于成龍建筑工程學院2014.3氣硬性膠凝材料于成龍氣硬性膠凝材料1膠凝材料有機材料無機材料瀝青合成材料-膠粘劑石膏石灰和水玻璃水泥氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料1、分類膠凝材料有機材料無機材料瀝青合成材料-膠粘劑石膏石灰和水玻璃22．概念①膠凝材料：能通過物理化學作用將散粒材料或塊狀材料膠結成為一個整體，并產生強度的材料。②氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，保持并發展其強度的材料。③水硬性膠凝材料：既能在空氣中硬化，又能更好的在水中硬化，保持并發展其強度的材料。Back2．概念①膠凝材料：能通過物理化學作用將散粒材料或塊狀材料膠3無機膠凝材料氣硬性無機膠凝材料硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥其他水泥無機膠凝材料氣硬性無機膠凝材料4氣硬性無機膠凝材料石膏生產簡介石膏的凝結與硬化石膏的技術要求和性質建筑石膏的應用氣硬性無機膠凝材料石膏生產簡介5石膏生產簡介

建筑石膏：以為主要成分，不預加任何外加劑的粉狀膠凝材料。

建筑石膏Back石膏生產簡介建筑石膏：建筑石膏Back6石膏的凝結與硬化

1、水化：半水石膏和水反應生成二水石膏的過程。

由于半水石膏的溶解度比二水石膏的大（約四倍），所以二水石膏處于過飽和狀態，不斷從溶液中析晶，水解反應不斷右移，直至半水石膏全部轉變成二水石膏。

石膏的凝結與硬化1、水化：半水石膏和水反應生成二水石膏的過7

2、凝結：可塑性漿體失去可塑性，開始產生強度的過程。

石膏的凝結與硬化

生成二水石膏用水吸附水水分蒸發溶液中的自由水漿體變稠摩擦力粘結力失去可塑性2、凝結：可塑性漿體失去可塑性，開始產生強度的過程。83、硬化：失去可塑性漿體強度增加的過程。

石膏晶體數量增加，晶體長大，彼此連生，相互交錯，形成結晶網，產生強度。以上三個過程是相互交錯，連續進行的。

石膏的凝結與硬化

Back3、硬化：失去可塑性漿體強度增加的過程。石膏晶體數量增加，9石膏的凝結與硬化石膏的凝結與硬化10石膏的技術要求和性質

1、技術要求：建筑石膏按細度、強度和凝結時間分為三級。2、特點：凝結硬化快硬化制品的孔隙率大，體積密度小，保溫吸聲性能好具有一定的調溫調濕性凝固時體積微膨脹防火性強耐水性抗凍性差石膏的技術要求和性質1、技術要求：建筑石膏按細度、強度和凝11建筑石膏的應用

1、室內抹灰和粉刷2、石膏制品：石膏板小型石膏砌塊中型石膏（砌塊）條塊裝飾面板隔聲板Back建筑石膏的應用1、室內抹灰和粉刷Back12討論（1）建筑石膏粉的質量問題

請觀察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉制作粘結制品或石膏制品。石膏粉吸潮結粒討論（1）建筑石膏粉的質量問題請觀察建筑石膏粉，并13討論（1）建筑石膏粉的質量問題

從上圖可見該建筑石膏粉已吸潮結粒，對凝結硬化性能及強度均有影響，已不宜使用。

由于建筑石膏粉易吸潮，影響其以后使用時的凝結硬化性能和強度，長期儲存也會降低強度，因此建筑石膏粉存貯時必須防潮，儲存時間不得過長，一般不得超過三個月。討論（1）建筑石膏粉的質量問題從上圖可見該建筑石膏14討論請觀察下圖中硬化石膏的結構特點，分析硬化石膏的結構與性能的關聯。建筑石膏制品

(2)硬化石膏的結構與性能討論請觀察下圖中硬化石膏的結構特點，分析硬化石膏的結15討論(2)硬化石膏的結構與性能從上圖可見建筑石膏制品的結構特點是多孔。

①隔熱吸聲性良好。因多封閉的細微孔，導熱系數也就較低，且其大多是微孔，表面微孔會使聲音反射或傳導的能力顯著下降從而有好的吸聲性能。

②防火性能好。

③具一定的阻濕阻溫性。

④耐水性及防凍性差。

⑤加工性能好。討論(2)硬化石膏的結構與性能從上圖可見建筑石膏制品16工程實例分析3.2石膏

（1）石膏飾條粘貼失效

（2）石膏制品發霉變形

工程實例分析3.2石膏（1）石膏飾條粘貼失效（2）石膏17現象原因分析（1）石膏飾條粘貼失效

某工人用建筑石膏粉拌水，拌成一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上直接粘貼石膏飾條，前后半小時完工。幾天后最后粘貼的兩條石膏飾條突然墜落?，F象原因分析（1）石膏飾條粘貼失效某工人用建筑石膏18原因分析（1）石膏飾條粘貼失效

①建筑石膏拌水后一般數分鐘至半小時左右凝結，后來粘貼石膏飾條時石膏漿已初凝，粘結性能差?？蓳饺刖從齽?，延長凝結時間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。

②在光滑的天花板上直接貼石膏條，粘貼難以牢固，宜對表面予以打刮，以利粘貼。或者，在粘結的石膏漿中摻入部分粘結性強的粘結劑。原因分析（1）石膏飾條粘貼失效①建筑石膏拌水后一般19現象原因分析（2）石膏制品發霉變形

某住戶喜愛石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時間后，客廳、臥室效果相當好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現發霉變形。現象原因分析（2）石膏制品發霉變形某住戶喜愛石膏制20原因分析（2）石膏制品發霉變形

廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強的吸濕性和吸水性，在潮濕的環境中，晶體間的粘結力削弱，強度下降、變形，且還會發霉。

建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過高的環境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中摻入一定量的水泥或其他含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料，如粉煤灰、石灰。摻入有機防水劑亦可改善石膏制品的耐水性。

原因分析（2）石膏制品發霉變形廚房、廁所、浴室等處21石灰

石灰的制備石灰的熟（消化）和硬化石灰的技術性質應用Back石灰石灰的制備Back22石灰的制備CaCO3CaO1000～1100℃CO2＋MgCO3MgO

生石灰

根據MgO2的含量，生石灰分為兩種：鈣質生石灰MgO≤5％

鎂質生石灰MgO≥5％石灰的制備CaCO323根據石灰制備的溫度和時間，生石灰可分為兩種：過火石灰欠火石灰tem\time↑→過火石灰：粘土雜質熔融、填充或包裹石灰表面→密實度高→石灰消解慢tem\time↓→欠火石灰：CaCO3分解不足、產率低。

石灰的制備Back根據石灰制備的溫度和時間，生石灰可分為兩種：石灰的制備Bac24石灰的熟（消化）和硬化

1、生石灰的熟化（消化）：熟石灰

反應：

特點：①放熱量大、快（1h放熱是混凝土1d放熱量的9倍多）②體積增大：1～2.5倍

熟石灰石灰的熟（消化）和硬化1、生石灰的熟化（消化）：熟石灰熟252、石灰的硬化：

石灰漿體在空氣中逐漸硬化是由一下兩個同時進行的過程完成的：結晶作用和碳化作用。結晶過程中產生Ca(OH)2，反應快。在碳化過程中，Ca(OH)2吸收空氣中的CO2生成CaCO3，由內向外反應緩慢.石灰的熟（消化）和硬化

2、石灰的硬化：石灰漿體在空氣中逐漸硬化是由一26硬化過程結晶碳化Ca(OH)2結晶析出Ca(OH)2結晶析出主要變化特征內部反應快由表及里2、石灰的硬化：Back硬化過程結晶碳化Ca(OH)2Ca(OH)2主要變化特征27石灰的技術性質：

1、技術標準：

建筑生石灰（JC/T479-92）:

CaO+MgO含量、CO2含量、未消化殘渣量及產漿量（L/kg）:鈣質生石灰鎂質生石灰各三等：優等品、一等品和合格品。

建筑石灰粉（JC/T480-92）:CaO+MgO含量、CO2含量、組成分為鈣質、鎂質。優等、一等及合格三個等級

建筑消石灰分（JC/T481-92）:CaO+MgO含量、游離水、體積安定性及細度、鈣質消石灰粉鎂質及白云石消石灰粉：優等、一等、合格三個等級石灰的技術性質：1、技術標準：282、性質（特點）

凝結硬化快、強度低漿體可塑性好（保水性好）體積收縮大耐水性差

Back2、性質（特點）凝結硬化快、強度低Back29應用

—生石灰粉、熟石灰粉、石灰膏

①加水→石灰漿、石灰乳使用可提高石灰的利用率、縮短陳伏期、操作簡便②硅酸鹽制品：如灰砂磚、生石灰粉+砂+水→（經拌）陳伏→加壓→成型→壓蒸③碳化石灰板④作無熟料水泥等（生石灰粉+活性混合料+石膏）Back應用

30觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋

請觀察下圖A、B兩種已經硬化的石灰砂漿產生的裂紋有何差別，并討論其成因。

石灰砂漿A

石灰砂漿B

觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋請觀察下圖A、B兩31討論

在煅燒過程中，若溫度過低或煅燒時間不足，使得CaCO3不能完全分解，將會生成“欠火石灰”。如果煅燒時間過長或溫度過高，將生成顏色較深、塊體致密的“過火石灰”。過火石灰水化極慢，當石灰變硬后才開始熟化，產生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。

石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時間不足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時尚未水化，導致在硬化的石灰砂漿中繼續水化成Ca(OH)2，產生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。

石灰砂漿B為網狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大、石灰過多，易產生此類裂紋。討論在煅燒過程中，若溫度過低或煅燒時間不足，使得Ca32現象原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂

上海某新村四幢六層樓1989年9-11月進行內外墻粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陸續發現內外墻粉刷層發生爆裂。至5月份陰雨天，爆裂點迅速增多，破壞范圍上萬平方米。爆裂源為微黃色粉粒或粉料。該內外墻粉刷用的“水灰”，系寶山某廠自辦的“三產”性質的部門供應，該部門由個人承包。

經了解，粉刷過程已發現“水灰”中有一些粗顆粒。對采集的微黃色爆裂物作X射線衍射分析，證實除含石英、長石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，還含有較多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石?，F象原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂上海某新村四幢33原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂

該“水灰”含有相當數量的粗顆粒，相當部分為CaO與MgO，這些未充分消解的CaO和MgO在潮濕的環境下緩慢水化，分別生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，固相體積膨脹約2倍，從而產生爆裂破壞。還需說明的是，MgO的水化速度更慢，更易造成危害。

使用劣質建材，就是給工程埋下定時炸彈，危害人民利益。原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂該“水灰”含有相當34現象原因分析(2)石灰的選用

工地急需配制石灰砂漿。當時有消石灰粉、生石灰粉及生石灰三種材料可供選用。因生石灰價格相對較便宜，便選用，并馬上加水配制石灰膏，再配制石灰砂漿。使用數日后，石灰砂漿出現眾多凸出的膨脹性裂縫。石灰砂漿的膨脹性裂縫

現象原因分析(2)石灰的選用工地急需配制石灰35原因分析(2)石灰的選用

該石灰的陳伏時間不夠。數日后部分過火石灰在已硬化的石灰砂漿中熟化，體積膨脹，以致產生膨脹性裂紋。

因工期緊，若無現成合格的石灰膏，可選用消石灰粉或生石灰粉。消石灰粉在磨細過程中，把過火石灰磨成細粉，克服了過火石灰在熟化時造成的體積安定性不良的危害。故可不必陳伏可直接使用，且生石灰熟化時放出的熱可大大加快砂漿的凝結硬化，加水量亦較少，硬化后的砂漿強度亦較高。原因分析(2)石灰的選用該石灰的陳伏時間不夠。數日363.3.1水玻璃1.水玻璃的組成和硬化

水玻璃俗稱泡花堿，是由不同比例的堿金屬氧化物和二氧化硅化合而成的一種可溶于水的硅酸鹽。建筑常用的為硅酸鈉(Na2O·nSiO2)水溶液，又稱鈉水玻璃。要求高時也使用硅酸鉀(K2O·nSiO2)的水溶液，又稱鉀水玻璃。液體水玻璃是一種具有膠體特征，又具有溶液特征的膠體溶液。2.水玻璃的性質與應用

水玻璃在凝結硬化后，粘結力強,強度較高,耐酸性好,耐熱性好,耐堿性和耐水性差。利用水玻璃凝結硬化后的性能，在建筑工程中主要有以下幾方面用途：涂刷材料表面，提高抗風化能力；加固土壤；配制速凝防水劑；修補磚墻裂縫。水玻璃3.3.1水玻璃1.水玻璃的組成和硬化水玻璃俗稱37硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產和礦物組成硅酸鹽水泥的水化及凝結硬化硅酸鹽水泥的技術性質水泥石的腐蝕與防止硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產和礦物組成38簡介水泥具有以下優點，因此，在土木工程領域得到廣泛的應用。多樣性低成本可塑性工藝簡單耐久性與鋼筋粘結性好水硬性水泥的優點Back簡介水泥具有以下優點，因此，在土木工程領域得到廣泛的應用。多39水泥按用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。通用水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復合水泥簡介專用水泥砌筑水泥油井水泥特性水泥快硬水泥膨脹水泥抗硫酸鹽水泥中熱水泥水泥按用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。簡介專用水泥特40水泥按化學成分可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和硫酸鹽水泥。硅酸鹽水泥一般工程鋁酸鹽水泥硫酸鹽水泥快硬、早強。主要用于緊急搶修工程、早強工程、冬季施工、抗蝕、抗凍等工程。早強、膨脹。適用于搶修工程、錨固和地下工程等。

Back簡介水泥按化學成分可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和硫酸鹽水泥。硅酸41硅酸鹽水泥的生產和礦物組成硅酸鹽水泥的生產和礦物組成42混合材料0-5%石膏熟料磨細硅酸鹽水泥P.ⅠP.Ⅱ混合材料石膏熟料磨細硅酸鹽水泥P.ⅠP.Ⅱ43硅酸鹽水泥的生產簡述及其礦物組成硅酸鹽水泥的生產過程GrindingPⅡPⅠMixingmaterialsLimestoneClayIronorepowderBleedingGrinding1450℃RawmaterialClinkerGypsum硅酸鹽水泥的生產簡述及其礦物組成硅酸鹽水泥的生產過程Grin44名稱代號組分熟料礦渣火山灰質混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P.I100————P.Ⅱ≥95≤5——————≤5普通水泥P.O≥80且＜95＞5且≤20a—礦渣水泥P.S≥30且＜80＞20且≤50b———火山灰水泥P.P≥60且＜80—＞20且≤40c——粉煤灰水泥P.F≥60且＜80——＞20且≤40d—復合水泥P.C≥50且＜80＞20且≤50e

通用硅酸鹽水泥的組成/%a、b、c、d、e見說明名稱代號組分熟料礦渣火山灰質粉煤灰石灰石硅酸鹽P.I100—45硅酸鹽水泥的礦物組成組成化學分子式縮寫硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF硅酸鹽水泥的礦物組成組成化學分子式縮寫硅酸三鈣3CaO·Si46水泥顆粒與水接觸時，其表面的熟料礦物立即與水發生水解或水化作用，生成新的水化產物并放出一定熱量的過程。硅酸三鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。該水化反應的速度快，形成早期強度并生成早期水化熱。

3CaO·SiO2+H2O

CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2硅酸鹽水泥的水化及凝結硬化水泥顆粒與水接觸時，其表面的熟料礦物立即與水發生水解或水化作47硅酸二鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。該水化反應的速度慢，對后期齡期混凝土強度的發展起關鍵作用。水化熱釋放緩慢。

2CaO·SiO2+H2O3CaO·2SiO2·3H2O+Ca(OH)2硅酸二鈣水化生成水化硅酸鈣凝膠和氫氧化鈣晶體。2CaO·S48鋁酸三鈣水化生成水化鋁酸鈣晶體。該水化反應速度極快，并且釋放出大量的熱量。如果不控制鋁酸三鈣的反應速度，將產生閃凝現象，水泥將無法正常使用。通常通過在水泥中摻有適量石膏，可以避免上述問題的發生。3CaO·Al2O3+6H2O3CaO·Al2O3·6H2O硅酸二鈣水化生成水化鋁酸鈣晶體和水化鐵酸鈣凝膠該水化反應的速度和水化放熱量均屬中等。4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O鋁酸三鈣水化生成水化鋁酸鈣晶體。3CaO·Al49石膏與水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體（鈣礬石）。該晶體難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保護膜，阻礙水分進入水泥內部，使水化反應延緩下來，從而避免了純水泥熟料水化產生閃凝現象。所以，石膏在水泥中起調節凝結時間的作用。

3CaO·Al2O3·6H2O+H2O+CaSO4·2H2O3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O

鈣礬石石膏調節凝結時間的原理Back石膏與水化鋁酸鈣反應生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體（鈣礬石）。350水化硅酸鈣(70%)氫氧化鈣(20%)水化鋁酸鈣水化鐵酸鈣水化硫鋁酸鈣水化產物水泥熟料水化后的主要水化產物有：Back水化硅酸鈣(70%)水化產物水泥熟料水化后的主要水化產物有51何為凝結？水泥加水拌和形成具有一定流動性和可塑性的漿體，經過自身的物理化學變化逐漸變稠失去可塑性的過程。何為硬化？失去可塑性的漿體隨著時間的增長產生明顯的強度，并逐漸發展成為堅硬的水泥石的過程。水泥的凝結與硬化過程由以下四個過程組成。

凝結與硬化Back何為凝結？凝結與硬化Back52凝結硬化過程初始反應期初始的溶解和水化，約持續5-10分鐘。潛伏期流動性可塑性好凝膠體膜層圍繞水泥顆粒成長，1h凝膠膜破裂、長大并連接、水泥顆粒進一步水化，6h。多孔的空間網絡—凝聚結構，失去可塑性凝結期凝膠體填充毛細管，6h-若干年硬化石狀體密實空間網硬化期凝結硬化過程初始反應期初始的溶解和水化，約持續5-10分鐘。53凝結硬化過程Back凝結硬化過程Back54影響水泥凝結硬化的因素AgeBlendofGypsumHumidityTemperatureTypesFinenessFactors影響水泥凝結硬化的主要因素有：水泥的種類和細度、石膏摻合料、齡期、溫度和濕度等。影響水泥凝結硬化的因素Back影響水泥凝結硬化的因素AgeBlendofHumidit55硅酸鹽水泥的技術性質細度凝結時間體積安定性強度其他性質硅酸鹽水泥的技術性質細度56細度與水接觸的表面積凝結和硬化速度性質<40μ大高強度高過細很大很高成本高D

>100μ小低低水泥的細度指水泥的磨細程度或分散度。細度決定了水泥與水接觸的表面積。從而影響水泥的水化和凝結速度和性質。水泥的細度和性質細度細度與水接觸的表面積凝結和硬化速度性質<40μ大高強度高過57比表面積硅酸鹽水泥的細度用比表面積表示按照GB175-2007的規定硅酸鹽水泥的比表面積>300m2/kg比表面積可采用比表面積儀測定用比表面積測定儀測試顆粒粒徑分布情況。測量一定量空氣通過水泥石時，流速變化.比表面積測定儀細度比表面積硅酸鹽水泥的細度用比表面積表示比表面積測定儀細度58BackBack59凝結時間標準稠度及標準稠度用水量凝結時間測定初凝時間終凝時間凝結時間標準稠度及標準稠度用水量60標準稠度測定固定水量法采用以下方法配制標準稠度凈漿稱取500g水泥加入500×P%ml水采用標準稠度測定儀標準稠度測定固定水量法采用以下方法配制標準稠度凈漿61不變(固定)水量法標準稠度測定儀不變(固定)水量法標準稠度測定儀62水泥凝結時間測定錄像凝結時間測定水泥凝結時間測定錄像凝結時間測定63概念從水泥加水拌和起至標準稠度的水泥凈漿開始失去可塑性所需的時間標準要求≮45min國產水泥一般為1-3h實驗測試時以試針距底板4±1mm為準。工程意義水泥的初凝時間不宜過早，以便施工時有充分的時間攪拌、運輸、澆搗和砌筑等操作。初始凝結時間概念初始凝結時間64終凝時間概念從水泥加水拌和起至水泥凈漿完全失去可塑性并開始產生強度所需的時間。標準要求≯390min國產水泥一般為5-6h實驗測試時以試針下沉0.5mm為準。工程意義終凝時間不宜過遲，以便施工完畢后更快硬化，達到一定的強度，以利于下一步施工工藝的進行。Back終凝時間概念Back65定義

指水泥硬化過程中體積變化小且均勻的性能。體積安定性不良水泥硬化后產生不均勻的體積變化（裂紋后彎曲）。使建筑質量下降，甚至引起嚴重的建筑事故。體積安定性不良的原因過量游離的CaO過量游離的MgO過量石膏硅酸鹽水泥的體積安定性Back定義硅酸鹽水泥的體積安定性Back66水泥中的游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的它們的水速度慢，在水泥硬化后才開始水化，使已經硬化的水泥石膨脹開裂。當石膏摻量過多時，在水泥硬化后，它還能繼續與水化鋁酸鈣反應，生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積增大1.5倍，引起水泥石開裂。此時，水化硫鋁酸鈣被稱為水泥桿菌。體積安定性不良的原因水泥中的游離氧化鈣或氧化鎂都是過燒的它們的水速度慢，在水泥硬67煮沸法-加速實驗法測量體積安定性的兩種方法：餅法觀察水泥凈試餅在沸煮后的外形變化雷氏夾法測量水泥石餅沸煮后的膨脹值

體積穩定性的測定煮沸法-加速實驗法體積穩定性的測定68水泥安定性的測定水泥安定性的測定69煮沸法測定儀體積安定性不良體積安定性的測定雷氏夾法體積安定性測定儀煮沸法測定儀體積安定性不良體積安定性的測定雷氏夾法體積安定性70限制上述測試方法僅能測出游離CaO是否過量。游離MgO和石膏不能通過加速實驗的方法檢測所以它們必須在生產工藝中嚴格控制，避免過量。

標準規定：MgO≯5%、石膏SO3≯3.5%。體積安定性的測定Back限制上述測試方法僅能測出游離CaO是否過量。體積安定性的測定71C:S:W=1:3:0.5Standardspecimen40×40×160CompressivestrengthCuredunderthestandardconditionBendingstrengthtestC:S:W=1:3:0.5的比例混合，制成標準尺寸的試件（40×40×160mm），在標準條件下養護，測試抗壓強度和抗折強度。強度試驗BackC:S:W=1:3:0.5Standardspecimen72強度測定儀強度測定儀73bendingstrength

instrument強度測定儀Compressivestrength

instrumentbendingstrengthinstrument強度測74實驗錄像實驗錄像75強度等級根據3天和28天抗壓強度3天和28天抗折強度硅酸鹽水泥可分為6個等級：42.5，42.5R,52.5，52.5R,62.5,62.5R各齡期的強度不低于GB175-99表中的規定。按早期強度不同分為兩種類型，早強型(用R表示)和普通型。62.5R62.552.5R52.542.5R42.5StrengthGrade強度等級根據62.5R62.552.5R52.542.5R476等級

抗壓強度(MPa)抗折強度（MPa）

3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0硅酸鹽水泥各齡期的強度要求

（GB175-99）

等級抗壓強度(MPa)抗折強度（MPa）3d28d77技術性質分析水泥在出廠和使用前必須檢驗的技術指標有四項：細度、凝結時間、強度和體積安定性。這四項指標中，除強度外，其它任何一項指標不合格，則水泥不能使用；反之，若僅強度一項指標不合格，而其它三項指標合格，則水泥可降等級使用。

IfonlythestrengthisunqualifiedCementofthelowergradeBack技術性質分析水泥在出廠和使用前必須檢驗的技術指標有四項78其他性質堿含量以Na2O+0.658K2O計算值表示，以防止堿-骨料反應的發生。低堿水泥含堿量≯0.6%，或由供需雙方商定。水化熱大部分的水化熱在水化反應的初期釋放出來，它的數量決定于水泥的化學成分和細度、礦物摻合料以及酸的侵蝕。C3S，C3A越高，顆粒越細，水化熱越大，對冬季施工有利，但對大體積混凝土工程有害。密度:3.0-3.15g/cm3,通常3.1g/cm3堆積密度:1000-1600kg/m3Back其他性質堿含量Back79現象原因分析水泥凝結時間前后變化

某立窯水泥廠生產的普通水泥游離氧化鈣含量較高，加水拌和后初凝時間僅40min，本屬于廢品。但后來放置1個月，凝結時間又恢復正常，而強度下降。工程實例分析現象原因分析水泥凝結時間前后變化某立窯水泥廠生產的80原因分析

①該立窯水泥廠的普通硅酸鹽水泥游離氧化鈣含量較高，該氧化鈣相當部分的煅燒溫度較低。加水拌和后，水與氧化鈣迅速反應生成氫氧化鈣，并放出水化熱，使漿體的溫度升高，加速了其他熟料礦物的水化速度，從而產生了較多的水化產物，形成了凝聚結晶網結構，凝結時間較短。

②水泥放置一段時間后，吸收了空氣中的水汽，大部分氧化鈣生成氫氧化鈣，或進一步與空氣中的二氧化碳反應，生成碳酸鈣。故此時加入拌和水后，不會再出現原來的水泥漿體溫度升高、水化速度過快、凝結時間過短的現象。但其他水泥熟料礦物也會和空氣中的水汽反應，部分產生結團、結塊，使強度下降。水泥凝結時間前后變化原因分析①該立窯水泥廠的普通硅酸鹽水泥游離氧化鈣含量81討論

以下是A、B兩種硅酸鹽水泥熟料礦物組成百分比含量，請分析A、B兩種硅酸鹽水泥的早期強度及水化熱的差別?，F象工程實例分析討論以下是A、B兩種硅酸鹽水泥熟料礦物組成百分比含量82討論

硅酸鹽水泥熟料礦物各具特性。

C3S在最初四個星期內強度發展迅速，它實際上決定著硅酸鹽水泥四個星期以內的強度。C3S的水化熱較多，其含量也最多，故它放出的熱量最多，但其耐腐蝕性較差。C3A硬化速度最快，但強度低，其對硅酸鹽水泥在1～3d或稍長的時間內的強度起到一定作用；C3A的水化熱多；耐腐蝕性最差。

A水泥的C3S及C3A含量高，而C3S及C3A的早期強度及水化熱都較高，故A硅酸鹽水泥的早期強度與水化熱高于B水泥。討論硅酸鹽水泥熟料礦物各具特性。

C3S在最83現象原因分析

某大體積的混凝土工程，澆筑兩周后拆模，發現擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫。該工程使用某立窯水泥廠生產的42.5Ⅱ型硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成如下：C3S61％；C2S

14％；C3A

14％；C4AF

11％。工程實例分析現象原因分析某大體積的混凝土工程，澆筑兩周后拆模，發84原因分析

由于該工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，導致該水泥的水化熱高，且在澆筑混凝土中，混凝土的整體溫度高，以后混凝土溫度隨環境溫度下降，產生冷縮，造成貫穿型的縱向裂縫。防治措施：首先，對大體積的混凝土工程宜選用低水化熱，即C3A和C3S的含量較低的水泥。其次，水泥用量及水灰比也需適當控制。

原因分析由于該工程所使用的水泥C3A和C3S含量高，85水泥石的腐蝕和防止簡介腐蝕類型腐蝕原因防止措施Back水泥石的腐蝕和防止簡介Back86簡介水泥石硬化后，在正常的使用條件下，即在潮濕環境中或水中，仍可以逐漸硬化并不斷增長期強度。水泥石的腐蝕在一些腐蝕性介質中，水泥石的結構會遭到破壞，強度和耐久性降低，甚至完全破壞的現象。腐蝕類型軟水侵蝕，硫酸鹽腐蝕，鎂鹽腐蝕，碳酸鹽的腐蝕，酸的腐蝕，堿的腐蝕Back簡介水泥石硬化后，在正常的使用條件下，即在潮濕環境中或87軟水侵蝕特點介質—軟水（含HCO3－少的水，如雨水、雪水和蒸餾水）；氫氧化鈣溶解于水中引起的腐蝕。

過程當水泥石與軟水接觸時，最先溶出的成分是氫氧化鈣。當水泥使處于流水或是有壓力的水中時，氫氧化鈣不斷溶解流失，水泥石的密實度下降，強度和耐久性也降低；而且，由于氫氧化鈣濃度的下降，還引起了水泥石中的其它水化產物的分解軟水侵蝕特點88硫酸鹽腐蝕特點以硫酸鹽為介質的海水、地下水等硫酸鹽與水泥石中的成分反應生成膨脹性晶體，使水泥石破壞腐蝕過程舉例：結晶膨脹硫酸鹽腐蝕特點結晶膨脹89

MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2MgSO4+Ca(OH)2+H2O=Mg(OH)2+CaSO4·2H2O

結晶膨脹易溶于水鎂鹽腐蝕

特點以鎂鹽為介質的海水、地下水等鎂鹽與水泥石中的成分反應，生成易溶于水或松軟無膠凝作用的產物，破壞水泥石腐蝕過程舉例：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH90碳酸鹽腐蝕

Ca(OH)2+CO2+H2OCaCO3+2H2OCaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2易溶于水特點以碳酸鹽為介質的海水、地下水等碳酸鹽與水泥石中的成分反應，生成易溶于水的產物，破壞水泥石腐蝕過程舉例：碳酸鹽腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O91酸的腐蝕易溶于水結晶膨脹OHCaSOOHCaSOHOHCaClOHCaHCl242422222)(2)(2?++?+特點以酸性介質為主的工業環境等酸與水泥石中的成分反應，生成易溶于水、結晶膨脹的產物，破壞水泥石腐蝕過程舉例：酸的腐蝕易溶于水92堿的腐蝕易溶于水干燥空氣結晶膨脹特點堿與水泥石中的成分反應，生成易溶于水、結晶膨脹的產物，破壞水泥石Back堿的腐蝕易溶于水干燥空氣93腐蝕原因內因水泥石中存在著易受腐蝕的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣；水泥石本身不密實，使侵蝕性介質易于進入其內部；腐蝕與介質相互作用；外因腐蝕介質、溫度、濕度、介質濃度Back腐蝕原因內因Back94防止措施根據環境特點，合理選擇水泥品種提高水泥石的密實度在混凝土表面覆蓋保護層，對有特殊要求的混凝土工程，還可以采用浸漬混凝土Back防止措施根據環境特點，合理選擇水泥品種Back95硅酸鹽水泥的應用與存放硅酸鹽水泥硬化較快、耐凍性好，適用于要求凝結快、早期強度高，冬季施工及嚴寒地區遭受反復凍融的工程一般貯存條件下，經3個月后，水泥強度約降低10%~20%；經6個月后，降低15%~30%；一年后，降低25%~40%；硅酸鹽水泥的應用與存放硅酸鹽水泥硬化較快、耐凍性好，適用于要96摻混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥水泥混合材料97混合材料定義生產水泥時加入的人工或天然礦物材料改善水泥性能調節水泥強度等級降低成本在生產水泥時，為了改善水泥性能，調節水泥強度等級，降低成本，而加入的人工或天然的礦物材料。Back混合材料定義生產水泥時加入的人工或改善水泥性能調節水泥強度等98分類按性能分非活性混合材料(填充性混合材料)活性混合材料(水硬性混合材料)按性能分為兩類:活性混合材料(水硬性混合材料)非活性混合材料（填充性混合材料）Back分類按性能分非活性混合材料活性混合材料按性能分為兩類:99活性混合材料磨細后加水不水化但摻加石灰后發生二次水化反應生成水硬性膠凝產物火山灰活性概述Back活性混合材料磨細后加水不水化概述Back100SiO2+mH2O+xCa(OH)2xCaO·SiO2·nH2OAl2O3+aH2O+yCa(OH)2yCaO·Al2O3·bH2O活性混合材料消耗Ca(OH)2水硬性膠凝產物火山灰活性SiO2+mH2O+xCa(OH)2101水化反應硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥水化一次水化二次水化雖然活性混合材料不是水泥的組成材料.但水泥中用一定比例的活性混合材料代替可以改變各種水泥的性能活性混合材料二次水化反應的特性

溫度敏感性

常溫反應速度慢

高溫反應速度快

消耗Ca(OH)2

改善孔隙構造水化反應硅酸鹽水泥中加入活性混合材料硅酸鹽水泥水化一次水化二102摻活性混合材料的作用提高產量降低成本改善水泥的性能

調整強度等級降低水化熱減少堿骨料反應的發生擴大應用范圍充分利用工業廢渣保護環境摻活性混合材料的作用提高產量103常用活性混合材料?；郀t礦渣火山灰質混合材料粉煤灰粉煤灰是一種發電廠燃料廢渣粒化高爐礦渣是熔融的礦渣水淬而得到?；钚猿煞譃榛钚匝趸韬突钚匝趸X?；鹕交屹|混合材料是火山噴發沉積物及其它具有類似活性的材料的統稱。分為含水硅酸質（如硅藻土等）、鋁硅玻璃質（如火山灰等）、粘土質（燒粘土等）。Back常用活性混合材料?；郀t礦渣火山灰質混合材料粉煤灰Back104非活性混合材料Back特點磨成細粉與石灰加水拌和后，不能或很少生成具有膠凝性質的水化產物常用品種石英粘土慢冷礦渣非活性混合材料Back特點105普通硅酸鹽水泥

什么是普通硅酸鹽水泥技術性質強度要求應用Back普通硅酸鹽水泥什么是普通硅酸鹽水泥Back106什么是普通硅酸鹽水泥？

普通硅酸鹽水泥是一種水硬性膠凝材料摻加少量混合材料和適量的石膏混合材料的最大摻量不超過20%熟料混合材料石膏磨細水硬性膠凝材料P.OBack什么是普通硅酸鹽水泥？普通硅酸鹽水泥是一種水硬性膠凝材料熟107技術性質特點與硅酸鹽水泥相近因為混合材料的摻量少，其礦物組成仍在硅酸鹽水泥的范圍之內不同點強度等級強度應符合表3-8的要求共有六個強度等級:42.5R,42.5,52.5,52.5R最終凝結時間不超過10h技術性質特點108強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R11.016.016.021.022.026.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.05.05.55.56.56.57.07.0表3-8普通硅酸鹽水泥強度要求強度等級抗壓強度抗折強度（MPa）3天28天3天28天32109普通硅酸鹽水泥的應用是通用的水泥主要品種，廣泛應用于各種混凝土和鋼筋混凝土工程。應用范圍與硅酸鹽水泥相同。Back普通硅酸鹽水泥的應用是通用的水泥主要品種，廣泛應用于各種混凝110凡有硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏共同磨細制成的水硬性膠凝材料稱為礦渣水泥。

?；V渣摻量為20～70%。水硬性膠凝材料熟料?；郀t礦渣石膏磨細P.S什么是礦渣硅酸鹽水泥？Back凡有硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏共同磨細制成的水硬111技術性質技術性質:分為6個強度等級:32.5,32.5R,42.5,42.5R,52.5,52.5R（表3-9）其它技術性質與普通水泥相同強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度（MPa）3天28天3天28天32.532.5R42.542.5R52.552.5R10.015.015.019.021.023.032.532.542.542.552.552.52.53.53.54.04.04.55.55.56.56.57.07.0表3-9P.S、P.P、P.F的強度要求技術性質技術性質:分為6個強度等級:32.5,3112P.S的特點與應用②抗蝕性強，抗碳化能力差。因為氫氧化鈣含量低適用于水工或海港混凝土工程不適用于CO2濃度高的工業廠房（如鑄造翻砂車間）③水化熱低。適用大體積混凝土工程④溫度敏感性大適合高溫養護P.S的特點與應用②抗蝕性強，抗碳化能力差。113⑤抗凍性差：早期強度低，且火山灰需水量大。⑥耐熱性好適用于有耐熱要求的混凝土工程。⑦干縮大，抗滲性差。由于混合材料摻量大，而且高爐礦渣有尖銳棱角，拌和用水量大，保水性差，易產生泌水通道。說明：⑥⑦為P.S特性，其它為PS、PP、PF水泥共性P.S的特點與應用Back⑤抗凍性差：早期強度低，且火山灰需水量大。P.S的特點與應114凡有硅酸鹽水泥熟料、火山灰質混合材料和適量石膏其同磨細制成的水硬性膠凝材料。其中混合材料的摻量為20～50%?；鹕交屹|硅酸鹽水泥水硬性膠凝材料熟料火山灰質混合材料石膏磨細P.PBack凡有硅酸鹽水泥熟料、火山灰質混合材料和適量石膏其同磨細制成的115特點與應用早期強度低，后期強度高耐腐蝕性強，抗碳化性差抗凍性差水化熱低溫度敏感性大與P.S的相同點comparingtoP.S特點與應用早期強度低，后期強度高與P.S的相同點compar116comparingtoP.SBack與P.S的不同點特點與應用①在潮濕環境或水中養護時抗滲性好。因為細而多孔的火山灰材料適用于有抗滲要求工程發生膨脹膠化作用，生成較多的水化硅酸鈣，使水泥石的結構密實②在干燥環境中使用易裂紋、起粉。因為上述水化反應在干燥的環境中不能進行，強度不發展；且以生成的水化硅酸鈣凝膠也會使水收縮，產生裂紋，所以不適用于干熱地區的地上建筑。comparingtoP.SBack與P.S的不同點特點117凡有硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏共同磨細制成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰水泥。粉煤灰摻量為20～40%。什么是粉煤灰硅酸鹽水泥？水硬性膠凝材料熟料粉煤灰石膏磨細P.FBack凡有硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏共同磨細制成的水硬性膠凝118特點與應用早期強度低，后期強度高耐腐蝕性強，抗碳化性差抗凍性差水化熱低溫度敏感性大與P.S的相同點comparingtoP.S特點與應用早期強度低，后期強度高與P.S的相同點compar119與P.S的不同點comparingtoP.SBack特點與應用①早強低，因為粉煤灰球形玻璃體表面密實，1～3個月后表面活性物質才發生二次水化作用，適應于承重遲緩的工程。②干縮小，抗裂性好：表面結構密實，吸水量少。③泌水性大（快）易產生失水裂紋，抗滲性差。與P.S的不同點comparingtoP.SBack特點120復合硅酸鹽水泥P.C在硅酸鹽水泥熟料中摻入2種或2種以上的混合材料制備而成的硅酸鹽水泥。性質32.5～52.5R6個強度等級。其它性質與P.O相同。強度要求見表3.3.3（GB12958-1999）Back復合硅酸鹽水泥P.C在硅酸鹽水泥熟料中摻入2種或2種以上121Tab.3.3.3復合水泥的強度要求強度等級

fc(MPa)fm(MPa)3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.55.2522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0BackTab.3.3.3復合水泥的強度要求強度fc(MPa)122快硬水泥：3d抗壓強度高，熟料中C3A、C3S含量高。

適用于緊急搶修工程、軍事工程、冬季施工工程。道路水泥：抗折強度高，耐磨、抗沖擊、抗凍和抗硫酸性好、干縮性小。C4AF、C2S含量高。

適用于道路路面、機場道面、城市廣場等工程。大壩水泥：簡稱中熱水泥低熱礦渣水泥：加入礦渣適用于大壩工程、大型構筑物、大型房屋的基礎等大體積工程。水化放熱較低，C2S含量高，C3A含量低大壩水泥：簡稱中熱水泥適用于大壩工程、大型構筑物、大型房屋的123鋁酸鹽水泥

鋁酸鹽水泥是以石灰石和鋁礬為主要原料，經煅燒至全部或部分熔融，得到以鋁酸鈣為主要礦物的熟料，經磨細而成的水硬性膠凝材料，代號為CA。其主要礦物組成為：CA、CA2，還有少量C12A7、C2AS和微量的尖晶石和鈣鈦石以及鐵相，可能為C2F，也可能為CF2、Fe203、Fe0等。鋁酸鹽水泥的早期強度發展迅速，適用于工期緊急的工程，如國防、道路和特殊搶修工程等。鋁酸鹽水泥最適宜的硬化溫度為15℃左右，一般不得超過25℃。如溫度過高，水化鋁酸一鈣和水化鋁酸二鈣會轉變成水化鋁酸三鈣，固相體積減少，孔隙率大大增加，強度顯著降低。因此，鋁酸鹽水泥混凝土不能進行蒸汽養護，也不宜在高溫季節施工。鋁酸鹽水泥鋁酸鹽水泥是以石灰石和鋁礬為主要原料，經煅燒124常見問題及解答3-1為何礦渣水泥、火山灰水泥的耐腐蝕性優于硅酸鹽水泥？3-2為何粉煤灰水泥的干縮性小于火山灰水泥？3-3為何高鋁水泥不宜在高于30℃的溫度條件下養護？3-1解答3-2解答3-3解答常見問題及解答3-1為何礦渣水泥、火山灰水泥的耐腐125常見問題及解答3-1為何礦渣水泥、火山灰水泥的耐腐蝕性優于硅酸鹽水泥？

解答：因為礦渣和火山灰與硅酸鹽水泥熟料的水化產物氫氧化鈣反應，生成水化硅酸鈣等水化產物，使水泥石中的氫氧化鈣含量大為降低，而氫氧化鈣的耐腐蝕性較差。另一方面，形成較多的水化產物使水泥石結構更為致密，亦提高了水泥石的抗腐蝕能力。常見問題及解答3-1為何礦渣水泥、火山灰水泥的耐腐126常見問題及解答3-2為何粉煤灰水泥的干縮性小于火山灰水泥？

解答：粉煤灰多為表面致密的圓形顆粒，而火山灰是表面多孔形狀不規則的顆粒。一般來說，在水泥漿體達到相同的流動度時，后者的需水量較多，使硬化后的水泥石干縮較大。常見問題及解答3-2為何粉煤灰水泥的干縮性小于火山127常見問題及解答3-3為何高鋁水泥不宜在高于30℃的溫度條件下養護？

解答：高鋁水泥在水化的過程中，當溫度低于20℃時，主要水化產物CaO·Al2O3·10H2O,溫度在20～30℃時，主要水化產物未2CaO·Al2O3·8H2O，當溫度大于30℃時主要水化產物未3CaO·Al2O3·6H2O，該產物的強度較低，因而高鋁水泥不宜在高于30℃的溫度條件下養護。常見問題及解答3-3為何高鋁水泥不宜在高于30℃的128于成龍建筑工程學院2014.3氣硬性膠凝材料于成龍氣硬性膠凝材料129膠凝材料有機材料無機材料瀝青合成材料-膠粘劑石膏石灰和水玻璃水泥氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料1、分類膠凝材料有機材料無機材料瀝青合成材料-膠粘劑石膏石灰和水玻璃1302．概念①膠凝材料：能通過物理化學作用將散粒材料或塊狀材料膠結成為一個整體，并產生強度的材料。②氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，保持并發展其強度的材料。③水硬性膠凝材料：既能在空氣中硬化，又能更好的在水中硬化，保持并發展其強度的材料。Back2．概念①膠凝材料：能通過物理化學作用將散粒材料或塊狀材料膠131無機膠凝材料氣硬性無機膠凝材料硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥其他水泥無機膠凝材料氣硬性無機膠凝材料132氣硬性無機膠凝材料石膏生產簡介石膏的凝結與硬化石膏的技術要求和性質建筑石膏的應用氣硬性無機膠凝材料石膏生產簡介133石膏生產簡介

建筑石膏：以為主要成分，不預加任何外加劑的粉狀膠凝材料。

建筑石膏Back石膏生產簡介建筑石膏：建筑石膏Back134石膏的凝結與硬化

1、水化：半水石膏和水反應生成二水石膏的過程。

由于半水石膏的溶解度比二水石膏的大（約四倍），所以二水石膏處于過飽和狀態，不斷從溶液中析晶，水解反應不斷右移，直至半水石膏全部轉變成二水石膏。

石膏的凝結與硬化1、水化：半水石膏和水反應生成二水石膏的過135

2、凝結：可塑性漿體失去可塑性，開始產生強度的過程。

石膏的凝結與硬化

生成二水石膏用水吸附水水分蒸發溶液中的自由水漿體變稠摩擦力粘結力失去可塑性2、凝結：可塑性漿體失去可塑性，開始產生強度的過程。1363、硬化：失去可塑性漿體強度增加的過程。

石膏晶體數量增加，晶體長大，彼此連生，相互交錯，形成結晶網，產生強度。以上三個過程是相互交錯，連續進行的。

石膏的凝結與硬化

Back3、硬化：失去可塑性漿體強度增加的過程。石膏晶體數量增加，137石膏的凝結與硬化石膏的凝結與硬化138石膏的技術要求和性質

1、技術要求：建筑石膏按細度、強度和凝結時間分為三級。2、特點：凝結硬化快硬化制品的孔隙率大，體積密度小，保溫吸聲性能好具有一定的調溫調濕性凝固時體積微膨脹防火性強耐水性抗凍性差石膏的技術要求和性質1、技術要求：建筑石膏按細度、強度和凝139建筑石膏的應用

1、室內抹灰和粉刷2、石膏制品：石膏板小型石膏砌塊中型石膏（砌塊）條塊裝飾面板隔聲板Back建筑石膏的應用1、室內抹灰和粉刷Back140討論（1）建筑石膏粉的質量問題

請觀察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉制作粘結制品或石膏制品。石膏粉吸潮結粒討論（1）建筑石膏粉的質量問題請觀察建筑石膏粉，并141討論（1）建筑石膏粉的質量問題

從上圖可見該建筑石膏粉已吸潮結粒，對凝結硬化性能及強度均有影響，已不宜使用。

由于建筑石膏粉易吸潮，影響其以后使用時的凝結硬化性能和強度，長期儲存也會降低強度，因此建筑石膏粉存貯時必須防潮，儲存時間不得過長，一般不得超過三個月。討論（1）建筑石膏粉的質量問題從上圖可見該建筑石膏142討論請觀察下圖中硬化石膏的結構特點，分析硬化石膏的結構與性能的關聯。建筑石膏制品

(2)硬化石膏的結構與性能討論請觀察下圖中硬化石膏的結構特點，分析硬化石膏的結143討論(2)硬化石膏的結構與性能從上圖可見建筑石膏制品的結構特點是多孔。

①隔熱吸聲性良好。因多封閉的細微孔，導熱系數也就較低，且其大多是微孔，表面微孔會使聲音反射或傳導的能力顯著下降從而有好的吸聲性能。

②防火性能好。

③具一定的阻濕阻溫性。

④耐水性及防凍性差。

⑤加工性能好。討論(2)硬化石膏的結構與性能從上圖可見建筑石膏制品144工程實例分析3.2石膏

（1）石膏飾條粘貼失效

（2）石膏制品發霉變形

工程實例分析3.2石膏（1）石膏飾條粘貼失效（2）石膏145現象原因分析（1）石膏飾條粘貼失效

某工人用建筑石膏粉拌水，拌成一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上直接粘貼石膏飾條，前后半小時完工。幾天后最后粘貼的兩條石膏飾條突然墜落。現象原因分析（1）石膏飾條粘貼失效某工人用建筑石膏146原因分析（1）石膏飾條粘貼失效

①建筑石膏拌水后一般數分鐘至半小時左右凝結，后來粘貼石膏飾條時石膏漿已初凝，粘結性能差。可摻入緩凝劑，延長凝結時間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。

②在光滑的天花板上直接貼石膏條，粘貼難以牢固，宜對表面予以打刮，以利粘貼?；蛘?，在粘結的石膏漿中摻入部分粘結性強的粘結劑。原因分析（1）石膏飾條粘貼失效①建筑石膏拌水后一般147現象原因分析（2）石膏制品發霉變形

某住戶喜愛石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時間后，客廳、臥室效果相當好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現發霉變形?，F象原因分析（2）石膏制品發霉變形某住戶喜愛石膏制148原因分析（2）石膏制品發霉變形

廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強的吸濕性和吸水性，在潮濕的環境中，晶體間的粘結力削弱，強度下降、變形，且還會發霉。

建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過高的環境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中摻入一定量的水泥或其他含活性SiO2、Al2O3及CaO的材料，如粉煤灰、石灰。摻入有機防水劑亦可改善石膏制品的耐水性。

原因分析（2）石膏制品發霉變形廚房、廁所、浴室等處149石灰

石灰的制備石灰的熟（消化）和硬化石灰的技術性質應用Back石灰石灰的制備Back150石灰的制備CaCO3CaO1000～1100℃CO2＋MgCO3MgO

生石灰

根據MgO2的含量，生石灰分為兩種：鈣質生石灰MgO≤5％

鎂質生石灰MgO≥5％石灰的制備CaCO3151根據石灰制備的溫度和時間，生石灰可分為兩種：過火石灰欠火石灰tem\time↑→過火石灰：粘土雜質熔融、填充或包裹石灰表面→密實度高→石灰消解慢tem\time↓→欠火石灰：CaCO3分解不足、產率低。

石灰的制備Back根據石灰制備的溫度和時間，生石灰可分為兩種：石灰的制備Bac152石灰的熟（消化）和硬化

1、生石灰的熟化（消化）：熟石灰

反應：

特點：①放熱量大、快（1h放熱是混凝土1d放熱量的9倍多）②體積增大：1～2.5倍

熟石灰石灰的熟（消化）和硬化1、生石灰的熟化（消化）：熟石灰熟1532、石灰的硬化：

石灰漿體在空氣中逐漸硬化是由一下兩個同時進行的過程完成的：結晶作用和碳化作用。結晶過程中產生Ca(OH)2，反應快。在碳化過程中，Ca(OH)2吸收空氣中的CO2生成CaCO3，由內向外反應緩慢.石灰的熟（消化）和硬化

2、石灰的硬化：石灰漿體在空氣中逐漸硬化是由一154硬化過程結晶碳化Ca(OH)2結晶析出Ca(OH)2結晶析出主要變化特征內部反應快由表及里2、石灰的硬化：Back硬化過程結晶碳化Ca(OH)2Ca(OH)2主要變化特征155石灰的技術性質：

1、技術標準：

建筑生石灰（JC/T479-92）:

CaO+MgO含量、CO2含量、未消化殘渣量及產漿量（L/kg）:鈣質生石灰鎂質生石灰各三等：優等品、一等品和合格品。

建筑石灰粉（JC/T480-92）:CaO+MgO含量、CO2含量、組成分為鈣質、鎂質。優等、一等及合格三個等級

建筑消石灰分（JC/T481-92）:CaO+MgO含量、游離水、體積安定性及細度、鈣質消石灰粉鎂質及白云石消石灰粉：優等、一等、合格三個等級石灰的技術性質：1、技術標準：1562、性質（特點）

凝結硬化快、強度低漿體可塑性好（保水性好）體積收縮大耐水性差

Back2、性質（特點）凝結硬化快、強度低Back157應用

—生石灰粉、熟石灰粉、石灰膏

①加水→石灰漿、石灰乳使用可提高石灰的利用率、縮短陳伏期、操作簡便②硅酸鹽制品：如灰砂磚、生石灰粉+砂+水→（經拌）陳伏→加壓→成型→壓蒸③碳化石灰板④作無熟料水泥等（生石灰粉+活性混合料+石膏）Back應用

158觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋

請觀察下圖A、B兩種已經硬化的石灰砂漿產生的裂紋有何差別，并討論其成因。

石灰砂漿A

石灰砂漿B

觀察與討論討論石灰砂漿的裂紋請觀察下圖A、B兩159討論

在煅燒過程中，若溫度過低或煅燒時間不足，使得CaCO3不能完全分解，將會生成“欠火石灰”。如果煅燒時間過長或溫度過高，將生成顏色較深、塊體致密的“過火石灰”。過火石灰水化極慢，當石灰變硬后才開始熟化，產生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。

石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時間不足，致使其中部分過火石灰在石漿砂漿制作時尚未水化，導致在硬化的石灰砂漿中繼續水化成Ca(OH)2，產生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。

石灰砂漿B為網狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大、石灰過多，易產生此類裂紋。討論在煅燒過程中，若溫度過低或煅燒時間不足，使得Ca160現象原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂

上海某新村四幢六層樓1989年9-11月進行內外墻粉刷，1990年4月交付甲方使用。此后陸續發現內外墻粉刷層發生爆裂。至5月份陰雨天，爆裂點迅速增多，破壞范圍上萬平方米。爆裂源為微黃色粉?；蚍哿?。該內外墻粉刷用的“水灰”，系寶山某廠自辦的“三產”性質的部門供應，該部門由個人承包。

經了解，粉刷過程已發現“水灰”中有一些粗顆粒。對采集的微黃色爆裂物作X射線衍射分析，證實除含石英、長石、CaO、Ca(OH)2、CaCO3外，還含有較多的MgO、Mg(OH)2以及少量白云石?，F象原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂上海某新村四幢161原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂

該“水灰”含有相當數量的粗顆粒，相當部分為CaO與MgO，這些未充分消解的CaO和MgO在潮濕的環境下緩慢水化，分別生成Ca(OH)2和Mg(OH)2，固相體積膨脹約2倍，從而產生爆裂破壞。還需說明的是，MgO的水化速度更慢，更易造成危害。

使用劣質建材，就是給工程埋下定時炸彈，危害人民利益。原因分析(1)內外墻粉刷層爆裂該“水灰”含有相當162現象原因分析(2)石灰的選用

工地急需配制石灰砂漿。當時有消石灰粉、生石灰粉及生石灰三種材料可供選用。因生石灰價格相對較便宜，便選用，并馬上加水配制石灰膏，再配制石灰砂漿。使用數日后，石灰砂漿出現眾多凸出的膨脹性裂縫。石灰砂漿的膨脹性裂縫

現象原因分析(2)石灰的選用工地急需配制石灰163原因分析(2)石灰的選用

該石灰的陳伏時間不夠。數日后部分過火石灰在已硬化的石灰砂漿中熟化，體積膨脹，以致產生膨脹性裂紋。

因工期緊，若無現成合格的石灰膏，可選用消石灰粉或生石灰粉。消石灰粉在磨細過程中，把過火石灰磨成細粉，克服了過火石灰在熟化時造成的體積安定性不良的危害。故可不必陳伏可直接使用，且生石灰熟化時放出的熱可大大加快砂漿的凝結硬化，加水量亦較少，硬化后的砂漿強度亦較高。原因分析(2)石灰的選用該石灰的陳伏時間不夠。數日1643.3.1水玻璃1.水玻璃的組成和硬化

水玻璃俗稱泡花堿，是由不同比例的堿金屬氧化物和二氧化硅化合而成的一種可溶于水的硅酸鹽。建筑常用的為硅酸鈉(Na2O·nSiO2)水溶液，又稱鈉水玻璃。要求高時也使用硅酸鉀(K2O·nSiO2)的水溶液，又稱鉀水玻璃。液體水玻璃是一種具有膠體特征，又具有溶液特征的膠體溶液。2.水玻璃的性質與應用

水玻璃在凝結硬化后，粘結力強,強度較高,耐酸性好,耐熱性好,耐堿性和耐水性差。利用水玻璃凝結硬化后的性能，在建筑工程中主要有以下幾方面用途：涂刷材料表面，提高抗風化能力；加固土壤；配制速凝防水劑；修補磚墻裂縫。水玻璃3.3.1水玻璃1.水玻璃的組成和硬化水玻璃俗稱165硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產和礦物組成硅酸鹽水泥的水化及凝結硬化硅酸鹽水泥的技術性質水泥石的腐蝕與防止硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥的生產和礦物組成166簡介水泥具有以下優點，因此，在土木工程領域得到廣泛的應用。多樣性低成本可塑性工藝簡單耐久性與鋼筋粘結性好水硬性水泥的優點Back簡介水泥具有以下優點，因此，在土木工程領域得到廣泛的應用。多167水泥按用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。通用水泥硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復合水泥簡介專用水泥砌筑水泥油井水泥特性水泥快硬水泥膨脹水泥抗硫酸鹽水泥中熱水泥水泥按用途可分為通用水泥、專用水泥和特性水泥。簡介專用水泥特168水泥按化學成分可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和硫酸鹽水泥。硅酸鹽水泥一般工程鋁酸鹽水泥硫酸鹽水泥快硬、早強。主要用于緊急搶修工程、早強工程、冬季施工、抗蝕、抗凍等工程。早強、膨脹。適用于搶修工程、錨固和地下工程等。

Back簡介水泥按化學成分可分為硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥和硫酸鹽水泥。硅酸169硅酸鹽水泥的生產和礦物組成硅酸鹽水泥的生產和礦物組成170混合材料0-5%石膏熟料磨細硅酸鹽水泥P.ⅠP.Ⅱ混合材料石膏熟料磨細硅酸鹽水泥P.ⅠP.Ⅱ171硅酸鹽水泥的生產簡述及其礦物組成硅酸鹽水泥的生產過程GrindingPⅡPⅠMixingmaterialsLimestoneClayIronorepowderBleedingGrinding1450℃RawmaterialClinkerGypsum硅酸鹽水泥的生產簡述及其礦物組成硅酸鹽水泥的生產過程Grin172名稱代號組分熟料礦渣火山灰質混合材料粉煤灰石灰石硅酸鹽水泥P.I