第四章无机气硬性胶凝材料 ■建筑上用来将散粒材料(如砂、石子)或块状材 料(如砖、石块)粘结成为整体的材料,统称为 胶凝材料。胶凝材料按其化学成分可分为无机胶 凝材料和有机胶凝材料两大类,前者如水泥、石 灰、石膏、菱苦土、水玻璃等,后者如沥青、有 机高分子聚合物等。其中无机胶凝材料在建筑工 !上应用更加广泛,用量也较大。无机胶凝材料 按其硬化条件的不同又分为气硬性胶凝材料和水 硬性胶凝材料两大类
第四章 无机气硬性胶凝材料 ◼ 建筑上用来将散粒材料（如砂、石子）或块状材 料（如砖、石块）粘结成为整体的材料，统称为 胶凝材料。胶凝材料按其化学成分可分为无机胶 凝材料和有机胶凝材料两大类，前者如水泥、石 灰、石膏、菱苦土、水玻璃等，后者如沥青、有 机高分子聚合物等。其中无机胶凝材料在建筑工 程上应用更加广泛，用量也较大。无机胶凝材料 按其硬化条件的不同又分为气硬性胶凝材料和水 硬性胶凝材料两大类
所谓气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化, 也只能在空气中保持或继续提高强度的胶 疑材料。如石灰、石膏。水玻璃、菱苦土 等。所谓水硬性胶凝材料是指不仅能在空 中硬化,而且能更好地在水中硬化保扫 并继续提高其强度的胶凝材料。如各种水 泥。下面将介绍集中在建筑工程中常用的 气硬性胶凝材料,这类材料只能在空气中 (干燥条件下)硬化,产生并增长强度
◼ 所谓气硬性胶凝材料是只能在空气中硬化， 也只能在空气中保持或继续提高强度的胶 凝材料。如石灰、石膏。水玻璃、菱苦土 等 。所谓水硬性胶凝材料是指不仅能在空 气中硬化，而且能更好地在水中硬化保持 并继续提高其强度的胶凝材料。如各种水 泥。下面将介绍集中在建筑工程中常用的 气硬性胶凝材料，这类材料只能在空气中 （干燥条件下）硬化，产生并增长强度
第一节石膏 第二节石灰 ■第三节菱晝土 第四节水玻璃 返回键
◼ 第一节 石膏 ◼ 第二节 石灰 ◼ 第三节 菱苦土 ◼ 第四节 水玻璃 返回键
第一节石膏 ■建筑石膏及其制品具有轻质,高强,隔热,吸声,美观及 易于加工等优点,因此用途广泛,是一种有发展前途的新 型建筑材 ■自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4·2H2O。 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过加工而 成的半水石膏CaSO41/2H2O,又成熟石膏。天然二水石 在加工时随温度和压力等条件的不同,会得到结构和性 不同的产物。 哥强度石膏硬化后,密实度大,强度高,可用语建筑抹灰 或者制成石膏制品,但成本高,建筑石膏生产方便,成本 低,可在建筑工程中广泛大量使用
第一节 石 膏 ◼ 建筑石膏及其制品具有轻质，高强，隔热，吸声，美观及 易于加工等优点，因此用途广泛，是一种有发展前途的新 型建筑材料之一。 ◼ 自然界中存在有天然的无水石膏CaSO4和二水石膏 CaSO4·2H2O。 ◼ 在建筑工程中所使用的石膏是由天然二水石膏经过加工而 成的半水石膏CaSO4·1/2H2O，又成熟石膏。天然二水石 膏在加工时随温度和压力等条件的不同，会得到结构和性 能不同的产物。 ◼ 高强度石膏硬化后，密实度大，强度高，可用语建筑抹灰 或者 制成石膏制品，但成本高，建筑石膏生产方便，成本 低，可在建筑工程中广泛大量使用
、建筑石膏的凝结硬化 建筑有膏与适量水混合后,最初成为可塑的浆体,俱很快 就失去可塑性产生强度,并发展成为坚硬的固体。发生这 种现象的实质,是由于浆体内部经历 物理化 变化。首先半水石膏溶解于水 快成为不稳定的饱和溶 液。溶液中的半水石膏与水反应形成二水石膏。水化反应 按下式进行。 Caso4* 1/2H20+3/2H20-CaS04 2H20 由于水化产物二水石膏的溶解度比b型半水石膏小得多 (仅为b型半水石膏溶解度的1/5),b型半水石膏的饱和 溶液对二水石膏就成了过饱和溶液,逐渐形成晶核,当晶 大到某 界值以后,二水石膏就结晶析出。这时溶液 浓度降低,使新 批半水石膏又可继续溶解和水化 此循环进行,直到b型半水石膏完全耗尽。随着水化的进 水石膏生成量不断增 分逐渐减少,浆体开 失去可塑性,这称为初凝。 浆体继续变稠,颗 摩擦力、粘结力增加,并开始产生结构强度,表现为终凝 其间晶体颗粒也逐渐长大、连生和互相 使浆体强度 不断增长,直至剩余水分完全蒸发后,强度才停止发展。 这就是建筑石膏硬化过
一、建筑石膏的凝结硬化 ◼ 建筑石膏与适量水混合后，最初成为可塑的浆体，但很快 就失去可塑性产生强度，并发展成为坚硬的固体。发生这 种现象的实质，是由于浆体内部经历了一系列的物理化学 变化。首先半水石膏溶解于水，很快成为不稳定的饱和溶 液。溶液中的半水石膏与水反应形成二水石膏。水化反应 按下式进行。 ◼ CaSO4*1/2H2O+3/2H2O→CaSO4*2H2O ◼ 由于水化产物二水石膏的溶解度比b型半水石膏小得多 （仅为b型半水石膏溶解度的1/5），b型半水石膏的饱和 溶液对二水石膏就成了过饱和溶液，逐渐形成晶核，当晶 核大到某一临界值以后，二水石膏就结晶析出。这时溶液 浓度降低，使新的一批半水石膏又可继续溶解和水化。如 此循环进行，直到 b型半水石膏完全耗尽。随着水化的进 行，二水石膏生成量不断增加，水分逐渐减少，浆体开始 失去可塑性，这称为初凝。尔后浆体继续变稠，颗粒间的 摩擦力、粘结力增加，并开始产生结构强度，表现为终凝。 其间晶体颗粒也逐渐长大、连生和互相交错，使浆体强度 不断增长，直至剩余水分完全蒸发后，强度才停止发展。 这就是建筑石膏硬化过程
建筑石膏的技术要求及特性 ■(一)建筑石膏的等级及质量标准 根据《建筑石膏》(GB9776-88)的规定,建筑 石膏按抗折强度、抗压强度和细度分为优等品、 等品和合格品三个等级,具体质量指标见表4 1建筑石膏的技术要求所示。建筑石膏的密度一舡 为260gm3~275gcm3,堆积密度为 800kg/m3~1000kg/m3。 建筑石膏产品标记的顺序为:产品名称、抗折强 度、标准号。例如抗折强度为2.MPa的建筑石膏, 其标记为:建筑石膏21GB9776
◼ 二、建筑石膏的技术要求及特性 ◼ （一）建筑石膏的等级及质量标准 根据《建筑石膏》（GB9776-88）的规定，建筑 石膏按抗折强度、抗压强度和细度分为优等品、 一等品和合格品三个等级，具体质量指标见表4－ 1建筑石膏的技术要求所示。建筑石膏的密度一般 为2.60g/cm3~2.75g/cm3，堆积密度为 800kg/m3~1000kg/m3。 建筑石膏产品标记的顺序为：产品名称、抗折强 度、标准号。例如抗折强度为2.1MPa的建筑石膏， 其标记为：建筑石膏2.1GB9776
■(二)建筑石膏的特性 1、凝结硬化快。在自然干燥的条件下,建筑石膏达到完全硬化的时 间约需一星 2、建筑石膏硬化后孔隙率大、强度低。半水石膏水化反应,理论上 所 半水石膏质量的18 为了使 浆具有必要的可塑 通常加水60%80 硬化后,多余的 具有很大的孔隙率(约达总体积的50%~60%),故其强度 硬化体隔热性和吸声性能良好、耐水性较差 制品的导热系数较 般为0.1210.205W(mK)。在潮湿条件下吸 湿性强,水分削弱了晶体粒子间的 力,故耐水性差,软化系数为 0.3~0.45,长期浸水还会因二水石 溶解 起溃散破坏。在 石膏中加入 泥、粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣以及各种有机防 水剂,可提高制語的耐水 4、防火性能良好。建筑石膏硬化后的主要成分是带有两个结晶水分 其遇到火日 石膏脱出结晶水,结晶水吸收热 蒸发时 庋越大,防灭性能越好。 面形成水蒸气幕,有效地阻止火的蔓延。制品厚 微膨胀建 硬化时体积略有膨胀。一般膨胀率约为1%,这 省鞘华楠夏茶梁型南5:且能使品造型角清
◼ （二）建筑石膏的特性 1、 凝结硬化快。在自然干燥的条件下，建筑石膏达到完全硬化的时 间约需一星期。 2、 建筑石膏硬化后孔隙率大、强度低。半水石膏水化反应，理论上 所需水分只占半水石膏质量的18.6％。为了使石膏浆具有必要的可塑 性，通常加水60%~80％。石膏浆体硬化后，多余的水分蒸发，内部 具有很大的孔隙率（约达总体积的50%～60％），故其强度低。 3、 建筑石膏硬化体隔热性和吸声性能良好、耐水性较差。建筑石膏 制品的导热系数较小，一般为0.121~0.205W/(m·K)。在潮湿条件下吸 湿性强，水分削弱了晶体粒子间的粘结力，故耐水性差，软化系数为 0.3~0.45，长期浸水还会因二水石膏晶体溶解而引起溃散破坏。在建 筑石膏中加入适量水泥、粉煤灰、磨细粒化高炉矿渣以及各种有机防 水剂，可提高制品的耐水性。 4、 防火性能良好。建筑石膏硬化后的主要成分是带有两个结晶水分 子的二水石膏，当其遇到火时，二水石膏脱出结晶水，结晶水吸收热 量蒸发时，在制品表面形成水蒸气幕，有效地阻止火的蔓延。制品厚 度越大，防火性能越好。 5、微膨胀 建筑石膏硬化时体积略有膨胀。一般膨胀率约为1%，这可 使硬化体表面光滑饱满，干燥时不开裂，且能使制品造型棱角很清晰， 有利于制造复杂图案花型的石膏装饰件
建筑石膏的应用 a(-)室内抹灰及粉刷 建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆,可用语室内 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
◼ 三、建筑石膏的应用 ◼ (一)室内抹灰及粉刷 ◼ 建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用语室内 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
(二)装饰制品 ■以石膏为主要原料,掺加少量的纤维增强 材料和胶料,加水搅拌成石膏浆体,利用 石膏硬化时体积微膨胀的性能,可制成各 种石膏雕塑,饰面板及各种装饰品
◼ （二）装饰制品 ◼ 以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强 材料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用 石膏硬化时体积微膨胀的性能，可制成各 种石膏雕塑，饰面板及各种装饰品
(三)石膏板 我国目 板,纤维石膏板 有膏板,主要有纸面石膏板,石膏空心板,石膏装饰 (1)纸面石膏板它是石膏作芯材,两面用纸做护面而制成的,主要 用于内墙,隔墙,无花板等处 (2)有膏空心条板这种石膏板强度高,可用作住宅和公共建筑的内 墙和隔墙等,安装时,不需要龙骨。 (3)石膏装饰板石膏装饰板有平板,多孔板,花纹板,浮雕板等多 确,线条清晰 造类美,品种多样,施工 简单,主要用于公共建筑,可作为墙面和无花板等。 (4)纤维石膏板以建筑石膏为主要原料掺加适量的县委增强材料而 成。这种板的抗弯强度高,可用于内墙和隔墙,也可用来替代木材 家 将玻璃纤维、纸筋或矿棉等纤维材料先在水中松解,然后与建筑石膏 浸润剂混合制成浆料,在长网成型机上经铺浆、脱水而制成 板主校。的抗折强度和弹性模量都高于纸面石膏板纤维石 建筑物的内隔墙和吊顶。 角被绝一暖餐:閃篇;板石花鱼裕被冬 可分
◼ （三）石膏板 我国目前生产的石膏板，主要有纸面石膏板，石膏空心板，石膏装饰 板，纤维石膏板等。 （1）纸面石膏板它是石膏作芯材，两面用纸做护面而制成的，主要 用于内墙，隔墙，无花板等处。 （2）石膏空心条板这种石膏板强度高，可用作住宅和公共建筑的内 墙和隔墙等，安装时，不需要龙骨。 （3）石膏装饰板石膏装饰板有平板，多孔板，花纹板，浮雕板等多 种，它尺寸精确，线条清晰，颜色鲜艳，造型美观，品种多样，施工 简单，主要用于公共建筑，可作为墙面和无花板等。 （4）纤维石膏板以建筑石膏为主要原料掺加适量的县委增强材料而 制成。这种板的抗弯强度高，可用于内墙和隔墙，也可用来替代木材 制作家具。 将玻璃纤维、纸筋或矿棉等纤维材料先在水中松解，然后与建筑石膏 及适量的浸润剂混合制成浆料，在长网成型机上经铺浆、脱水而制成 纤维石膏板。它的抗折强度和弹性模量都高于纸面石膏板。纤维石膏 板主要用于建筑物的内隔墙和吊顶。 此外，还有石膏蜂窝板，防潮石膏板，石膏矿棉复合板等品种，可分 别用做绝热板，吸声板，内墙和隔墙板，天花板，地面基层板等