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山东建筑大学土木工程材料课件第2章气硬性胶凝材料

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02气硬性胶凝材料_土木工程材料

02气硬性胶凝材料_土木工程材料


2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
石灰的应用
工程案例 某工地因工期紧，急需配置石灰砂浆。现建材市场有消石灰粉、
生石灰粉和生石灰三种可供选择。因生石灰价格相对便宜，工地 选择了生石灰作为原材料，买回后立刻加水进行配置石灰膏，再 配置成石灰砂浆。使用数日后，石灰砂浆出现众多凸出的膨胀性 裂缝。试分析其原因。
钠水玻璃： Na2O•nSiO2 (常用) 钾水玻璃： K2O•nSiO2 水玻璃的模数：分子式中SiO2 与Na2O分子数比n。 水玻璃的模数越大，越难溶于水。
2 气硬性胶凝材料 – 2.3 水玻璃
水玻璃的硬化和性质
➢ 水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定
型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下：
将液态水玻璃和氯化钙溶液交 替注入土壤中，两者反应析出 硅酸胶体，能起胶结和填充孔 隙的作用，并可阻止水分的渗 透，提高土壤密度和强度。
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
➢ 石灰的品种 按成品的加工方法分 1. 生石灰：石灰石煅烧后的块状物 CaO 2. 生石灰粉：块状生石灰磨细后的粉末 CaO 3. 消石灰粉：生石灰消化并干燥后的粉末 Ca(OH)2 4. 石灰膏：生石灰充分消化后的膏状物 Ca(OH)2和水
石灰的品种
2 气硬性胶凝材料 – 2.1 建筑石灰
建筑石膏+水
浆体
凝结
硬化
➢初凝：开始失去塑性的时间。 ➢终凝：开始具有强度的时间。
2 气硬性胶凝材料 – 2.2 建筑石膏
➢建筑石膏凝结过程
建筑石膏的凝结与硬化
溶解
反应
结晶
半水石膏溶解
半水石膏与水反 应生成二水石膏
二水石膏溶解度较小，饱和析 出，游离水分逐渐减少，二水 石膏不断增加，浆体稠度增大
《气硬性胶凝材料》课件

《气硬性胶凝材料》课件

压力调节
适当增加压力可以提高胶凝材料的密 实度，从而提高其强度和耐久性。
表面处理技术
表面涂层处理
在气硬性胶凝材料表面涂覆一层保护涂层，以提高其耐腐蚀性和抗老化性能。
表面研磨与打蜡
通过表面研磨和打蜡处理，提高气硬性胶凝材料的外观质量和光滑度。
04
气硬性胶凝材料的市场趋 势与未来发展
市场现状
气硬性胶凝材料市场保持稳定增长，随着环保意识的提高和技术的不断进步，市场 需求持续扩大。
感谢观看
气硬性胶凝材料
目 录
• 气硬性胶凝材料的定义与特性 • 气硬性胶凝材料的生产工艺 • 气硬性胶凝材料的性能优化 • 气硬性胶凝材料的市场趋势与未来发展 • 气硬性胶凝材料的环境影响与可持续发展
01
气硬性胶凝材料的定义与 特性
定义
气硬性胶凝材料是指通过空气中的二氧化碳或水硬性胶凝材 料是指通过与水反应来硬化的胶凝材料。与水硬性胶凝材料 不同，气硬性胶凝材料不能与水混合使用，只能在干燥的环 境中使用。
气硬性胶凝材料在硬化过程中不会释放出大量的热量，因此 不会对周围环境造成过大的影响。同时，由于其硬化过程比 较缓慢，所以硬化后可以获得较高的抗压强度和耐久性。
特性
硬化过程缓慢
气硬性胶凝材料的硬化过程比较缓慢，需要较长 时间才能达到完全硬化的状态。因此，在施工过 程中需要耐心等待，避免过早移动或加载。
应用领域
01 02
建筑行业
气硬性胶凝材料在建筑行业中广泛应用于砌筑、抹灰、地面铺设等工程 中。由于其硬化后具有较高的抗压强度和耐久性，能够保证建筑物的质 量和安全性。
工艺品制作
气硬性胶凝材料也可以用于制作各种工艺品和装饰品。由于其硬化后具 有细腻的表面质地和良好的光泽度，能够制作出精美的艺术品。
气硬性胶凝材料 ppt课件

气硬性胶凝材料 ppt课件

根据石膏中含有结晶水的多少，原料分为：
硬石膏（CaSO4）—— 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。也称无水石 膏，结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的重要辅助原料。
天然石膏（CaSO4﹒2H2O）—— 也称生石膏或二水石膏。大部分天然石膏为生石膏，是生产建
筑石膏的主要原料。
建筑石膏
30
度加快,几乎可以同步熟化,而且又均匀分散在生石灰粉中,不至
引起过火石灰的种种危害。
真题
9
ppt课件
注册考试真题
[注册造价工程师] 原题: 生石灰（又称块灰）加水熟化成石灰浆（氢氧化钙和水）。使用 前，应在储灰坑中“陈伏”（ ）天以上，其目的是消除过火石灰 的危害，同时也得到良好的可塑性。
A．7 B．15 C．21 D．30
灰砂砖
25
ppt课件
灰砂空心墙体砖
轻 质 保 温 灰 砂 生产砖工艺
蒸压灰砂墙体砖
灰 砂 墙 体 砖
26
ppt课件
回顾
灰砂2砖7 工艺流程图
ppt课件
知识点回顾——石灰
◊ 生石灰的熟化是指……熟化过程的特点？
◊ 石灰在生产过程中，应严格控制煅烧温度的高低及分布，以
及原料尺寸的大小，否则容易产生……对石灰质量有何影响？
石
石
灰
灰
浆
浆
A
B
两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？
石灰砂浆A为凸出放射性裂纹，这是由于石灰浆的陈伏时间不足，致使其
中部分过火石灰在石浆砂浆制作时尚未水化，导致在硬化的石灰砂浆中继续
水化成Ca(OH)2，产生体积膨胀，从而形成膨胀性裂纹。 石灰砂浆B为网状干缩性裂纹，是因石灰砂浆在硬化过程中干燥收缩所致。
《土木工程材料(第3版)》教学课件第2章 无机气硬性胶凝材料

《土木工程材料(第3版)》教学课件第2章 无机气硬性胶凝材料

出，产生凝结硬化。
Na2O.nSiO2+CO2 +mH2O
Na2CO3+nSiO2.mH2O
上述反应因空气中二氧化碳含量太低而进行很慢，使用 中加入氟硅酸钠作为促硬剂，以加快水玻璃的硬化。
2 [ Na2O.nSiO2 ]+Na2SiF6 +mH2O
6 NaF+(2n+1)SiO2.mH2O
2.3 水玻璃
三、水玻璃的技术性能
（1）粘结力强，强度较高。水玻璃混凝土的抗压强度可达 15－40MPa。 （2）耐酸性好，硬化后的主要成份为二氧化硅，可抵抗多 数有机酸、无机酸侵蚀性气体。适宜配制水玻璃耐酸混凝 土、耐酸砂浆。 （3）耐热性好，可配制耐热水玻璃混凝土、耐热砂浆、耐 热胶泥。 （4）耐碱性和耐水性差，由于水玻璃硬化过程中反应不完 全，部分未反应的水玻璃在水中和碱性溶液中均可以溶解， 所以水玻璃不耐水，不耐碱。
2.3 水玻璃
四、水玻璃的应用
（1）用于土壤加固。将水玻璃与氯化钙溶液交替灌入土 壤中，两种溶液反应生成硅酸胶体，胶结和填充土壤空隙， 阻止水分的渗透，增加土壤的密实度和强度。
（2）涂刷建筑物表面。涂刷材料表面或浸渍多孔材料， 增加材料的密实度和强度，提高其抗风化能力。但不能对 石膏制品进行涂刷和浸渍，因为水玻璃能与石膏反应生成 硫酸钠晶体，产生体积膨胀，造成破坏。
2.1 石灰
2.石灰的硬化
石灰浆体的硬化包括碳化作用和分逐渐蒸发或被砌体吸收，使
Ca(OH)2溶液过饱和而逐渐结晶析出，促使石灰浆体硬化，与逐渐失去水 分的胶体结合成固体。
（2）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳和水化合成为碳酸钙的过 程。
Ca(OH)2+ CO2 + nH2O
气硬性胶凝材料ppt课件

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提高耐久性。
结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。碳
化过程长时间只限于表面，结晶过程主要在内部
发生。
12
原因 空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢， 同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳， 阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无 法析出，影响硬化过程的进行。
13
四、石灰的技术要求
有效成分含量
• 土木工程对胶凝材料有哪些性能要求？ • 怎样正确选择和使用胶凝材料？
6
第一节 建筑石灰
千
锤 百 炼 出 深 山
烈 火 焚 烧 若 等 闲
粉 身 碎 骨 浑 不 怕
只 留 清 白 在 人
间
7
一、石灰的生产
煅烧石灰石 或白垩,内
含CaCO3
温度过低时 温度在900℃左右时
温度过高时
碳酸钙没有完全 分解，降低了生 石灰的产量
。
38
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
39
40
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？
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空 气中保持和发展其强度；
关键：干燥状态下，其硬化体才有较好 的性能！ 水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好 地在水中硬化，保持并发展其强度。
关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均 有很好的性能！
5
学习要求—三问？
• 胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素 是什么？
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【材料课件】2 气硬性胶凝材料

【材料课件】2 气硬性胶凝材料

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2.2.3 石 灰 的 特 性
1. 良好的保水性 于氢氧化钙粒子极细(直径约1μm)，数量多，总表
面积大，能吸附水膜而不易失去。利用保水性好的特性拌制石灰砂浆 或石灰混合砂浆 。
2. 凝结硬化慢、强度低 石灰浆碳化在表面形成碳酸钙外壳，碳化作
用难以深入，内部水分又不易蒸发，因此凝结硬化缓慢。硬化后的强 度也不高, 1:3 的石灰砂浆28天的抗压强度为 0.2～0.5 MPa。
2.熟化时的现象 (1) 石灰熟化 过程中水化热较大，见表2.6 。 (2) 外观体积约增加 1.5~2 倍 。
3. 结论 生石灰使用前必须熟化 。 4.熟化时注意事项 为了消除过火石灰的危害，须将石灰在化灰池内放置
两周以上，称为“ 陈伏 ” ；“ 陈伏” 期间石灰膏表面应保持一层水 膜，防止其碳化 。
3. 耐水性差 石灰浆体在潮湿环境中，难以晶体析出，凝结硬化不会
进行。而硬化后的石灰长期受水浸泡，氢氧化钙晶体也会重新溶于水， 使硬化的石灰溃散 。
4. 硬化后体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引
起毛细管显著的收缩，从而造成了体积极大的收缩。
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2.2.4 石灰的应用
1. 砂浆 常用于配制石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。 2. 粉刷 石灰膏加水拌合，可配制成石灰乳，用于粉刷墙面。 3. 石灰土和三合土 石灰土由石灰、粘土组成 , 三合土由石灰粘土和
（2）石膏空心条板 以建筑石膏为主要原料，掺加适量填充料或少
量纤维材，加水搅拌、振捣成型、抽芯、脱模、烘干而成, 该板不 用纸，不用胶，强度高。可用作内隔墙，安装时不需龙骨。
（3）石膏装饰板 石膏装饰板是以建筑石膏为主要原料，掺加少量
纤维增强材料和胶结料，加水搅拌制成。装饰板有平板、多孔板、 花纹板、浮雕板等多种 。
土木工程材料 第二章 气硬性胶凝材料

土木工程材料 第二章 气硬性胶凝材料

➢ 消解平安 ➢ 措施：分层消解
2.硬化
1〕枯燥结晶硬化：
水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子
产生2种强度
——附加强度 水分蒸发，氢氧化钙过饱和析晶
——结晶强度
放出水份
2〕碳化： Ca〔OH〕2＋CO2＋H2O —— CaC〔O3出＋汗〕
(n+1)H2O
外表形成的碳酸钙层结构较致密
石灰的硬化
氢氧化钙晶体 水分损失
１３————半二水水石石膏膏；晶２体—；—４二—水—石交膏错胶的体晶微体粒；体堆积晶体量增多体较少
建筑石膏凝结硬化示意图
体
等级 优等品
2h强度 抗压 抗折 4.9 2.5
细度
凝结时间/min
0.2mm方孔筛筛余
/% ≯
初凝 终凝
5.0
一等品 3.9 2.1
10.0
≮6 ≯30
合格品 2.9 1.8
特点：极快,全过程约7～12min。
凝结硬化
自由水水化和蒸发，石膏浆体可塑性减小，浆
体变稠——凝结
• 建筑石膏初凝仅需5分钟，终凝不超过30分钟，1周左右完全
晶硬化体。逐渐长大，浆体产生强度，直到枯燥—— • 需参硬加化缓凝剂：动物胶、纸浆废液、硼砂、酒精废液
石 膏硬化随着水化反响水化初期：
体中晶进行二水石膏二水石膏晶
2.4 水玻璃
2.4.2 水玻璃的应用
〔1〕 用作涂料，涂刷材料外表 〔2〕 配制防水剂 〔3〕 加固土壤 〔4〕 配制水玻璃砂浆 〔５〕配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土
CaC3O 900100C 0CaO CO2Q
块状生石灰
100 白色略带灰色、 56 44 多孔、轻
石灰窑
竖窑 土 窑回转窑立 窑
2气硬性胶凝材料-PPT课件

2气硬性胶凝材料-PPT课件

室 内墙面和顶棚粉刷。
2.配制砂浆
者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面
2019/6/2
16
2.1 石灰
3.拌制石灰土和石灰三合土
灰土，若再加入砂（或碎 石、炉渣等），即成三合土。主要用于建筑物基础、路面和地 面的垫层。
4.生产硅酸盐制品
(或消石灰粉)和砂(或粉煤灰、粒化高炉矿渣、 炉渣)等硅质材料加水拌和，经过成型、蒸养或蒸压处理等工序 而成的建筑材料，统称为硅酸盐制品。如灰砂砖、粉煤灰砖、 粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。
2019/6/2
9
2.1 石灰
表2-1 生石灰技术指标(JC/T 479-92)
钙质生石灰
项
目 优等品 一等品 合格品
(CaO+MgO)含量， %，不小于
90
85
80
未消化残渣含量
(5mm圆孔筛筛余 5
10
15
量)，%,不大于
CO2，％，不大 于
5
7
9
产浆量，L/kg， 不小于
2.8
2.3
2.0
镁质生石灰 优等品 一等品 合格品
建筑材料
土木工程学院建筑工程系
2019/6/2
1
2 气硬性胶凝材料
2气硬性胶凝材料
2 Air hardening gel material
2.1 石灰 2.2 石膏 2.3 水玻璃
2019/6/2
2
2 Air hardening gel material
胶凝材料(binding materials) 经物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结
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2 气硬性胶凝材料
一、填空 1.石灰的特性有：可塑性＿＿、硬化＿＿、硬化时 体积＿＿和耐水性＿＿等。 2.建筑石膏具有以下特性：凝结硬化＿＿、孔隙率 ＿＿、表观密度＿＿，强度＿＿凝结硬化时体积＿ ＿、防火性能＿＿等。
建筑材料课件第02章--气硬性胶凝材料

建筑材料课件第02章--气硬性胶凝材料


第 16页
2.1.4 石灰的应用
品种名称 生石灰 石灰膏
生石灰粉 (磨细生石灰粉)
消石灰粉
适用范围
配制石灰膏；磨细成生石灰粉
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 稀释成石灰乳(石灰水)涂料，用于内墙和平顶刷白
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆
配制无熟料水泥(石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰 火山灰水泥等) 制作硅酸盐制品(如灰砂砖等) 制作碳化制品(如碳化石灰空心板) 用于石灰土(灰土)和三合土
应注意防潮和防碳化
生石灰应贮存在干燥的环境中，要注意防雨防潮， 并不宜久存。最好运到工地（或熟化工厂）后立 即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期。
消石灰贮存时应包装密封，以隔绝空气，防止碳 化；对石灰膏，应在其上层始终保留2cm以上的水 层，以防止其碳化而失效。
注意安全
由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积 膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意安 全。
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，并保持和发展其强度，如各种水泥。
第 2页
2.1石灰
2.1.1 石灰的生产及分类 石灰的来源之一是某些工业副产品。如：
CaC2＋2H2O＝C2H2↑＋Ca（OH）2 生产石灰的原料为石灰石、白云质石灰石或其他含
碳酸钙为主的天然原料。
品种名称
钙质消石灰粉 镁质消石灰粉 白云石消石灰粉
氧化镁含量/％
≤4
4≤MgO<24
24≤MgO<30
第 15页
建筑消石灰粉的技术指标
钙质生石灰粉
镁质生石灰粉
白云石消石灰粉
项
目
优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品
山东建筑大学土木工程材料课件第2章气硬性胶凝材料-PPT精选文档72页

山东建筑大学土木工程材料课件第2章气硬性胶凝材料-PPT精选文档72页


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。
30.10.2019
16
2.石膏的凝结硬化
干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行，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摩擦力和粘结 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摩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。
40
熟化为石灰膏：
将生石灰放入水 中，注意水要过量
池中透明液体为氢氧 化钙饱和溶液，下部 沉淀即为熟石灰
生石灰要在水中放置两周以上，此过程
即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完
全和水反应，不会因含有过火石灰造成
熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。
30.10.2019
41
熟化为熟石灰粉（水要适量）： 将生石灰块淋水，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（消石灰粉）。
30.10.2019
3
石灰 气硬性胶凝材料 石膏
无机胶凝材料 胶
水玻璃
凝
水硬性胶凝材料：各种水泥
材
料 有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶等
30.10.2019
4
气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化， 保持并发展其强度的胶凝材料。
水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能 更好地在水中硬化，保持 并继续发展其强度的胶凝材料。
磨细生石灰粉 消石灰粉 石灰膏 石灰乳
30.10.2019
48
多用来拌制灰 土和三合土
第2章 气硬性胶凝材料

第2章 气硬性胶凝材料

第2章 气硬性胶凝材料胶凝材料指能在物理、化学作用下，从具有流动性的浆体转变成坚固的石状体，并能将砂、石子等散粒材料或砖、板等块片状材料粘结为一个整体的材料。

胶凝材料按化学成分分为两大类：有机胶凝材料和无机（矿物）胶凝材料。

无机胶凝材料则按照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硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度；水硬性胶凝材料则不仅能在空气中，而且可以更好地在水中硬化，保持并发展其强度。

2.1 石灰 2.1.1 石灰的生产生产石灰的原料主要是石灰石，石灰石的主要成分是碳酸钙（CaCO 3），其次是碳酸镁（MgCO 3）和少量粘土杂质。

将石灰石置于窑内高温下煅烧，碳酸钙和碳酸镁受热分解，分解出二氧化碳（CO 2）气体后，得到以氧化钙（CaO ）为主要成分的呈白色或灰白色的块状成品即为生石灰，又称块灰。

32900CaCO CaO CO +↑−−−→℃32700MgCO MgO CO +↑−−−→℃欠火石灰的产浆量低，质量较差，降低了石灰的利用率。

过火石灰颗粒往往会在正火石灰硬化后才吸湿消解而发生体积膨胀，这使已硬化的灰浆表面会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接影响工程质量。

2.1.2 石灰的熟化（消解）与陈伏“熟化”（又称石灰的“消解”）通常是将生石灰加水，反应生成消石灰（氢氧化钙）的过程，反应式如下。

22CaO H O Ca OH 64.9kJ/mol ++−−→（） 为了消除熟石灰中过火石灰颗粒的危害，石灰浆应在储灰坑中静置2周以上再使用，此过程称为“陈伏” 2.1.3 石灰的硬化石灰浆体的硬化包括两个同时进行的过程：干燥结晶和碳化作用。

（1）干燥结晶 （2）碳化作用碳化作用是指氢氧化钙与空气中的二氧化碳在有水的条件下生成碳酸钙晶体的过程，反应式如下：22232Ca OH CO H O CaCO 1H O n n ++++−−→（）（） 2.1.4 石灰的技术指标石灰的各项指标要求如表2.1——2.3所示 2.1.5 石灰的性质（1）良好的保水性、可塑性 （2）凝结硬化慢、强度低 （3）耐水性差 （4）体积收缩大 2.1.6 石灰的应用（1）石灰乳涂料和石灰砂浆 （2）灰土和三合土 （3）硅酸盐制品（4）碳化石灰板 （5）无熟料水泥 2.1.7 石灰的运输和储存生石灰块及生石灰粉在运输时要采取防水措施，不能与易燃、易爆及液体物品同时装运。

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山东建筑大学土木工程材料课件第2章气硬 性胶凝材料
此处添加副标题内容
07.02.2021
2
本章教学目标
掌握：胶凝材料的定义、分类；建筑石灰、
石膏技术要求、性质
熟悉：石灰的、石膏的的熟化、硬化和应用
了解：石灰的生产、石灰的品种
07.02.2021
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定义与分类
胶凝材料：指经过自身的物理化学作用后， 能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一 些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度 的整体的材料。
07.02.2021
4
石灰 气硬性胶凝材料 石膏
无机胶凝材料 胶
水玻璃
凝
水硬性胶凝材料：各种水泥
材
料 有机胶凝材料：沥青、树脂、橡胶等
07.02.2021
5
气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化， 保持并发展其强度的胶凝材料。
水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，又能 更好地在水中硬化，保持 并继续发展其强度的胶凝材料。
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”。
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。
07.02.2021
15
4）.死烧石膏
当加热温度高于400℃时，石膏完全失水，成 为不溶性硬石膏（CaSO4Ⅱ）。此无水石膏就失 去了凝结硬化性能。但当加入激发剂混合磨细
后，又可恢复水化硬化能力，成为无水石膏水
泥。它可制作石膏灰浆、石膏板和其它石膏制 品。
5）.高温煅烧石膏
温度高于800℃时，部分硬石膏分解出中CaO，
07.02.2021
23
（6）具有一定的调温调湿性
主要是因为其导热系数小、热容量大和孔隙率 大。
（7）耐水性和抗冻性差
主要是因为其孔隙率大、吸水性强。
（8）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
磨细后的产品即为高温煅烧石膏。
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2.1.2 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。
1.石膏的水化
Ca 41 2 S H 2 O O 1 1 2 H 2 O Ca 42 S H 2 O O
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2.2.2 石灰的水化与硬化
1、生石灰的熟化
工程上使用的石灰大都是熟石灰，有时需要使用 石灰膏，有时使用熟石灰粉。
C a O H 2 O C a ( O H ) 2 6 4 .9 k J
生石灰+水
熟石灰
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水化过程中体积增大1～2.5 倍，迅速放出大量热
2.1 石 膏
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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。
2.1.1 石膏的原料、生产及品种
1.石膏的原料
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。
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多用来拌制灰 土和三合土
熟石灰粉
石灰岩 煅烧 生石灰块
磨细
粉刷墙壁
加过量水 进行陈伏
生石灰粉
使用时可以 不进行陈伏
石灰乳 加水稀释 石灰膏
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用来拌制砌筑砂 浆或抹面砂浆
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2.石灰的应用
➢ 配制石灰砂浆、石灰乳 ➢ 配制石灰土、三合土 ➢ 生产碳化石灰板 ➢ 加固含水的软土地基
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2、石灰的技术要求
有效成分含量
生石灰的技术要求未 欠消 火化 程残 度渣含量
见表2－2、2 －3（P15）
产浆量
有效成分含量 熟石灰粉的技术要求体 游积 离安 水定 含性 量
细度
见表2－4 （P15）
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2.2.4 石灰的应用
1、常用建筑石灰的品种
磨细生石灰粉 消石灰粉 石灰膏 石灰乳
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脱硫石膏
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2.石膏的生产与品种
1）.建筑石膏
β型半水石膏
C4 a 2 H 2 S O O 1 0 ~ 1 7 7 0 C4 a 1 2 H S 2 O O 1 1 2 H 2 O
2）.高强石膏
α型半水石膏
C a S O 4 2 H 2 O 1 2 5 0 C ， 0 .1 3 M P a C a S O 4 1 2 H 2 O 1 1 2 H 2 O
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（２）凝结硬化时体积微膨胀
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。
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（3）硬化后孔隙率大，表观密度和强度 较低
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结晶和碳化两个过程同时进行，但极 为缓慢。碳化过程长时间只限于表面，结 晶过程主要在内部发生。
原因
空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展 缓慢，同时表面的石灰浆一旦硬化就形成 外壳，阻止了CO2的渗入，同时又使内部的 水分无法析出，影响硬化过程的进行。
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三合土用作铺筑步道砖的垫层
灰
土 07.0桩2.2021
当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体
0积7.02膨.202涨1 ，引起隆起鼓包和开裂。
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2、石灰的硬化 包含结晶、碳化两个过程
结晶：石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸 发，使Ca(OH)2从饱和溶液中逐渐结晶析出。
碳化：
C a ( O H ) 2 C O 2 H 2 O C a C O 3 n 1 H 2 O
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（５）防火性好，但耐水性差
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。
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2.1.4 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:
如纸面石膏板、装饰石膏板、吸声用穿孔石 膏板。 (3） 制作石膏艺术制品建筑雕塑和模型。
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纸面石膏板
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装饰石膏板
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欠火石灰 正火石灰 过火石灰
氧化钙含量 高、表观密 度小，孔隙
率高。
如何解决它
的危害？
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在煅烧过程中，质量损失44%，体积损失 10～15%，所以生石灰是一种多孔状、比表面 积大，晶格畸变大的物质，水化活性非常大。
将煅烧成的块状生石灰经过不同的加工， 还可得到石灰的另外三种产品：
1）、生石灰粉 2）、消石灰粉 3）、石灰膏
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。
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2.石膏的凝结硬化
干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行，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摩擦力和粘结 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摩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。
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吸声用穿孔石膏板
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吸声用穿孔石膏板
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石膏艺术制品
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石膏艺术制品
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2.2 石 灰
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大型石灰窑
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小石灰窑
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生石灰
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（2）天然石膏（CaSO4·2H2O）：也称生石膏或 二水石膏，大部分天然石膏矿为生石膏，是生产 建筑石膏的主要原料。
（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。
（4）化工石膏：指含有CaSO4·2H2O成分的化学 工业副产品。
2.2.3 石灰的性质
1.石灰的特性
a、可塑性好和保水性好
Ca(OH)2粒子表 面可以吸附水膜
b、水化时水化热大，体积增大
c 、吸湿性好 d 、凝结硬化慢
生石灰可以用来 做干燥剂
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e、强度低 f 、体积收缩大 g、耐水性差
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石灰硬化收缩产生的裂缝 石灰砂浆墙面因受潮而脱落