建筑与装饰材料-第五章

建筑与装饰材料建筑经济管理专业主讲人:邱海军2012.12第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰定义：胶凝材料：经过自身的物理化学作用后，能够由浆体材料变成固体，并在变化过程中把一些散料或者块状材料胶结成整体的材料。

1、按照化学成分分类：无极胶凝材料以无机矿物为主要成分，例如石膏、水泥。有机胶凝材料是以天然或者人工合成的高分子化合物为基本成分的材料，例如沥青、树脂等。

2、按照硬化条件分类：气硬性胶凝材料，在空气中硬化并保持和发展其强度，不能用于地下或者潮湿环境，例如石膏、石灰、水玻璃、夌苦土等。水硬性胶凝材料可在空气中硬化，但是在水中能更好的保持和发展其强度，例如水泥。

3、混合砂浆由水、水泥、砂、石灰组成。水泥砂浆由水、水泥、砂组成。

4、在±0.000以下用M5水泥砂浆砌筑。3第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰4第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰5第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰

建筑石灰是一种古老的建筑材料，是生石灰、消石灰的总称。一、生石灰的生产和品种生石灰的生产原料是含有CaCo3的岩石（石灰石、白垩）等，将这些原料在高温下煅烧，既得CaO（生石灰）。

CaCo3--（900℃）-----CaO+CO2↑MgCo3--（900℃）-----MgO+CO2↑1、正火石灰、过火石灰、欠火石灰。6第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰7第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰2、石灰有以下四种产品：1）、生石灰块（吸收空气中的水分，自动生成熟石灰粉。立即熟化成石灰浆，变储存期为陈伏期）2）、磨细生石灰粉将生石灰块粉碎、磨细制成建筑生石灰粉。建筑生石灰粉直接用于工程或者产品，优点：A、磨细生石灰粉颗粒小、细度高，表面积大，水化速度快，不经陈伏期，提高效率。B、过火石灰由于磨细加快了熟化，欠火石灰由于磨细而混合均匀，提高了石灰的质量和利用率。C、石灰的熟化和硬化过程合二为一，熟化时的热量促进硬化的质量，克服了石灰硬化慢的缺点。8第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰3）、消石灰粉：将生石灰块淋水而得的Ca(OH)2粉末状产品。4）、石灰膏：将生石灰块用过量水消化而得的Ca(OH)2膏状体产品。或者用消石灰粉与水混合而成的膏状体。9第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰二、生石灰的熟化生石灰在使用前，要先将生石灰熟化成熟石灰粉或者熟石灰膏。（一）、熟化过程熟化（淋灰）是将生石灰加水反应成氢氧化钙，同时释放出一定热量的过程。

CaO+H2O=Ca(OH)2+64.8KJ生石灰的水花能力极强，放出大量的热，体积增大。（二）、熟化方法根据加水量的不同，熟化方法有两种：石灰膏（熟化、过筛、陈伏二周）消石灰粉。10第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰三、石灰的硬化熟石灰在空气中逐渐干燥变硬的过程，成为石灰的硬化。硬化同时进行两个过程。（一）结晶过程石灰浆体中的水分蒸发或者被砌体吸收而使石灰粒子结合紧密，获得一定强度，随着游离水的减少，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中析出。（二）、碳化过程Ca(OH)2+nH2O+CO2=CaCo3+(n+1)H2O两个过程只能在空气中进行，所以说石灰石气硬性胶凝材料。11第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰

石灰浆的强度、硬度不高和耐水性差的原因：石灰的硬化进度慢，在较长时间内是湿润状态，一是空气中的二氧化碳含量少，碳化作用慢。而且石灰浆一旦碳化，在外表面形成了碳酸钙致密的外壳，二氧化碳又进入不了内部，内部的水分也蒸发不成，影响内部结晶和碳化的进行。四、石灰的技术要求见表5-3。消石灰的技术要求注意体积安定性和细度的要求。12第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰1、体积安定性是指水泥、石灰在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，安定性不良会使水泥、石灰制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。2、细度：细度是指颗粒总体的粗细程度。颗粒越细，与水发生反应的表面积越大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，但在空气中硬化收缩性较大，成本也较高。如颗粒过粗则不利于活性的发挥。13第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰五、石灰的特性和应用（一）、石灰的特性1、良好的可塑性和保水性生石灰粉的粒度极细，为0.001mm，每一个Ca(OH)2的粒子表面均能包裹一层水膜，降低摩擦力，可塑性好。保水性是指石灰砂浆保持水分的能力。2、凝结硬化慢、强度低为了增加石灰砂浆的可塑性，实际石灰加水的量远大于石灰熟化的水量，多余的水分蒸发后，在结构内部生成较大的孔隙，使石灰的强度不高。14第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰3、耐水性差Ca(OH)2长期在水中，能够溶解而破坏，所以耐水性差。4、体积收缩大石灰砂浆在硬化过程中要蒸发大量的水，使石灰内部生成毛细孔而收缩，因此体积收缩大。石灰浆不能单独使用，必须添加填充材料，例如沙子、纸筋、麻刀筋等，减少收缩和裂缝。15第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰（二）、石灰的应用1、拌制灰土或者三合土灰土是熟石灰粉与粘土按照一定比例混合均匀，夯实而成。一般有二八、三七灰土(体积比)。三合土是熟石灰粉、粘土、细沙按照一定的比例混合均匀并夯实。灰土和三合土广泛用于建筑物基础换填、路面或者地面的垫层。

强度和耐水性都比石灰砂浆、粘土高，因是粘土表面的活性SiO2和Al2O3与石灰反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，该矿物质不溶于水而又增加了灰土的密实度，减小了孔隙率，因而强度高和耐水性好。16第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰17第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰2、配制石灰砂浆和石灰乳石灰砂浆广泛用于砌筑工程，内墙、顶棚的抹灰工程。石灰乳是石灰膏稀释而成，可以作为简单的室内粉刷材料。3、生产硅酸盐产品磨细生石灰粉、砂、粒化高炉矿渣、炉渣、粉煤灰等硅质材料混合，再经高温、高压养护，就可制得密实或多孔的硅酸盐制品，灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砌块等。石灰的作用主要是：砖的强度是靠生石灰中的活性CaO与砂中的SiO2在水热条件下起化学反应生成水化硅酸钙，把未参与反应的砂粒胶结在一起，增加砖的强度。18第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰19第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰4、生产碳化石灰板磨细生石灰粉、玻璃纤维、砂等混合搅拌成型，加入二氧化碳碳化，支撑轻质板材，称为碳化石灰板。该板表观密度小，导热系数低，主要起内墙分隔、外墙围护作用。5、加固软土地基石灰桩：在桩孔内灌入生石灰块，利用石灰熟化时吸水和体积膨胀来挤密地基土。20第五章气硬性胶凝材料

第一节建筑石灰6、生石灰用于生产无熟料水泥（不经过煅烧制成的水硬性水泥）在变工业废渣为建筑材料时，将生石灰、矿渣、粉煤灰、火山灰共同磨细，生成胶凝性、耐水好的水化硅酸钙和水化铝酸钙。生石灰在运输或者储存时，应避免受潮，防止生石灰吸收空气中的水分而自行熟化，一般保质期不宜超过一个月。21第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏建筑石膏在建筑业得到广泛应用。其制品具有质轻、耐火、隔声、绝热等优点。石膏作为外加剂，用于水泥、水泥制品及硅酸盐制品的生产中。一、石膏的生产与种类

石膏的生产主要原料是天然二水石膏（CaSO4.2H2O）和一些含有CaSO4.2H2O的化工副产品及废渣（化工石膏）。磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣。

石膏的生产工艺，就是将二水石膏在不同压力和温度下煅烧，再经磨细得到的。22第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏23第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏煅烧条件不同，石膏品种不同：（一）、建筑石膏(半水石膏)二水石膏在沸腾炉内经107℃~170℃煅烧，二水石膏脱水为细小晶体的β型半水石膏，再经磨细制成的白色粉末为建筑石膏。CaSo4--（107~170℃）---CaSO4.(1/2)H2O+(1+1/2)H2O（二）、高强石膏二水石膏在蒸压锅内经0.13Mpa的水蒸气（125℃）蒸压脱水，得到的晶粒比β型粗大，为α型半水石膏，将此石膏磨细得到的白色粉末为高强石膏。CaSO4--（125℃，0.13Mpa蒸压）---CaSO4.(1/2)H2O+(1+1/2)H2O24第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏高强石膏的晶体颗粒较建筑石膏的体积大，表面积小，班制相同稠度的膏体需水量少，因此该石膏硬化后结构密实，强度高。生产成本也高。主要用于室内高级抹灰、装饰制品和石膏板等。25第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏二、建筑石膏的凝结与硬化（一）、建筑石膏的水化CaSO4.(1/2)H2O+(1+1/2)H2O-----CaSO4.2H2O二水石膏的溶解度小于半水石膏，所以二水石膏不断的从过饱和溶液中析出并沉淀，二水石膏的不断析出又促使上述反应不断进行，知道半水石膏全部转化为二水石膏。该过程持续大约7-12分钟。26第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏（二）建筑石膏的凝结硬化随着浆体中的水分消耗、蒸发，自由水不断减少，浆体逐渐变稠而失去可塑性，这一过程称为凝结。在凝结的过程中，二水石膏胶体微粒不断变为晶体，晶体颗粒越来越大，晶粒之间互相搭接、叫错、共生，粘结力逐渐增大，强度不断增长，这个过程称为硬化。27第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏三、建筑石膏的特性（一）、凝结硬化快7-12分钟失去可塑性，30分钟开始产生强度。这一事件很快，对施工不利，因此要加入缓凝剂。（二）、体积微膨胀性一般胶凝材料在硬化过程中会产生收缩变形，但是石膏却体积膨胀增大1%，这一特性使石膏特别能充满模具，制成精致的建筑装饰品。（三）、硬化后孔隙率高为了施工时的可塑性，石膏浆体压要加入多量的水，水分消耗后留下大量的孔隙，造成孔隙率大。因此石膏制品具有孔隙率大、表观密度小、保温隔热性好、隔声性好。但是缺点同时存在：强度低、吸水率大、抗渗相差。28第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏（四）、防火性好，耐火性差二水石膏在常温下是稳定的，但是遇到火焰时，水会蒸发产生蒸汽，一方面延缓石膏表面温度的升高，一方面水蒸气可以阻止火势的蔓延因此防火性好。但是二水石膏脱水后，强度降低，依次耐火性差。（五）环境的调节性建筑石膏无毒无味，对人体无害。由于其具有较大的吸湿性、热容量大、保温隔热效果好，能在一定的程度上调解室内的温、湿度，对人体健康有利。29第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏（六）、耐水性、抗冻性差软化系数0.3，在冻融环境中会破坏，因此不能用在室外。四、建筑石膏的技术要求见表5-4.30第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏五、建筑石膏的应用主要用于室内抹灰、粉刷、生产石膏板及其制品，做水泥生产中的缓凝剂和激发剂。（一）、室内抹灰及粉刷建筑石膏、水、砂拌制成石膏砂浆，用于室内抹灰。建筑石膏、水、砂、不溶性硬石膏拌制成石膏粉刷砂浆，用于室内粉刷。分为（M、D、W）三种。硬石膏为二水石膏加热至1190℃时生成的无水石膏CaSo4。31第五章气硬性胶凝材料

第二节建筑石膏（二）、建筑石膏制品1、纸面石膏板分为普通、耐水、耐火、吸声纸面石膏板。建筑石膏为原料、外加剂为芯料，与特制的纸面牢固的结合在一起。2、装饰石膏板