第一章石灰石膏水玻璃

1、书名：建筑材料 第一课第一课气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料一、教学内容：v本项目主要学习石灰、石膏和水玻璃的特性及应用建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094二、教学目标：了解石灰、石膏的生产熟悉气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别掌握石膏的性质、应用、验收、储存、保管建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094 1.1 石灰石灰学习石灰的基础知识学习石灰的基础知识建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-280941.1.1 石灰的概述石灰的由来石灰的由来 生产石灰的主要原料为天然的生产石灰的主要原料为天然的 石灰岩，将其经炉窑煅烧而成的块状产

2、品石灰岩，将其经炉窑煅烧而成的块状产品即为生石灰，简称石灰。即为生石灰，简称石灰。 （一）原料（一）原料v以碳酸钙为主的天然原料：以碳酸钙为主的天然原料：石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等石灰岩、白垩、白云质石灰岩、贝壳等v 原料：石灰石白云石建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094石灰窑石灰窑 900900 CaCO CaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2 （块状生石灰）（块状生石灰）建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094石灰的分类v1，根据煅烧温度 分为正火石灰、欠火石灰、过火石灰v2，根据原材料成分不同，分为钙质石灰，镁质石灰石灰石灰

3、煅烧温度煅烧温度影响影响过火石灰温度过高参合到抹灰层中容易造成膨胀开裂，参合到砌体砂浆中容易造成砌体开裂。正火石灰温度正好质轻色匀，产浆高欠火石灰温度过低不能完全分解，产浆低，残渣量增加(生)石灰的熟化（消解）vCaO+HCaO+H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2+64.9KJ+64.9KJ ( (熟石灰、消石灰熟石灰、消石灰) ) 熟化特点熟化特点（1 1）放热量大：）放热量大： （2 2）体积膨胀：体积膨胀：12.512.5倍倍 建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094（1）石灰的熟化石灰的熟化v石灰在使用前，一般要加石灰在使用前，一般要加水拌和，石灰和水发

4、生反水拌和，石灰和水发生反应的过程称为石灰的熟化应的过程称为石灰的熟化2种熟化方法v1，淋灰v 即生石灰中均匀加入适量的水，得到分散的颗粒细小的熟石灰粉v2，陈伏v 即生石灰中加入过量的水，得到的浆体是石灰乳，石灰乳经沉淀2周时间后得到的膏状物是石灰膏。陈伏通常在化灰池中进行。（2）四种成品v生石灰 白色疏松块状，主要成分为CaOv生石灰粉 由块状生石灰磨细而成v熟石灰粉 用适量水消化生石灰，并经干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2v石灰膏 熟石灰的膏状物，主要成分为Ca(OH)2（3 3）石灰的应用）石灰的应用拌制灰土或三合土拌制灰土或三合土夯实后的灰土或三合土广泛用作建筑物的基础、路面

5、或地面的垫层。三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土用作铺筑步道砖的垫层配制石灰砂浆、石灰乳配制石灰砂浆、石灰乳混合砂浆广泛用于砌筑工程混合砂浆广泛用于砌筑工程石灰砂浆广泛用作内墙、天石灰砂浆广泛用作内墙、天棚的抹面砂浆棚的抹面砂浆石灰乳用作简易的粉刷涂料石灰乳用作简易的粉刷涂料生产硅酸盐制品生产硅酸盐制品蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖蒸压加气砼砌块蒸压加气砼砌块（3）石灰的应用成分成分组成组成应用应用消石灰和砂石灰砂浆消石灰、水泥和砂水泥石灰混合砂浆砌筑砂浆和抹面砂浆石灰乳墙面和顶棚的粉刷材料石灰粉与粘土、砂子三合土建筑物基础、垫层，道路路基材料 （4）熟石灰的硬化 1. 1. 硬化过程硬化过程v1 1）

6、干燥过程：干燥过程： 石灰浆：石灰浆：Ca(OH)Ca(OH)2 2 + H + H2 2O O 析晶析晶 蒸发蒸发( (吸收吸收) )v2 2） 碳化过程碳化过程 Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH+nH2 2O=CaCOO=CaCO3 3+(n+1) H+(n+1) H2 2O O 慢！慢！建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094 熟石灰的硬化v2.2. 硬化特点硬化特点v1 1）硬化收缩大，易产生裂缝；）硬化收缩大，易产生裂缝；v2 2）硬化石灰石体的孔隙率大、密实度小、）硬化石灰石体的孔隙率大、密实度小、强度低；强度低；v3 3）耐水性差。）耐

7、水性差。建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094小组讨论题v石灰熟化为什么要在储灰池中“陈伏”2个星期以上v 答案 生石灰中一般都含有过火石灰，过火石灰熟化慢，若在石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害，石灰在熟化后，还应“陈伏”2周左右。Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜1.1.石灰的特性石灰的特性良好的可塑性好及保水性凝结硬化慢，强度低应用：加入砂浆中，提高砂浆的可塑性，改善保水性耐水性差耐水性差不宜用于潮湿环境及受水侵蚀部位。石灰砂浆墙面因受潮而脱落石灰砂浆墙面因受潮而脱落石灰硬化收缩产生的裂缝石灰硬化收缩产生的裂缝

8、体积收缩大体积收缩大一般不单独使用，必须掺入填充材料，以减少收缩，加快硬化吸湿性强吸湿性强传统的干燥剂传统的干燥剂学习情境二学习情境二石灰的使用石灰的使用建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094万里长城万 里 长 城建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094古埃及金字塔建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094v1.1. 制制石灰乳涂料：石灰乳涂料：v2.2. 配制砂浆：配制砂浆：v3.3. 消石灰配制石灰土或三合土；消石灰配制石灰土或三合土；v4.4. 磨细生石灰粉制作磨细生石灰粉制作硅酸盐制品硅酸盐制品及及无熟料无熟料水泥水泥v

9、5.5. 磨细生石灰制作碳化石灰板磨细生石灰制作碳化石灰板做隔墙做隔墙板、天花板板、天花板建筑材料 高职高专 ppt课件 978-7-111-28094品品种种名名称称 适适 用用 范范 围围 生生石石灰灰 配配制制石石灰灰膏膏；磨磨细细成成生生石石灰灰粉粉 石石灰灰膏膏 用用于于调调制制石石灰灰砌砌筑筑砂砂浆浆或或抹抹面面砂砂浆浆 稀稀释释成成石石灰灰乳乳( (石石灰灰水水) )涂涂料料，用用于于内内墙墙和和平平顶顶刷刷白白 生生石石灰灰粉粉 ( (磨磨细细生生石石灰灰粉粉) ) 用用于于调调制制石石灰灰砌砌筑筑砂砂浆浆或或抹抹面面砂砂浆浆 配配制制无无熟熟料料水水泥泥( (石石灰灰矿矿渣渣

10、水水泥泥、石石灰灰粉粉煤煤灰灰水水泥泥、石石灰灰火火山山灰灰水水泥泥等等) ) 制制作作硅硅酸酸盐盐制制品品( (如如灰灰砂砂砖砖等等) ) 制制作作碳碳化化制制品品( (如如碳碳化化石石灰灰空空心心板板) ) 用用于于石石灰灰土土( (灰灰土土) )和和三三合合土土 消消石石灰灰粉粉 制制作作硅硅酸酸盐盐制制品品 用用于于石石灰灰土土( (石石灰灰+ +粘粘土土) )和和三三合合土土 1.1.4石灰的质量评定石灰的质量评定正火、欠火、过火石灰鉴别观察项目观察项目正火石灰正火石灰欠火石灰欠火石灰过火石灰过火石灰颜色颜色白色或灰黄色中部颜色比边缘深色暗带灰黑色重量轻重重硬度疏松外部疏松中部硬质硬

11、断面均匀中部与边缘不同结构紧密有效氧化钙含量的测定有效氧化钙含量的测定试验准备步骤结果分析有效氧化镁含量的测定有效氧化镁含量的测定试验准备步骤结果分析v 石灰产品石灰产品 技术指标技术指标建筑生石灰建筑生石灰 CaO+MgOCaO+MgO含量、未消化残渣含量、含量、未消化残渣含量、COCO2 2、产浆量、产浆量（JC/T479-92JC/T479-92）建筑生石灰粉建筑生石灰粉 CaO+MgOCaO+MgO含量、含量、COCO2 2、细度、细度 （JC/T480-92)JC/T480-92)建筑消石灰粉建筑消石灰粉 CaO+MgOCaO+MgO含量、游离水、体积安定性、细度含量、游离水、体积安

12、定性、细度 （JC/T481-92JC/T481-92）根据其各项技术指标分为根据其各项技术指标分为优等品、一等品及合格品优等品、一等品及合格品。 质量评定质量评定vCaO+MgOCaO+MgO含量含量：含量越高，活性越高，粘结性越好：含量越高，活性越高，粘结性越好v未消化残渣含量未消化残渣含量：含量越高，石灰质量越差：含量越高，石灰质量越差vCOCO2 2：反映欠火造成的未分解的碳酸盐的含量：反映欠火造成的未分解的碳酸盐的含量v消石灰游离水的含量消石灰游离水的含量：加剧碳化作用影响质量：加剧碳化作用影响质量v细度细度：过量筛余物影响粘结性：过量筛余物影响粘结性 质量评定质量评定生石灰技术指标

13、生石灰技术指标(JC/T 479-1992)(JC/T 479-1992) 质量评定质量评定生石灰粉的技术指标生石灰粉的技术指标(JC/T 480-92)(JC/T 480-92) 质量评定质量评定建筑消石灰粉的技术指标建筑消石灰粉的技术指标 质量评定质量评定1.2.1 石膏概述v 1，高效节能新型建筑材料、前景广阔v2，建筑石膏是一种白色粉末状材料v v 生石膏 建筑石膏加工磨细建筑石膏（半水石膏）建筑石膏（半水石膏）v以半水石膏（-CaSO41/2H2O）为主要成分，不预加任何外加剂的粉状胶结料，主要用于制作石膏建筑制品。v建筑石膏晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，因而强度较低

14、。CaSO42H2O107170加热、脱水CaSO40.5H2O型建筑石膏高强石膏高强石膏v若将二水石膏置于具有0.13MPa、124的过饱和蒸汽条件下蒸压，或置于某些盐溶液中沸煮，可获得晶粒较粗、较致密的型半水石膏（-CaSO41/2H2O），这就是高强石膏。v高强石膏晶粒粗大，调制成浆体时需水量较小，因而强度较高。 建筑石膏的技术特性建筑石膏的技术特性v 硬化后具有保温隔热和吸声性能硬化后具有保温隔热和吸声性能v水化硬化时体积微膨胀水化硬化时体积微膨胀v石膏制品具有良好的防火性石膏制品具有良好的防火性v石膏制品耐水性差石膏制品耐水性差v石膏制品有良好的可加工性石膏制品有良好的可加工性v石膏

15、制品装饰性好石膏制品装饰性好建筑石膏的等级建筑石膏的等级v建筑石膏按技术要求分为优等品、一等品和合格品三个等 级。 技术指标名称优等品一等品合格品强度抗折强度2.52.11.8抗压强度4.93.92.9细度（0.2mm方孔筛筛余）5.010.015.0凝结时间初凝不早于6min，终凝不迟于30min建筑石膏的应用纸面石纸面石膏板膏板纤维纤维石膏石膏板板装饰装饰石膏石膏板板石膏空心石膏空心条板条板在建筑石膏中加入少量胶粘剂、纤维、泡沫剂等与水拌和后连续浇注在两层护面纸之间，再经辊压、凝固、切割、干燥而成。板材韧性好，不燃。主要用于内墙、隔墙、天花板等。将掺有纤维和其他外加剂的建筑石膏料浆，用缠绕

16、、压滤或辊压等方法成型后，经切割、凝固干燥而成。与纸面石膏板比，其抗弯强度较高。主要用于公共建筑的内墙及天花板等。将配制的建筑石膏浆浇注在底模带有花纹的模框中，经抹平、凝固脱模、干燥而成。为了提高其吸声效果，还可制成带穿孔和盲孔的材常用作天花板和装饰墙面。 将掺有轻质填充料或少量纤维材料的建筑石膏料浆浇注入模，经振动成型和凝固后脱模、干燥而成。强度高，可用作内墙和隔墙石膏板具有轻质、隔热保温、吸声、不燃以及施工方便等性能。石膏板具有轻质、隔热保温、吸声、不燃以及施工方便等性能。石膏板图片纸面石膏板纸面石膏板纤维石膏板纤维石膏板石膏装饰板石膏装饰板石膏空心条板石膏空心条板 石膏装饰制品石膏装饰制

17、品v（一）装饰石膏板（一）装饰石膏板v（二）（二） 纸面石膏板纸面石膏板v（三）（三） 石膏空心条板石膏空心条板 v（四）（四） 纤维石膏板纤维石膏板 v（五）艺术装饰石膏制品（五）艺术装饰石膏制品v请观察硬化石膏的结构特点，分析硬化石膏的结构与性能的关联。 案例分析案例分析1.3.1 水玻璃的特性及应用v特性特性 粘结力强，硬化后具有较高的强度，很强的耐酸性，耐热性v应用应用v1，压入地基，加固土壤，提高地基承载能力v2，涂刷石材，混凝土表面，增强建筑物抗风化能力v3，防水剂v水玻璃的应用水玻璃的应用v（）用作涂料，涂刷材料表面（）用作涂料，涂刷材料表面v 直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面直

18、接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，或涂刷粘土砖、硅酸盐制品、水泥混，或涂刷粘土砖、硅酸盐制品、水泥混凝土等多孔材料，可使材料的密实度、凝土等多孔材料，可使材料的密实度、强度、抗渗性、耐水性均得到提高。强度、抗渗性、耐水性均得到提高。v这是因为水玻璃与材料中的这是因为水玻璃与材料中的a a（OHOH）2 2反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔隙。隙。v（2 2）配制防水剂）配制防水剂v 以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：四矾防水剂是以蓝矾四矾防水剂是以蓝矾( (硫酸铜硫酸铜) )、明矾（钾、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬

19、矾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）各份，溶于）各份，溶于6060份的沸水中，降温至份的沸水中，降温至，投入，投入400400份水玻璃溶液中，搅拌均匀份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在而成的。这种防水剂可以在1min1min内凝结内凝结, , 适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。v（3 3）加固土壤）加固土壤v 将模数为将模数为. .的液体水玻璃和氯的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其胀的硅酸胶体，包

20、裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达这种方法加固的砂土，抗压强度可达v。v( 4 ) ( 4 ) 配制水玻璃砂浆。配制水玻璃砂浆。 v将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一定比例配合成砂浆定比例配合成砂浆, ,可用于修补墙体裂缝可用于修补墙体裂缝。v（）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土（）配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土、耐热混凝土v 用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同耐酸

21、砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配制不同耐热度的的耐热骨料，可配制不同耐热度的水玻璃耐热混凝土。水玻璃耐热混凝土。v作业1 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。解 石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最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用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟

22、化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。v参考题1 既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以 用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？v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。v再者，由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。v参考题2 建

23、筑石膏及其制品为什么适用于室内建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？，而不适用于室外使用？解解建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质：下的优良性质：（1 1） 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可细腻，具有良好的装饰性。加入颜料后，可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱微膨胀，故其制品的表面较为光滑饱满，棱角清晰

24、完整，形状、尺寸准确、细致，装饰角清晰完整，形状、尺寸准确、细致，装饰性好；性好；（2 2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保温性、吸声性好。，故其保温性、吸声性好。 （3 3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，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当受到高温作用时或遇火后会脱出21%21%左右的左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性有效地阻止火势的蔓延，具有一定的防火性。（4 4） 建筑石膏制品还具有较高的热容量和建筑石膏制品还具有较高的热容量和一