2，生石膏 (二水石膏)
X为结晶水H2O
x＝0，硬石膏 (无水石膏)
少晶
石膏胶体
石膏硬化体量体
半水石膏在空气中，也会吸收空气中 的水分子水化成二水石膏晶体。
颗石半
必所须以防，潮石、膏防胶水凝，材以料免运失输效、！储存粒表面二水石膏颗粒表面水石膏全部水中，
膏分化 晶子成 体首二 不断增多先水化水石膏
建筑石膏粉
三、 建筑石膏的技术性质及应用
1、建筑石膏的技术性质
? 外观：色白，密度为2.60～ 2.75 g/cm3,堆积密度为 800～1000 kg/m3。
答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、 天花板、墙面粉刷砂浆等。
缺点—强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构 材料，不宜用于潮湿环境等。
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3. 为什么石膏制品的耐水性差 Why？
答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且二晶体内有明
显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键水结合，因此，
教学目标
1、掌握胶凝材料的概念与分类； 2、了解石膏、石灰的原料及品种，掌握 石膏、石灰的凝结、硬化过程及特性， 了解建筑石膏、石灰的质量要求及应用； 3、了解水玻璃的组成、性能特点及应用。
基本概念：什么是胶凝材料？
? 定义：
经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固 体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。
及
其 产
? -CaSO4(Ⅲ)可溶
品
组 成
400~800?C
CaSO4(Ⅱ)不溶
800~1180?C
120~180?C 干燥空气
非
密 ?-CaSO4?0.5H2O 闭
煅
200~360?C
烧 工
艺
? -CaSO4(Ⅲ)可溶
及 其
产
400~800?C
品 组
成
CaSO4(Ⅰ)不溶＋CaO
石膏生产流程图
废气排放
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原料入口
熟石膏 产品 凝结硬化过程中的水化反应：
CaSO4·0.5H2O ＋1.5H2O ? CaSO 4·2H2O＋Q 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应
? 凝结硬化机理 ——“溶解－沉淀理论”
? 溶解 ? 沉淀
半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石 膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不断溶解， 生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液
水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互石作用力，导
致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45； 膏
另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大晶，石膏制品
长期在水中的强度将更低 。
体
解
4、如何改善石膏制品的耐水性 How? 理
答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙面进行憎水处
理，以减小吸水率；
掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度， 阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。
翻书24页思考分析
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1. 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大？
答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可 塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量； 即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥 发留下大量孔隙。
2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点？