1、氣硬性膠凝材料只在空氣中硬化 （石灰、石膏） 無機膠凝材料無機膠凝材料（以無機化合物為基本成分）（以無機化合物為基本成分）按凝結(jié)硬化條件分類水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料空氣、水中皆可硬化空氣、水中皆可硬化（水泥）（水泥） 有機膠凝材料 （天然的或合成的有機高分子化合物為基本成分）（瀝青、樹脂）第1頁/共65頁 只能在空氣中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無機膠凝材料稱為氣硬性無機膠凝只能在空氣中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無機膠凝材料稱為氣硬性無機膠凝材料。不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無材料。不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化、保持或繼續(xù)發(fā)展強度的無機膠凝材料稱為水

2、硬性無機膠凝材料。機膠凝材料稱為水硬性無機膠凝材料。土木工程中常用的氣硬性無機膠凝土木工程中常用的氣硬性無機膠凝材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。璃。第2頁/共65頁石灰的生產(chǎn) 1.1.原料 以CaCOCaCO3 3為主要成分的巖石( (石灰石、白堊等2.1 2.1 石灰石灰第3頁/共65頁天然碳酸巖類巖石天然碳酸巖類巖石（石灰石、（石灰石、白云石）經(jīng)高溫煅燒，其主要成分白云石）經(jīng)高溫煅燒，其主要成分CaCOCaCO3 3分解為以分解為以CaOCaO為主要成分的生石灰，其化為主要成分的生石灰，其化學(xué)反應(yīng)可表示如下：學(xué)反應(yīng)可表示如下：29003COCaO

3、CaCOC 生石灰（堆積密度為生石灰（堆積密度為800800 1000 kg/m1000 kg/m3 3 ) )一般為白色或黃灰色塊灰，塊灰碾碎一般為白色或黃灰色塊灰，塊灰碾碎磨細(xì)即為生石灰粉。磨細(xì)即為生石灰粉。第4頁/共65頁一一. .石灰的消化和硬化石灰的消化和硬化1.1.石灰的熟化和石灰的熟化和“陳伏陳伏” 工地上使用石灰時，通常將生石灰加水，使之消解為消（熟）石灰工地上使用石灰時，通常將生石灰加水，使之消解為消（熟）石灰氫氧氫氧化鈣，這個過程稱為石灰的化鈣，這個過程稱為石灰的“消化消化”，又稱，又稱“熟化熟化”：molKJOHCaOHCaO/85.64)(22生石灰燒制過程中，往往由于

4、石灰石原料生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過大或窯中溫度不均勻等原因，生的尺寸過大或窯中溫度不均勻等原因，生石灰中殘留有未燒透的的內(nèi)核，這種石灰石灰中殘留有未燒透的的內(nèi)核，這種石灰稱為稱為“欠火石灰欠火石灰”。第5頁/共65頁第二種情況是由于燒制的溫度過高或第二種情況是由于燒制的溫度過高或時間過長，使得石灰表面出現(xiàn)裂縫或時間過長，使得石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，這種石灰稱為呈灰黑色，這種石灰稱為“過火石過火石灰灰”。過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融。過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。化形成的玻璃釉狀物

5、包覆，熟化很慢。當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，引起隆起鼓熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，引起隆起鼓包和開裂。包和開裂。第6頁/共65頁為了消除過火石灰的危害，生石灰為了消除過火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰漿應(yīng)在儲灰坑中放熟化形成的石灰漿應(yīng)在儲灰坑中放置兩周以上，這一過程稱為石灰的置兩周以上，這一過程稱為石灰的“陳伏陳伏”。“陳伏陳伏”期間，石灰漿期間，石灰漿表面應(yīng)保有一層水分，與空氣隔絕，表面應(yīng)保有一層水分，與空氣隔絕，以免碳化。以免碳化。第7頁/共65頁欠火石灰：溫度過低/ /時間不夠/ /石灰石不能充分燒透, ,存在硬心過火石灰：溫度過高/

6、 /時間過長/ /顏色深（褐、黑） 注意注意過火石灰可以使用，但應(yīng)陳伏半個月第8頁/共65頁2. 2. 石灰的硬化石灰的硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個同時進(jìn)行的過程來完成的：面兩個同時進(jìn)行的過程來完成的：(1)(1)游離水分蒸發(fā)游離水分蒸發(fā)（2 2）結(jié)晶作用）結(jié)晶作用 氫氧化鈣逐漸從飽氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。和溶液中結(jié)晶。（3 3）碳化作用）碳化作用 氫氧化鈣與空氣中氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)：出水分并被蒸發(fā)：第9頁/共65頁OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()

7、(碳化 碳化作用實際是二氧化碳與水形碳化作用實際是二氧化碳與水形成碳酸，然后與氫氧化鈣反應(yīng)生成成碳酸，然后與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣。所以這個作用不能在沒有碳酸鈣。所以這個作用不能在沒有水分的全干狀態(tài)下進(jìn)行。水分的全干狀態(tài)下進(jìn)行。第10頁/共65頁二二. .建筑石灰的技術(shù)指標(biāo)建筑石灰的技術(shù)指標(biāo)建筑石灰的技術(shù)指標(biāo)有建筑石灰的技術(shù)指標(biāo)有細(xì)度、細(xì)度、CaO+MgOCaO+MgO含含量、量、COCO2 2含量和體積安定性含量和體積安定性等。并按技術(shù)等。并按技術(shù)指標(biāo)分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等指標(biāo)分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個等級。具體技術(shù)要求見手冊：級。具體技術(shù)要求見手冊： JC/T479-1992

8、 JC/T479-1992 建筑生石灰（建筑生石灰（P48 P48 表表3-23-2）、）、 JC/T480-1992 JC/T480-1992 建筑生石灰粉建筑生石灰粉(P48 (P48 表表3-33-3） JC/T481-1992 JC/T481-1992 建筑消石灰粉建筑消石灰粉(P48 (P48 表表3-343-34） 鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰 MgO5%MgO5%；鈣質(zhì)消石灰粉；鈣質(zhì)消石灰粉 MgO4%MgO4% 鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰 MgOMgO5%5%；鎂質(zhì)消石灰粉；鎂質(zhì)消石灰粉 MgOMgO4%4%第11頁/共65頁石灰分類1.1.按MgOMgO含量分類鈣質(zhì)石灰（鈣質(zhì)石灰（MgO5

9、）鎂質(zhì)石灰（MgO5）特點：熟化較慢，但硬化強度稍高。2.2.石灰的存在形成v 塊狀生石灰 煅燒直接獲得v 生石灰粉 塊狀生石灰磨細(xì)v 消石灰粉 生石灰消解v 石灰膏/ /乳 生石灰+ +過量水CaOCaOCa(OH)Ca(OH)2 2第12頁/共65頁項項 目目鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰 鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰 優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgO CaO+MgO含量含量/% /% 908580858075 C0 C02 2含量含量/% /% 57 79 968 81010未消化殘渣含量未消化殘渣含量 （5mm5mm圓孔篩余）圓孔篩余）/% /%

10、510101515510101515 產(chǎn)漿量產(chǎn)漿量/L/Lkgkg-1-1 2.82.82.32.32.02.02.82.82.32.32.02.0生石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第13頁/共65頁項項 目目鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰 鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰 優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品優(yōu)等品優(yōu)等品一等品一等品合格品合格品 CaO+MgO CaO+MgO含量含量/% /% 858080757580757570 C0 C02 2含量含量/% /% 79 91111810101212細(xì)細(xì)度度0.90mm0.90mm篩篩余篩篩余/%/%0.20.50.51.51.50.20.50.51.51.50.125mm0.1

11、25mm篩篩余篩篩余/%/%7.012.012.0 18.018.07.012.012.0 18.018.0生石灰粉的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第14頁/共65頁項項 目目鈣質(zhì)消石灰粉鈣質(zhì)消石灰粉 鎂質(zhì)消石灰粉鎂質(zhì)消石灰粉 白云石消石灰粉白云石消石灰粉優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品優(yōu)等優(yōu)等品品一等一等品品合格合格品品CaO+MgOCaO+MgO含量含量/% /% 707065656060656560605555656560605555 游離水游離水/%/%0.40.4體積安定性體積安定性合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格細(xì)細(xì)度度0.90mm0.90mm篩篩

12、篩余篩余/%/%0 00 00.50.50 00 00.50.50 00 00.50.50.125mm0.125mm篩篩篩余篩余%3 3101015153 3101015153 310101515消石灰粉的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第15頁/共65頁路面基層用石灰的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)項項 目目鈣質(zhì)生石灰鈣質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰鎂質(zhì)生石灰 鈣質(zhì)消石灰鈣質(zhì)消石灰鎂質(zhì)消石灰鎂質(zhì)消石灰等等 級級 CaO+MgOCaO+MgO含量含量/% /% 8585 8080 7575 8080 7575 7070 6565 6060 5555 6060 5555 5050未消化殘渣含量未消化殘渣含量 /5mm/5mm圓孔篩余圓孔篩余/% /%

13、7 71111 1717 1010 1414 2020含水量含水量/% /% 4 44 44 44 44 44 4細(xì)細(xì)度度0.71mm0.71mm篩篩余篩篩余/%/%1 11 11 11 10.125mm0.125mm篩篩余篩篩余%1313 2020 1313 2020 MgOMgO含量含量/%/%555 5444 4第16頁/共65頁工程實例工程實例 某工地要使用一種生石灰粉，現(xiàn)取試樣，應(yīng)如何判 該石灰的品質(zhì)？ 1.1.檢測石灰中CaOCaO和MgOMgO的含量, ,二氧化碳的含量, ,細(xì)度。 2.2.根據(jù)MgOMgO含量，判定該石灰的類別( (屬鈣質(zhì)/ /鎂質(zhì)石灰) ) 3.3.根據(jù)表3.

14、13.1判定該石灰的等級。 第17頁/共65頁 三三. .石灰的技術(shù)性質(zhì)石灰的技術(shù)性質(zhì) （1 1）可塑性好）可塑性好 生石灰熟化為石灰漿時，能自動形成顆粒極細(xì)（直徑約為生石灰熟化為石灰漿時，能自動形成顆粒極細(xì)（直徑約為11）的呈膠體分散狀態(tài)的）的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層厚的水膜。因此用石灰調(diào)成的石灰砂漿其突出的優(yōu)點是具有良?xì)溲趸}，表面吸附一層厚的水膜。因此用石灰調(diào)成的石灰砂漿其突出的優(yōu)點是具有良好可塑性。在水泥砂漿中摻入石灰漿，可使可塑性顯著提高。好可塑性。在水泥砂漿中摻入石灰漿，可使可塑性顯著提高。第18頁/共65頁 （2 2）硬化慢、強度低）硬化慢、強度低從石灰漿體的硬化過

15、程可以看出，從石灰漿體的硬化過程可以看出，由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化甚為緩慢。而且表面碳化后，形甚為緩慢。而且表面碳化后，形成緊密外殼，不利于碳化作用的成緊密外殼，不利于碳化作用的深入，也不利于內(nèi)部水分的蒸發(fā)，深入，也不利于內(nèi)部水分的蒸發(fā)，因此石灰是硬化緩慢的材料。因此石灰是硬化緩慢的材料。第19頁/共65頁同時，石灰的硬化只能在空氣中同時，石灰的硬化只能在空氣中進(jìn)行，硬化后的強度也不高。受進(jìn)行，硬化后的強度也不高。受潮后石灰溶解，強度更低，在水潮后石灰溶解，強度更低，在水中還會潰散。如石灰砂漿（中還會潰散。如石灰砂漿（1 1：3 3）2828天強度僅為天強度僅為

16、0.2-0.5MPa0.2-0.5MPa。所以，。所以，石灰不宜在潮濕的環(huán)境下作用，石灰不宜在潮濕的環(huán)境下作用，也不宜用于重要建筑物基礎(chǔ)。也不宜用于重要建筑物基礎(chǔ)。第20頁/共65頁（3）硬化時體積收縮大石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起顯著的收縮，所以除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外，不宜單獨使用。常在其中摻入砂、紙筋等以減少收縮和節(jié)約石灰。第21頁/共65頁（4 4）耐水性差，不易貯存）耐水性差，不易貯存 塊狀類石灰放置太久，會吸收空氣中的水分而自動熟化成消石灰粉，再與塊狀類石灰放置太久，會吸收空氣中的水分而自動熟化成消石灰粉，再與空氣中二氧化碳作用而還原為碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。所以貯存生石

17、灰，不但空氣中二氧化碳作用而還原為碳酸鈣，失去膠結(jié)能力。所以貯存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜貯存過久。最好運到后即熟化成石灰漿，將貯存期變?yōu)橐乐故艹保也灰速A存過久。最好運到后即熟化成石灰漿，將貯存期變?yōu)殛惙凇Ｓ捎谏沂艹笔旎瘯r放出大量的熱，而且體積膨脹，所以，儲存和陳伏期。由于生石灰受潮熟化時放出大量的熱，而且體積膨脹，所以，儲存和運輸生石灰時，還要注意安全。運輸生石灰時，還要注意安全。第22頁/共65頁 四四. . 石灰的應(yīng)用石灰的應(yīng)用 （1 1）石灰乳和石灰砂漿）石灰乳和石灰砂漿 將消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水?dāng)嚢柘♂專蔀槭胰椋且环N將消石灰粉或熟化好的石灰膏加入

18、多量的水?dāng)嚢柘♂專蔀槭胰椋且环N廉價的涂料，主要用于內(nèi)墻和天棚刷白，增加室內(nèi)美觀和亮度。我國農(nóng)村也廉價的涂料，主要用于內(nèi)墻和天棚刷白，增加室內(nèi)美觀和亮度。我國農(nóng)村也用于外墻。石灰乳可加入各種耐堿顏料。調(diào)入少量水泥、粒化高爐礦渣或粉用于外墻。石灰乳可加入各種耐堿顏料。調(diào)入少量水泥、粒化高爐礦渣或粉煤灰，可提高其耐水性，調(diào)入氯化鈣或明礬，可減少涂層粉化現(xiàn)象。煤灰，可提高其耐水性，調(diào)入氯化鈣或明礬，可減少涂層粉化現(xiàn)象。 石灰砂漿是將石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分為砌筑砂漿和抹面砂石灰砂漿是將石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分為砌筑砂漿和抹面砂漿。漿。第23頁/共65頁 （2 2）石灰土（

19、灰土）和三合土）石灰土（灰土）和三合土 石灰與粘土或硅鋁質(zhì)工業(yè)廢料混合使用，制成石灰土或石灰與工業(yè)廢料的混合石灰與粘土或硅鋁質(zhì)工業(yè)廢料混合使用，制成石灰土或石灰與工業(yè)廢料的混合料，加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實，在潮濕環(huán)境中使石灰與粘土或硅料，加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實，在潮濕環(huán)境中使石灰與粘土或硅鋁質(zhì)工業(yè)廢料表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣鋁質(zhì)工業(yè)廢料表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化鋁酸鈣，適于在潮濕環(huán)境中使用。如建筑物或道路基礎(chǔ)中使用的石灰土，或水化鋁酸鈣，適于在潮濕環(huán)境中使用。如建筑物或道路基礎(chǔ)中使用的石灰土，三合土，二灰

20、土（石灰、粉煤灰或爐灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰或爐灰、三合土，二灰土（石灰、粉煤灰或爐灰），二灰碎石（石灰、粉煤灰或爐灰、級配碎石）等。級配碎石）等。第24頁/共65頁 （3 3）灰砂磚和硅酸鹽制品）灰砂磚和硅酸鹽制品 石灰與天然砂或硅鋁質(zhì)工業(yè)廢料混合均勻，加水?dāng)嚢枋遗c天然砂或硅鋁質(zhì)工業(yè)廢料混合均勻，加水?dāng)嚢? , 經(jīng)壓振或壓制，形成硅酸經(jīng)壓振或壓制，形成硅酸鹽制品。為使其獲早期強度，往往采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)或蒸壓，使石灰與硅鋁質(zhì)材鹽制品。為使其獲早期強度，往往采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)或蒸壓，使石灰與硅鋁質(zhì)材料反應(yīng)速度顯著加快，使制品產(chǎn)生較高的早期強度。如灰砂磚、硅酸鹽磚、硅酸料反應(yīng)速度顯著加快，使制

21、品產(chǎn)生較高的早期強度。如灰砂磚、硅酸鹽磚、硅酸鹽混凝土制品等。鹽混凝土制品等。# #第25頁/共65頁第26頁/共65頁2.22.2石 膏 石膏CaSOCaSO4 4為主要成分。 分為建筑石膏和高強度石膏兩種。石膏的存在形式天然二水石膏天然二水石膏化工石膏化工石膏天然無水石膏天然無水石膏建筑石膏建筑石膏高強石膏高強石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O OCaSOCaSO4 4H H2 2O O與CaSOCaSO4 4混合廢渣CaSOCaSO4 4硬-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O-CaSO-CaSO4 41/2H1/2H2 2O O第27頁/共65頁2.2 2.2

22、建筑石膏建筑石膏石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時可形成當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時可形成多種性能不同的石膏。多種性能不同的石膏。2.1 2.1 石膏的原料、分類及生產(chǎn)石膏的原料、分類及生產(chǎn) 根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少不同可分為：不同可分為：（1 1）無水石膏（）無水石膏（aSOaSO4 4）：也稱硬）：也稱硬石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。第28頁/共65頁 （2 2）天然石膏（）天然石膏（aSOaSO4 42H2H2 2O O）：也稱生石膏或二

23、水石膏，大部分自然石）：也稱生石膏或二水石膏，大部分自然石膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。 （）建筑石膏（）建筑石膏 （aSOaSO4 41/2 H1/2 H2 2O O） 也稱熟石膏或半水石膏。它是由也稱熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為生石膏加工而成的，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為型半水石膏和型半水石膏和型半水型半水石膏：石膏： 第29頁/共65頁 建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加熱到建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加熱到107107170170，可產(chǎn)生，可產(chǎn)生

24、型建筑石膏：型建筑石膏： （二水石膏）（型半水石膏） 124124條件下壓蒸（條件下壓蒸（1.31.3大氣壓）加熱可產(chǎn)生大氣壓）加熱可產(chǎn)生型建筑石膏：型建筑石膏： （二水石膏）（型半水石膏）OHOHCaSOOHCaSOCC22417010724211212常壓OHOHCaSOOHCaSOC22412424211212壓蒸第30頁/共65頁型半水石膏與型半水石膏與型半水石膏相比，型半水石膏相比，結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，強結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，強度高，因此又稱為高強石膏。度高，因此又稱為高強石膏。當(dāng)加熱溫度超過當(dāng)加熱溫度超過170170時，可生成無時，可生成無水石膏，只要溫度不超過水石膏

25、，只要溫度不超過200200，此，此無水石膏就具有良好的凝結(jié)硬化性無水石膏就具有良好的凝結(jié)硬化性能。能。第31頁/共65頁2.2 2.2 建筑石膏的水化與硬化建筑石膏的水化與硬化建筑石膏與適量水拌合后，能形成建筑石膏與適量水拌合后，能形成可塑性良好的漿體，隨著石膏與水可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展強度而硬化。強度而硬化。第32頁/共65頁 建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：應(yīng)式為： OHCaSOOHOHCaSO24224221121|此反

26、應(yīng)實際上也是半水石膏的溶解和此反應(yīng)實際上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反應(yīng)，因為二水石二水石膏沉淀的可逆反應(yīng)，因為二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反應(yīng)總體表現(xiàn)為向右進(jìn)行，二水所以此反應(yīng)總體表現(xiàn)為向右進(jìn)行，二水石膏以膠體微粒自水中析出。石膏以膠體微粒自水中析出。第33頁/共65頁隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶體的不斷生成和長大，晶生結(jié)晶，結(jié)晶體的不斷生成和長大，晶體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)力，體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱造成漿體的塑性開始下降，這一

27、現(xiàn)象稱為石膏的為石膏的初凝初凝；而后隨著晶體顆粒間磨；而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結(jié)力的增大，漿體的塑性很快擦力和粘結(jié)力的增大，漿體的塑性很快下降，直至消失，這種現(xiàn)象為石膏的下降，直至消失，這種現(xiàn)象為石膏的終終凝凝。第34頁/共65頁石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長大和連生，形成相互交錯且孔隙率逐大和連生，形成相互交錯且孔隙率逐漸減小的結(jié)構(gòu)，其強度也會不斷增大，漸減小的結(jié)構(gòu)，其強度也會不斷增大，直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化后的石直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化后的石膏結(jié)構(gòu)，這一過程稱為石膏的硬化。膏結(jié)構(gòu)，這一過程稱為石膏的硬化。石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實際上是交石膏漿體的

28、凝結(jié)和硬化，實際上是交叉進(jìn)行的。叉進(jìn)行的。第35頁/共65頁2.3 2.3 建筑石膏的技術(shù)要求建筑石膏的技術(shù)要求建筑石膏的技術(shù)要求有強度、細(xì)度和建筑石膏的技術(shù)要求有強度、細(xì)度和凝結(jié)時間。并按強度和細(xì)度分為優(yōu)等凝結(jié)時間。并按強度和細(xì)度分為優(yōu)等品、一等品和合格品。具體技術(shù)要求品、一等品和合格品。具體技術(shù)要求見見GB9776-1988GB9776-1988。”土木工程材料土木工程材料“P45P45表表3-13-1）第36頁/共65頁 2.4 2.4 建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)建筑石膏的技術(shù)性質(zhì) （）凝結(jié)硬化速度快（）凝結(jié)硬化速度快 建筑石膏的漿體，凝結(jié)硬化速度很快。一般石膏的初凝時間僅為建筑石膏的漿體，凝結(jié)

29、硬化速度很快。一般石膏的初凝時間僅為10min10min左左右，終凝時間不超過右，終凝時間不超過30min30min，這對于普通工程施工操作十分方便。有時需要操，這對于普通工程施工操作十分方便。有時需要操作時間較長，可加入適量的緩凝劑，如硼砂、動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液等。作時間較長，可加入適量的緩凝劑，如硼砂、動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液等。第37頁/共65頁（）凝結(jié)硬化時的膨脹性（）凝結(jié)硬化時的膨脹性 建筑石膏凝結(jié)硬化是石膏吸收結(jié)建筑石膏凝結(jié)硬化是石膏吸收結(jié)晶水后的結(jié)晶過程，其體積不僅不會晶水后的結(jié)晶過程，其體積不僅不會收縮，而且還稍有膨脹（收縮，而且還稍有膨脹（0.2%0.2% 1.5%1.5

30、%），），這種膨脹不會對石膏造成危害，還能這種膨脹不會對石膏造成危害，還能使石膏的表面較為光滑飽滿，棱角清使石膏的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥時的開晰完整、避免了普通材料干燥時的開裂。裂。第38頁/共65頁（）硬化后的多孔性，重量輕，（）硬化后的多孔性，重量輕，但強度低但強度低 建筑石膏在使用時，為獲得良建筑石膏在使用時，為獲得良好的流動性，常加入的水分要比水好的流動性，常加入的水分要比水化所需的水量多，因此，石膏在硬化所需的水量多，因此，石膏在硬化過程中由于水分的蒸發(fā)，使原來化過程中由于水分的蒸發(fā)，使原來的充水部分空間形成孔隙，造成石的充水部分空間形成孔隙，造成石膏內(nèi)部

31、的大量微孔，使其重量減輕，膏內(nèi)部的大量微孔，使其重量減輕，但是抗壓強度也因此下降。通常石但是抗壓強度也因此下降。通常石膏硬化后的表觀密度約為膏硬化后的表觀密度約為00kg00kg3 31000 kg1000 kg3 3，抗壓強度約為，抗壓強度約為PaPa5 5PaPa。第39頁/共65頁 （）良好的隔熱和吸音和（）良好的隔熱和吸音和“呼吸呼吸”功能功能( (調(diào)濕調(diào)溫作用調(diào)濕調(diào)溫作用) ) 石膏硬化體中大量的微孔，使其傳熱性顯著下降，因此具有良好的絕熱能力；石膏硬化體中大量的微孔，使其傳熱性顯著下降，因此具有良好的絕熱能力；石膏的大量微孔，特別是表面微孔對聲音傳導(dǎo)或反射的能力也顯著下降，使其石膏

32、的大量微孔，特別是表面微孔對聲音傳導(dǎo)或反射的能力也顯著下降，使其具有較強的吸聲能力。大熱容量和大的孔隙率及開口孔結(jié)構(gòu)，具有較強的吸聲能力。大熱容量和大的孔隙率及開口孔結(jié)構(gòu)， 使石膏具有呼吸使石膏具有呼吸水蒸氣的功能。水蒸氣的功能。第40頁/共65頁（）防火性好，但耐水性差（）防火性好，但耐水性差 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，當(dāng)受到高溫作用時或遇火后會脫出當(dāng)受到高溫作用時或遇火后會脫出21%21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢的形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢的蔓延，具有良好的防火效果。蔓延，具有良好的防火

33、效果。由于硬化石膏的強度來自于晶體粒子由于硬化石膏的強度來自于晶體粒子間的粘結(jié)力，遇水后粒子間連接點的間的粘結(jié)力，遇水后粒子間連接點的粘結(jié)力可能被削弱。部分二水石膏溶粘結(jié)力可能被削弱。部分二水石膏溶解而產(chǎn)生局部潰散，所以建筑石膏硬解而產(chǎn)生局部潰散，所以建筑石膏硬化體的耐水性較差。化體的耐水性較差。 第41頁/共65頁（6 6）有良好的裝飾性和可加工性）有良好的裝飾性和可加工性石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。微孔結(jié)構(gòu)細(xì)膩，具有良好的裝飾性。微孔結(jié)構(gòu)使其脆性有所改善，硬度也較低，所使其脆性有所改善，硬度也較低，所以硬化石膏可鋸、可刨、可釘。具

34、有以硬化石膏可鋸、可刨、可釘。具有良好的可加工性。良好的可加工性。第42頁/共65頁2.5 2.5 建筑石膏的應(yīng)用建筑石膏的應(yīng)用（1 1）石膏砂漿及粉刷石膏石膏砂漿及粉刷石膏（2 2）建筑石膏制品：石膏板、石膏建筑石膏制品：石膏板、石膏砌塊等砌塊等 (3(3） 制作建筑雕塑和模型制作建筑雕塑和模型# #第43頁/共65頁3.4 . 3.4 . 水玻璃水玻璃 水玻璃俗稱泡花堿，由堿金屬氧化物水玻璃俗稱泡花堿，由堿金屬氧化物和二氧化硅組成，屬可溶性的硅酸鹽類。和二氧化硅組成，屬可溶性的硅酸鹽類。 根據(jù)堿金屬氧化物的不同，水玻璃有根據(jù)堿金屬氧化物的不同，水玻璃有: : 硅酸鈉水玻璃（硅酸鈉水玻璃（N

35、aNa2 2O OSiOSiO2 2）、）、硅酸鉀水玻璃硅酸鉀水玻璃2 2SiOSiO2 2）、）、硅酸鋰水玻璃（硅酸鋰水玻璃（i i2 2O OSiOSiO2 2）等品種，最常用的是等品種，最常用的是硅酸鈉水玻璃硅酸鈉水玻璃。第44頁/共65頁（ 稱為水玻璃模數(shù)）稱為水玻璃模數(shù)）根據(jù)水玻璃模數(shù)的不同，又分為根據(jù)水玻璃模數(shù)的不同，又分為“堿堿性性”水玻璃（和水玻璃（和“中性中性”水玻水玻璃（璃（3 3）。實際上中性水玻璃和堿）。實際上中性水玻璃和堿性水玻璃的溶液都呈明顯的堿性反應(yīng)。性水玻璃的溶液都呈明顯的堿性反應(yīng)。ORSiOn22第45頁/共65頁 1. 1. 水玻璃的生產(chǎn)水玻璃的生產(chǎn) 生產(chǎn)水

36、玻璃的方法分為濕法和干法兩種。生產(chǎn)水玻璃的方法分為濕法和干法兩種。 濕法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂和苛濕法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋內(nèi)用蒸汽加熱。直接反應(yīng)生液體水玻璃。性鈉溶液在壓蒸鍋內(nèi)用蒸汽加熱。直接反應(yīng)生液體水玻璃。 干法生產(chǎn)硅酸鈉水干法生產(chǎn)硅酸鈉水玻璃是將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐中于玻璃是將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐中于13001300 14001400C C溫度下熔化，按溫度下熔化，按下式反應(yīng)生成固體水玻璃。固體水玻璃于水中加熱溶解而生成液體水玻璃。其下式反應(yīng)生成固體水玻璃。固體水玻璃于水中加熱溶解而生成液體水玻璃。其反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：222232COnSi

37、OONanSiOCONa第46頁/共65頁 2. 2. 水玻璃的硬化水玻璃的硬化 液體水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成無定形硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化：液體水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成無定形硅酸凝膠，并逐漸干燥而硬化： 由于空氣中由于空氣中COCO2 2濃度較低，這個過程進(jìn)行的很慢，為了加速硬化和提高硬化后的防水性，濃度較低，這個過程進(jìn)行的很慢，為了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸鈉常加入氟硅酸鈉NaNa2 2SiFSiF6 6作為促硬劑，促使硅酸凝膠加速析出。氟硅酸鈉的適宜用量為作為促硬劑，促使硅酸凝膠加速析出。氟硅酸鈉的適宜用量為水玻璃重量的水玻璃重量的1212。OHSiOO

38、HSiOOmHnSiOCONaOmHCOnSiOONa222222322222第47頁/共65頁 3. 3. 水玻璃的技術(shù)性質(zhì)水玻璃的技術(shù)性質(zhì) （）粘結(jié)力強。（）粘結(jié)力強。 水玻璃硬化后具有較高的粘結(jié)強度、抗拉強度和抗壓強度。另外，水水玻璃硬化后具有較高的粘結(jié)強度、抗拉強度和抗壓強度。另外，水玻璃硬化析出的硅酸凝膠還有堵塞毛細(xì)孔隙而防止水分滲透的作用。玻璃硬化析出的硅酸凝膠還有堵塞毛細(xì)孔隙而防止水分滲透的作用。 （）耐酸性好。（）耐酸性好。 硬化后的水玻璃，其主要成分是硬化后的水玻璃，其主要成分是iOiO2 2，具有高度的耐酸性能，能抵抗，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多數(shù)無機酸和有機酸的作用。

39、但其不耐堿性介質(zhì)侵蝕。大多數(shù)無機酸和有機酸的作用。但其不耐堿性介質(zhì)侵蝕。 （）耐熱性高（）耐熱性高 水玻璃不燃燒，硬化后形成水玻璃不燃燒，硬化后形成 iOiO2 2空間網(wǎng)狀骨架，在高溫下硅酸凝膠干燥得更加強烈，強度并不降低，甚至有所增加。空間網(wǎng)狀骨架，在高溫下硅酸凝膠干燥得更加強烈，強度并不降低，甚至有所增加。第48頁/共65頁3. 3. 水玻璃的應(yīng)用水玻璃的應(yīng)用（）用作涂料，涂刷材料表面（）用作涂料，涂刷材料表面 直接將液體水玻璃涂刷在建筑物表面，直接將液體水玻璃涂刷在建筑物表面，或涂刷粘土磚、硅酸鹽制品、水泥混或涂刷粘土磚、硅酸鹽制品、水泥混凝土等多孔材料，可使材料的密實度、凝土等多孔材料

40、，可使材料的密實度、強度、抗?jié)B性、耐水性均得到提高。強度、抗?jié)B性、耐水性均得到提高。這是因為水玻璃與材料中的這是因為水玻璃與材料中的a a（OHOH）2 2反應(yīng)生成硅酸鈣凝膠，填充了材料間反應(yīng)生成硅酸鈣凝膠，填充了材料間孔隙。孔隙。第49頁/共65頁OHSiOCaOSiOnONaOHCanSiOONa2222222) 1()(|同時硅酸鈉本身硬化所析出的硅同時硅酸鈉本身硬化所析出的硅酸凝膠也有利于材料保護(hù)。選用不酸凝膠也有利于材料保護(hù)。選用不同的耐火填料，還可配制不同耐熱同的耐火填料，還可配制不同耐熱度的水玻璃耐熱涂料。度的水玻璃耐熱涂料。反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：第50頁/共65頁 （2 2）配制

41、防水劑）配制防水劑 以水玻璃為基料，配制防水劑。例如：四礬防水劑是以藍(lán)礬以水玻璃為基料，配制防水劑。例如：四礬防水劑是以藍(lán)礬( (硫酸銅硫酸銅) )、明礬、明礬（鉀鋁礬）、紅礬（重鉻酸鉀）和紫礬（鉻礬）各份，溶于（鉀鋁礬）、紅礬（重鉻酸鉀）和紫礬（鉻礬）各份，溶于6060份的沸水中，份的沸水中，降溫至降溫至，投入，投入400400份水玻璃溶液中，攪拌均勻而成的。這種防水劑可以份水玻璃溶液中，攪拌均勻而成的。這種防水劑可以在在1min1min內(nèi)凝結(jié)內(nèi)凝結(jié), , 適用于堵塞漏洞、縫隙等局部搶修。適用于堵塞漏洞、縫隙等局部搶修。第51頁/共65頁（3 3）加固土壤）加固土壤 將模數(shù)為將模數(shù)為. .的

42、液體水玻璃和氯的液體水玻璃和氯化鈣溶液通過金屬管交替向地層壓入，化鈣溶液通過金屬管交替向地層壓入，兩種溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可析出吸水膨兩種溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可析出吸水膨脹的硅酸膠體，包裹土壤顆粒并填充其脹的硅酸膠體，包裹土壤顆粒并填充其空隙，阻止水分滲透并使土壤固結(jié)。用空隙，阻止水分滲透并使土壤固結(jié)。用這種方法加固的砂土，抗壓強度可達(dá)這種方法加固的砂土，抗壓強度可達(dá)。( 4 ) ( 4 ) 配制水玻璃砂漿。配制水玻璃砂漿。 將水玻璃、礦渣粉、砂和氟硅酸鈉按一將水玻璃、礦渣粉、砂和氟硅酸鈉按一定比例配合成砂漿定比例配合成砂漿, ,可用于修補墻體裂可用于修補墻體裂縫。縫。第52頁/共65頁（）配制耐

43、酸砂漿、耐酸混凝（）配制耐酸砂漿、耐酸混凝土、耐熱混凝土土、耐熱混凝土 用水玻璃作為膠凝材料，選擇耐用水玻璃作為膠凝材料，選擇耐酸骨料，可配制滿足耐酸工程要酸骨料，可配制滿足耐酸工程要求的耐酸砂漿、耐酸混凝土。選求的耐酸砂漿、耐酸混凝土。選擇不同的耐熱骨料，可配制不同擇不同的耐熱骨料，可配制不同耐熱度的水玻璃耐熱混凝土。耐熱度的水玻璃耐熱混凝土。# #第53頁/共65頁 3.4 3.4 菱苦土菱苦土 （氯氧鎂水泥）（氯氧鎂水泥） 菱苦土是一種鎂質(zhì)膠凝材料。其主要成分是菱苦土是一種鎂質(zhì)膠凝材料。其主要成分是gOgO。 1. 1. 原料及生產(chǎn)原料及生產(chǎn) 菱苦土的主要原料是天然菱鎂礦。其主要成分是菱

44、苦土的主要原料是天然菱鎂礦。其主要成分是gCOgCO3 3。 菱苦土材料一般是將菱鎂礦經(jīng)煅燒磨細(xì)而制成的。要求的細(xì)度為菱苦土材料一般是將菱鎂礦經(jīng)煅燒磨細(xì)而制成的。要求的細(xì)度為49004900孔孔/cm/cm2 2的篩余量不大于的篩余量不大于2525: : 其化學(xué)反應(yīng)可表示如下：其化學(xué)反應(yīng)可表示如下： （菱苦土）（菱苦土）28508003COMgOMgCOC第54頁/共65頁2 2、菱苦土的水化、硬化、菱苦土的水化、硬化試驗證明，用水調(diào)拌菱苦土?xí)r將生成試驗證明，用水調(diào)拌菱苦土?xí)r將生成Mg(OH)Mg(OH)2 2 ，漿體凝結(jié)很慢，硬化后強度，漿體凝結(jié)很慢，硬化后強度很低。若以氯化鎂水溶液來調(diào)制很

45、低。若以氯化鎂水溶液來調(diào)制 gOgO時，可以加速其水化反應(yīng)，并時，可以加速其水化反應(yīng)，并且能形成新的水化產(chǎn)物。這種新的水化且能形成新的水化產(chǎn)物。這種新的水化產(chǎn)物硬化后的強度較高（產(chǎn)物硬化后的強度較高（40406060PaPa）。）。水化反應(yīng)如下：水化反應(yīng)如下： 第55頁/共65頁222222)(OHMgOHMgOOzHyMgCIxMgOOzHyMgCIxMgO|水化產(chǎn)物中水化產(chǎn)物中x x、y y、z z的大小與煅燒的大小與煅燒溫度、溫度、MgClMgCl2 2溶液用量、初始配比、溶液用量、初始配比、養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。| 水化產(chǎn)物是針狀結(jié)晶，彼此機水化產(chǎn)物是針狀結(jié)晶，彼此機械咬合，并相

46、互連生、長大，形成械咬合，并相互連生、長大，形成致密的結(jié)構(gòu)，使?jié){體凝結(jié)硬化。致密的結(jié)構(gòu)，使?jié){體凝結(jié)硬化。第56頁/共65頁 3. 3. 菱苦土的應(yīng)用菱苦土的應(yīng)用 菱苦土與植物纖維能很好粘接，而且堿性較弱，不會腐蝕纖維。建筑工程中常菱苦土與植物纖維能很好粘接，而且堿性較弱，不會腐蝕纖維。建筑工程中常用來配制菱苦土木屑漿和菱苦土木屑砂漿。前者可膠結(jié)為菱苦土木屑板，用于用來配制菱苦土木屑漿和菱苦土木屑砂漿。前者可膠結(jié)為菱苦土木屑板，用于內(nèi)墻、天花板和地面。也可壓制成各種零件用作窗臺板、門窗框、樓梯扶手等。內(nèi)墻、天花板和地面。也可壓制成各種零件用作窗臺板、門窗框、樓梯扶手等。后者摻加砂子可作為地坪耐磨

47、面層。用膨脹珍珠巖代替木屑可制成輕質(zhì)、阻燃后者摻加砂子可作為地坪耐磨面層。用膨脹珍珠巖代替木屑可制成輕質(zhì)、阻燃型的室內(nèi)裝飾板材。以菱苦土為膠結(jié)料，以玻璃纖維為增強材料，添加改性劑，型的室內(nèi)裝飾板材。以菱苦土為膠結(jié)料，以玻璃纖維為增強材料，添加改性劑，可制成管材產(chǎn)品。可制成管材產(chǎn)品。第57頁/共65頁菱苦土的不足之處是硬化后易吸潮菱苦土的不足之處是硬化后易吸潮反鹵、耐水性差，其原因是硬化產(chǎn)反鹵、耐水性差，其原因是硬化產(chǎn)物具有較高的溶解度，遇水會溶解。物具有較高的溶解度，遇水會溶解。為提高耐水性，可采用外加劑，或為提高耐水性，可采用外加劑，或改用硫酸鎂作為拌合水溶液，降低改用硫酸鎂作為拌合水溶液，

48、降低吸濕性、改進(jìn)耐水性。吸濕性、改進(jìn)耐水性。# #第58頁/共65頁 例3-1 某單位宿舍樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。同時在個別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。解 石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。墻面上個別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。第59頁/共65頁 例3-2 既然石灰不耐水，為什么由它配制的灰土或三合土卻可以 用于基礎(chǔ)的墊層、道路的基層等潮濕部位？ 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。加適量的水充分拌合后，經(jīng)碾壓或夯實，在潮濕環(huán)境中石灰與粘土表面的活性氧化硅或氧化鋁反應(yīng)，生成具有水硬性的水化硅酸