危加阳建筑材料项目3

1、相 关 知 识,石灰,石膏,水玻璃,咨 询,1.概况 某三层楼需建在软弱地基上，试找一种经济有效的加固地基的方法。,工 程 资 料,咨 询,2、某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。请分析原因。,工 程 资 料,咨 询,工 程 资 料,水玻璃表面处理,现象,把水玻璃涂在粘土砖表面，可以提高抗风化能力；但涂在石膏制品表面则会使石膏制品破坏。,基本知识学习,气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化、保持或持续发展强度的无机胶凝材料。 常用：石灰、石膏、水玻璃等,石灰的生产,特点：在水中不凝结，也基本没有强度。即使在

2、潮湿环境中强度也很低，通常不宜使用。,水硬性胶凝材料：不仅在空气中而且在水中能更好地硬化，并保持和发展其强度(各种水泥),煅烧石灰石 或白垩,内 含CaCO3,正火石灰,欠火石灰,过火石灰,因煅烧温度过高使粘土杂质 融化并包裹石灰，从而延缓 石灰的熟化，导致已硬化的 砂浆产生鼓泡、崩裂等现象,碳酸钙没有完全 分解，降低了生 石灰的产量,如何解决它的危害？,3.1 石灰,咨询：相关知识,1、石灰的生产简介,石灰的煅烧过程,欠火石灰,石灰的熟化,特点：外部为正常煅烧的石灰，残留有未烧透的内核 石灰利用率低，粘结能力差,煅烧温度过低 或时间不足、 原料尺寸过大,煅烧温度过高 或时间过长,特点：石灰表

3、面出现裂纹或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色灰黑 熟化慢；硬化后体积膨胀，引起鼓包和开裂,2.石灰的生产,建筑消石灰粉按MgO的含量分为 钙质消石灰粉(MgO含量小于4%)、 镁质消石灰粉(MgO含量在4%24%)和 白云石消石灰粉(MgO含量在24%30%)， 按其技术要求分为优等品、一等品和合格品。 根据规定，钙质生石灰和镁质生石灰各分为3个等级，各等级的质量要求见规范。,2、石灰的分类,生石灰主要技术指标(JC/T 47992),建筑石灰粉的技术要求(JC/T 48092),水化过程中体积增 大1-2.5倍，迅速放 出大量热,3、生石灰的熟化,生石灰+水,熟石灰,咨询：相关知识,工程上使

4、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。,咨询：相关知识,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。,咨询：相关知识,石灰的“陈伏”,真题,为消除过火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，使过火石灰充分熟化，这一过程称为石灰的“陈伏”。 “陈伏”期间，灰浆表面应保有一层水分，隔绝空气，防止发生碳化反应。 思考：磨细生石灰不经陈伏可直接使用，为什么？ 这

5、是因为粉磨过程使过火石灰表面积大大增加,与水熟化反应速度加快,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。,观察讨论,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。 A7 B15 C21 D30 一级注册建筑师执业资格考试、一级注册建造师执业资格考试 袋白灰(消石灰粉)使用前也应进行陈伏处理是为了（ ）。 提 示： 建筑材料(单选题3) 答 案： A.有利于硬化 B.消除过火石灰的危害 C.提高浆体的可塑性 D.使用方便,将生石灰

6、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。,熟化为熟石灰粉：,咨询：相关知识,石灰浆体,氢氧化钙晶体 碳酸钙晶体,石灰凝胶体,石灰碳化体,水,孔隙,水分损失,碳化,3.1.2石灰的硬化,结晶作用 生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体； 浆体中游离水的不断损失，导致Ca(OH)2结晶； 晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网硬化。 碳化作用 Ca(OH)2与空气中的CO2气体反应，在表面形成CaCO3膜层。 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。,原因,空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面

7、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。,咨询：相关知识,3.1.2 石灰的硬化,熟化（消化）：工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为熟(消)石灰氢氧化钙的过程。,1. 石灰的熟化,石灰产品,特点：速度快；体积膨胀；放出大量的热,生石灰粉,消石灰粉，主要成分为Ca(OH)2，又称“熟石灰”。,石灰膏,块状生石灰,陈伏,用于拌制石灰土、三合土,用于拌制石灰砌筑砂浆或抹灰砂浆,观察讨论,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

8、的危害，同时也得到良好的可塑性。 A7 B15 C21 D30 一级注册建筑师执业资格考试、一级注册建造师执业资格考试 袋白灰(消石灰粉)使用前也应进行陈伏处理是为了（ ）。 提 示： 建筑材料(单选题3) 答 案： A.有利于硬化 B.消除过火石灰的危害 C.提高浆体的可塑性 D.使用方便,工程实例分析,石灰浆A,观察与讨论：两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？,石灰浆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

9、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。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。,可塑性好和保水性好 吸湿性好 凝结硬化慢,Ca(OH)2粒子表 面可以吸附水膜,1、石灰的特性,生石灰可以用来做干燥剂,咨询：相关知识,强度低 体积收缩大 耐水性差,咨询：相关知识,工程实例分析,石灰浆A,观察与讨论：两种已经硬化的石灰砂浆产生的裂纹有何差别？成因？,石灰浆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

10、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。尤其是水灰比过大，石灰过多，易产生此类裂纹。,硬化,工程实例分析,实例一:某住宅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部分凸出的放射状裂纹，试分析原因。 实例二： 某多层住宅楼室内抹灰采用的是石灰砂浆，交付使用后出现墙面普遍鼓包开裂的，试分析其原因。欲避免这种情况发生，应采取什么措施？,硬化的特点,石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由以下两个同时进行的过程来完成的： 结晶作用（干燥硬化）：游离水分蒸发或被砌体吸收， Ca(OH)2以结晶

11、形态析出， 浆体逐渐失去塑性。 碳化作用（碳化硬化）：Ca(OH)2与空气中的CO2与水化合生 成CaCO3晶体，释出水分并被蒸发：,2. 石灰的硬化,碳化作用实际上是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙，所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。,硬化的技术性质,结晶自里向表，碳化自表向里 速度慢（通常需要几周的时间） 体积收缩大（容易产生收缩裂缝）,3. 硬化的特点,由此可见，石灰是一种硬化慢、强度低的气硬性胶凝材料。,3.1.3 石灰的技术要求,主要技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO2含量、产浆量和体积安定性等。 并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。 具

12、体技术要求见教材 JC/T4791992 建筑生石灰（P24表3-1） JC/T4801992 建筑生石灰粉（P24 表3-2） JC/T4811992 建筑消石灰粉（P24 表3-3）,建筑石灰的技术规范及分级,石灰的技术特性,钙质生石灰MgO5%；钙质消石灰粉MgO4% 镁质生石灰MgO5%；镁质消石灰粉MgO4%,3.1.4 石灰的特性,生石灰熟化为石灰浆时，形成了颗粒极细的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆突出的优点是具有良好的可塑性。 工程应用：,1. 保水性与可塑性好,硬化慢,一种常见的改善水泥砂浆可塑性的方法,从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于

13、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。,2. 硬化过程缓慢,硬化后强度低,石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩、开裂，所以除调成石灰乳作为薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩、提高抗裂能力和节约石灰。,3. 硬化时体积收缩大,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0.20.5MPa。,4. 硬化后强度低 耐水性差,易受潮,为充分消化石灰，获得较好的塑性，拌制石灰的用水量较大，石

14、灰凝结硬化时多余水分蒸发，会留下大量孔隙，因而其密实性很差。耐水性差。,耐水性差,块状石灰放置太久，会吸收空气中水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙，失去胶结能力。所以石灰不能用于潮湿环境。 生石灰具有很强的吸湿性，受潮会自动熟化成消石灰粉而失去胶凝能力，所以储存和运输生石灰时，既要防水防潮，而且不易久存。最好运到后即熟化成石灰浆，将贮存期变为陈伏期。 另外，生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，因此储存和运输生石灰是，要注意安全，将生石灰与易燃物分开保管，以免引起火灾。,5. 易受潮不宜贮存,应用,石灰浆在水中或潮湿环境中没有强度，已凝结硬化的石灰在水中会溃散

15、。,6. 耐水性差,所以， 石灰不宜在潮湿环境下使用； 不宜用于重要建筑物基础； 石灰砂浆抹墙可产生一定的透气性。,2.1.4 石灰的应用,调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性 调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象,1. 石灰乳,灰土,石灰膏 砂 水 石灰砂浆（抹面）,作抹面砂浆时，需加入纸筋、麻刀等纤维物质，以克服其收缩性。,2. 石灰砂浆,石灰膏 砂 水泥 水 混合砂浆（砌筑、抹面）,可作低档住宅的基础和地面； 可作低档道路的基层和面层。 产生强度的原因？,3. 石灰土（灰土）,硅酸盐制品,消石灰粉 粘土 砂或石屑、炉渣 水 碾压夯实,消石灰粉 粘土 水 碾压夯实,石灰与粘土

16、或硅质工业废料表面的活性氧化硅或氧化铝可在潮湿环境中与水反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化氯酸钙，故石灰土可在潮湿环境中使用。 常用于建筑物基础、路面的垫层。,4. 三合土,石灰土,三合土,5. 硅酸盐制品,灰砂砖,石灰 天然砂 硅铝质工业废渣 水 硅酸盐制品,采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度加快，令制品获得较高的早期强度； 主要产品有灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。,中国矿业网：绿色墙体材料灰砂砖 灰砂砖是目前我国积极推广的一种新型墙体材料。轻质、高强、无毒、无辐射、保温隔热性能好、使用能耗低、防水性能好、施工方便、经济合理。广泛应用于住宅、民用、厂房等工业

17、民用建筑。,生产工艺,灰砂空心墙体砖,蒸压灰砂墙体砖,灰 砂 墙 体 砖,轻质保温灰 砂 砖,灰砂砖工艺流程图,回顾,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？ 石灰按成品加工方法不同，分为哪几种？ 生石灰在使用前为何要进行“陈伏”？为什么在陈伏时需在熟石灰表面保留一层水？ 磨细生石灰不经“陈伏”可直接使用，原因何在？ 理解石灰的凝结硬化原理？特点？ 石灰的特性？熟练掌握 石灰的主要工程用途如何？熟练掌握 在储存和保管时需要注意哪些方面？ 如何深刻理解石灰石气硬性胶凝材料？,石膏,石灰

18、的应用 石灰乳和石灰砂浆 A）石灰乳：将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。 B）石灰砂浆：是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。,咨询：相关知识,（2）石灰土（灰土）和三合土 如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二灰土（石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石）等 石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或石灰与工业废料

19、的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料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，适于在潮湿环境中使用。,咨询：相关知识,（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。,咨询：相关知识,三合土用作铺筑步道砖的垫层,三合土桩,灰 土 桩,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,咨

20、询：相关知识,7、石灰的保存,（1）防潮；（与空气中的CO2发生反应） （2）防火。（硬化时产生大量的热量）,咨询：相关知识,石膏,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。 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,天然石膏矿纤维状晶体,咨询：相关知识,1、石膏的生产,石膏的生产：原料在不同压力和温度下煅烧、脱水，再经磨细而成。,CaSO42H2O 二水石膏,107170,0.13MPa 蒸压,125,加热、脱水,170360,400750,800,加热、脱水

21、,建筑石膏,高强石膏,可溶性硬石膏,不溶性硬石膏,高温煅烧石膏,咨询：相关知识,咨询：相关知识,3.2.2 建筑石膏的技术性能,建筑石膏的技术指标有：,性能特点,强度、细度、凝结时间（初凝、终凝）。 按强度和细度又分为优等品、一等品和合格品。 （具体技术要求见GB97761988建筑石膏此处略）教材中表3-4,建筑石膏是在高温条件下煅烧而成的一种白色粉末状材料，本身易吸湿受潮，而且其凝结硬化速度很快，因此在储存和运输过程中，一定要注意防潮防水。同时，石膏若长期存放,强度也会降低，一般储存三个月后强度会下降30%左右，因此建筑石膏储存时间不宜过长，一般不超过三个月。若超过三个月，应重新检验并确定

22、其质量等级。,3.2.3 建筑石膏的凝结硬化,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：,1. 建筑石膏的水化反应,随着水化的不断进行,生成的二水硫酸钙与生石膏分子式相同，但物理力学性能有差异。 二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先从饱和溶液中析晶沉淀，促使半水石膏继续溶解，这一反应过程连续不断进行，直至半水石膏全部水化生成二水石膏。,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，其强度也不断增大，直至水分完全蒸发

23、，形成硬化石膏结构，这一过程称为石膏的“硬化”。 必须理解的是，石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的，贯穿于整个凝结硬化全过程。,技术指标,3. 建筑石膏的硬化,随水化反应进行，浆体中的自由水分因水化和蒸发而不断减少，二水石膏胶体微粒数量不断增加，浆体的稠度逐渐增大，可塑性逐渐减小，表现为石膏的“凝结”。,2. 建筑石膏的凝结,性能,观察与讨论：建筑石膏与石灰的凝结硬化对比,【讨论】 从视频可见，建筑石膏凝结过程很快，终凝时间不超过30min；而石灰凝结慢。此外，石灰硬化后体积收缩，而石膏则略有膨胀，膨胀率为0.05%0.15%，此性质使石膏制品干燥时不开裂，光滑饱满。石膏硬化后多孔，故强

24、度较低。石灰水化形成Ca(OH)2，强度也不高，碳化后强度才能提高，但这是一个缓慢的过程。建筑石膏及石灰均为耐水性差的气硬性胶凝材料，且石膏吸湿、吸水性大。,请观察与对比经过半小时后的建筑石膏与石灰的凝结视频，并分析两者凝结硬化的差别。,建筑石膏的凝结硬化,建筑石膏与适量的水相混合，最初成为可塑的浆体，但很快就失去塑性并产生强度，并发展成为坚硬的固体。 石膏与水搅拌后发生如下反应：,咨询：相关知识,初凝：建筑石膏拌水后形成流动的可塑性胶凝体溶解于水中，很快形成饱和溶液，溶液中的半水石膏与水反应生成二水石膏，二水石膏胶体微粒由于溶解度低将从溶液中析出，并促使半水石膏进一步溶解，直至半水石膏全部转

25、化为二水石膏。在这个过程中，浆体中的水分逐渐减少，浆体失去流动性，可塑性也开始下降，称为石膏的初凝。 终凝：随着水分蒸发和水化的继续进行，浆体完全失去可塑性，这个过程称为终凝。,1半水石膏；二水石膏胶体微粒；二水石膏晶体；交错的晶体 建筑石膏凝结硬化示意图,硬化：随着晶体颗粒不断长大、连生、交错，使浆体逐渐变硬产生强度，即为硬化。,咨询：相关知识,建筑石膏的技术要求及特性,建筑石膏的技术要求 外观：色白，密度为2.602.75 g/cm3,堆积密度为8001100 kg/m3。 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,咨询：相关知识,产品标记：产

26、品名称+抗折强度+标准号,建筑石膏的技术指标（GB 9776-88）,咨询：相关知识,3.2.4建筑石膏的特性,凝结硬化快 硬化制品的孔隙率大，体积密度小，保温、吸声性能好 具有一定的调温调湿性 凝固时体积微膨胀 防火性好 耐水性、抗冻性差,咨询：相关知识,5、 建筑石膏的应用,（1）室内抹灰及粉刷 建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。 建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观,咨询：相关知识,（2）制作石膏制品,建筑石膏制品的种类

27、很多。如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装饰石膏板、石膏角线、灯圈、罗马柱等，主要用于分室墙，内隔墙、吊顶及装饰。 石膏制品质量轻，可锯、可刨、可钉，加工性能好，可连续生产，生产效率高，有广阔的发展前途。,石膏立柱,石膏吊顶,咨询：相关知识,3.2.4 建筑石膏的性能特点,1. 凝结硬化速度快,轻质多孔,建筑石膏浆体凝结硬化速度很快。一般初凝时间仅为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。需要操作时间较长时，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、亚硫酸盐酒精废液等。,2. 硬化时体积膨胀,建筑石膏凝结硬化是石膏的结晶过程，其体积不仅不会收缩，而且还稍有膨胀（ 0.2%

28、1.5%），这种微膨胀不会对石膏制品造成危害，反而能使石膏表面较为光滑饱满，棱角清晰完整，没有其它材料干燥时的开裂现象。,3. 轻质多孔，但强度低,保温、隔热、吸声好,使用建筑石膏时，为获得良好的流动性，加入的拌和水要比水化的理论需水量多的多。因此，石膏在硬化过程中由于多余水分的蒸发，使原来的水空间形成孔隙，造成硬化后的石膏内部形成大量微孔，硬化后的表观密度约为800kg /3 1000 kg/3，重量较轻。 但是抗压强度也因此下降。约为3MPa5MPa。受力时，石膏制品很容易损坏。,4. 良好的保温隔热和吸声、吸湿功能,防火性好，耐水性差,石膏硬化体中的大量微孔，使其传热性显著下降，因而具有

29、良好的保温绝热能力； 其表面微孔对声音传导或反射的能力也明显下降，因而具有较强的吸声能力。 大热容量和大孔隙率以及开口孔结构，使石膏具有呼吸水蒸气的功能。,建筑石膏制品,5. 防火性好,装饰性、加工性好,硬化后的石膏主要成分是二水石膏，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，可有效阻止火势的蔓延，因而具有良好的防火效果。,6. 耐水性差,由于硬化石膏的强度来自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。部分二水石膏将溶解，发生局部溃散，故建筑石膏硬化时的耐水性较差。,7. 装饰性和可加工性好,用途,石膏制品表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有

30、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。,3.2.5 建筑石膏的主要用途,图示,配制石膏砂浆及粉刷石膏；（可用于内墙还是外墙？） 制作各种保温、吸声、防火制品：石膏板、石膏砌块等； 石膏板是土木工程中使用量最大的一类板材。吊顶、隔板 制作各种装饰制品； 制作建筑雕塑和模型等； 生石膏可作为水泥生产的原料。水泥生产过程中必须掺入适量的石膏作为缓凝剂，不掺、少掺或多掺都会导致水泥无法正常使用或根本无法使用。,我国生产的石膏制品主要有纸面石膏板、空心石膏条板、纤维石膏板、石膏砌块和其它石膏装饰板等。,吊顶石膏板,压花石膏板,刚装好的石膏板

31、吊顶,工程实例,石膏装饰制品,石膏制品背景墙,水玻璃,工程实例分析,【现象】 某住户喜爱石膏制品，房间运用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。试分析原因。 【分析】 厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具有强的吸湿性和吸水性，在潮湿的环境中，晶体间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。 建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中掺入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3、CaO的材料。如粉煤灰、石灰。掺入有机防水剂也可改善石膏制品的耐水性。,三、水玻璃,3.3.1 水玻璃的产生

32、 水玻璃俗称“泡花碱”，是由碱金属氧化物和二氧化硅组合而成的能容易水的一种金属硅酸盐物质。 建筑工程中常用的水玻璃是硅酸钠的水溶液。其化学式为： Na2OnSiO2,咨询：相关知识,3.3.1 水玻璃的组成及生产,2.3 水 玻 璃,俗称“泡花碱”，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属于可溶性硅酸盐类； 化学通式：R2O nSiO2，其中n为水玻璃模数； 碱性水玻璃n3，中性水玻璃n3；,1. 组成,生产,水玻璃模数n越大，因硬化时析出的硅酸凝胶nSiO2 mH2O较多，水玻璃粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘结强度、抗压强度等越高，耐水性越好，抗渗性及耐酸性也越好。,2. 生产,硬化,水玻璃的生

33、产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。直接反应成液体水玻璃。,干法生产硅酸水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于13001400 温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃（固体水玻璃在水中加热溶解而生成液体水玻璃）：,生产水玻璃的反应式如下： nSiO2+ Na2CO3=Na2OnSiO2+CO2 n为水玻璃模数，即二氧化硅与氧化钠的摩尔比。 其溶解的难易程度与水玻璃模数n的大小有关。 N值越大，水玻璃的粘度越大，粘结能力越强,越难溶解，但较易分解、硬化。 建筑工程中常用水玻璃的n值一般为2.5-2.8 之间。,咨询：相关知识,液体水玻璃常

34、含杂质而呈青灰色，绿色或微黄色，以无色透明的液体水玻璃为最好。液体水玻璃可以与水按任意比例配合。使用时仍然可以加水稀释。,咨询：相关知识,3.3.2 水玻璃的硬化,水玻璃在空气中与二氧化碳作用，析出二氧化硅凝胶，凝胶因干燥而逐渐硬化，其反应式为：,咨询：相关知识,氟硅酸钠的适合掺量，为水玻璃质量的2-15%。 加入氟硅酸钠后，水玻璃的初凝时间可以缩短到30-60分钟，终凝时间可以缩短到240-360分钟，7天基本上达到最高强度。,咨询：相关知识,2.3.2 水玻璃的硬化,液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化：,在空气中的硬化,技术特性,由于空气中CO2粘度较低，这

35、个过程进行得很慢，为加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸钠（Na2SiF6）作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出。氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的12%15%。,加入氟硅酸钠促使硬化,水玻璃硬化过程,水玻璃溶液 硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体,R,SiO4-4,R,R,SiO4-4,R,R,R,R,R,H4SiO4,H4SiO4,H4SiO4,H4SiO4,R,CO3,SiO2,SiO2,SiO2,SiO2,R2CO3,酸 化,脱水交联,咨询：相关知识,3.3.3 水玻璃的性质,(1)、粘结强度较高 水玻璃有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶，有堵塞毛细孔隙而防止水渗透的作用。 (2)、耐热性好

36、 水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。用于配置水玻璃耐热混凝土，耐热砂浆，耐热胶泥等。,咨询：相关知识,(3)、耐酸性强 水玻璃能经受除氢氟酸、过热（300摄氏度以上）磷酸、高级脂肪酸或油酸以外的几乎所有的无机酸和有机酸的作用，用于配置水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。 (4)、耐碱性、耐水性较差 水玻璃加入氟硅酸钠后，仍不能完全硬化，仍有一定量的水玻璃。由于水玻璃可溶于碱，且溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。为了提高耐水性，可以采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸性处理。,咨询：相关知识,2.3.3 水玻璃的技术特性,1. 粘结力强,耐酸不

37、耐碱,水玻璃是建筑上常用的粘结材料和胶凝材料。硬化后具有较高的粘结强度、抗拉和抗压强度。,2. 耐酸不耐碱,硬化后的水玻璃，主要成分是SiO2，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。但不耐碱性介质侵蚀。(SiO2 和R2O nSiO2均为酸性物质，溶于碱) 可作耐酸混凝土的胶凝材料，与耐酸骨料配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。,3. 耐热性好,工程应用,水玻璃不燃烧，高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。,3.3.4 水玻璃的工程应用,1. 涂刷材料表面，提高抗风化能力,防水剂,水玻璃硬化析出的硅酸凝胶能堵塞毛细孔隙，可使材料的密实度、强度、抗渗性、耐水性均得到提高

38、。可以： 直接涂刷在建筑表面； 直接涂刷在粘土砖、硅酸盐制品、水泥混凝土等多孔材料表面；,2. 配制防水剂,配制砂浆、砼,以水玻璃为基料，与多种矾配制成速凝防水剂，能在1min内凝结，故工地上使用时必须做到即配即用。适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢险。,3. 加固土壤,将模数为2.53的液体水玻璃和氟化钙溶液通过金属管胶体向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，胶结土壤颗粒并填充其空隙，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36MPa。 常用于粉土、砂土和填土的地基加固，称为双液注浆。,4. 配制耐酸、耐热砂浆和混凝土,观察讨论,以水玻璃为胶凝材料，选择耐酸骨料，配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。 水玻璃耐热砂浆和混凝土，主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结构部位。,观察讨论,注册考试真题,一级注册建造师 建筑石膏适用于（ ） A.抹灰材料 B.制作石灰 C.装饰制品 D.石膏板 E.强度要求较高的抹灰工程 一级注册建筑师执业资格考试： 下列关于石膏的叙述哪一个有错？（ ）。 A.建筑石膏是型半水石膏，高强石膏是型半水