土木工程材料气硬性无机胶凝材料

会计学1土木工程材料气硬性无机胶凝材料土木工程材料气硬性无机胶凝材料有机胶凝材料有机胶凝材料有机胶凝材料有机胶凝材料 有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶有机胶凝材料是以高分子化合物为主要成分的胶凝材料。如：凝材料。如：凝材料。如：凝材料。如：n n石油沥青；石油沥青；石油沥青；石油沥青；n n煤沥青；煤沥青；煤沥青；煤沥青；n n各种天然和人造树脂；各种天然和人造树脂；各种天然和人造树脂；各种天然和人造树脂；n n第1页/共46页n n气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料n n只能在空气中硬化，适合于地上或干燥环境，不宜只能在空气中硬化，适合于地上或干燥环境，不宜只能在空气中硬化，适合于地上或干燥环境，不宜只能在空气中硬化，适合于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。用于潮湿环境，更不可用于水中。用于潮湿环境，更不可用于水中。用于潮湿环境，更不可用于水中。n n如：如：如：如：石灰石灰石灰石灰、菱苦土、水玻璃、菱苦土、水玻璃、菱苦土、水玻璃、菱苦土、水玻璃、石膏石膏石膏石膏n n水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料n n不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化。既适不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化。既适不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化。既适不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化。既适用于地上，也适用于地下或水中。用于地上，也适用于地下或水中。用于地上，也适用于地下或水中。用于地上，也适用于地下或水中。n n如：各种水泥如：各种水泥如：各种水泥如：各种水泥无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料无机胶凝材料第2页/共46页3 3 气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料 3.13.13.13.1石膏石膏 3.23.23.23.2建筑石膏建筑石膏 3.33.33.33.3水玻璃水玻璃第3页/共46页5 北京修复明长城遗址拒绝水泥北京修复明长城遗址拒绝水泥北京修复明长城遗址拒绝水泥北京修复明长城遗址拒绝水泥 始建于明代的北京古城墙，正是用这种以石始建于明代的北京古城墙，正是用这种以石始建于明代的北京古城墙，正是用这种以石始建于明代的北京古城墙，正是用这种以石灰、石膏为主要原料的黏合剂配以巨大的城砖砌灰、石膏为主要原料的黏合剂配以巨大的城砖砌灰、石膏为主要原料的黏合剂配以巨大的城砖砌灰、石膏为主要原料的黏合剂配以巨大的城砖砌成。新修复的城墙在用料和工艺上都与老城墙相成。新修复的城墙在用料和工艺上都与老城墙相成。新修复的城墙在用料和工艺上都与老城墙相成。新修复的城墙在用料和工艺上都与老城墙相同。同。同。同。确保确保确保确保“修旧如旧修旧如旧修旧如旧修旧如旧”效果沿用明代古方城砖、效果沿用明代古方城砖、效果沿用明代古方城砖、效果沿用明代古方城砖、黏合剂选择灰白色的石灰膏。黏合剂选择灰白色的石灰膏。黏合剂选择灰白色的石灰膏。黏合剂选择灰白色的石灰膏。3.1 3.1 石膏石膏第4页/共46页 经过了经过了经过了经过了600600600600多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒，就是多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒，就是多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒，就是多年的风风雨雨，这些残墙岿然不倒，就是石灰膏耐久性的明证石灰膏耐久性的明证石灰膏耐久性的明证石灰膏耐久性的明证3.1 3.1 石灰石灰(Lime)(Lime)第5页/共46页石灰用途石灰用途石灰用途石灰用途用用 途途发达国家发达国家中国中国冶金、化工、环保、建材冶金、化工、环保、建材90%90%30%30%建建 筑筑（房屋、道路、地下工程、（房屋、道路、地下工程、各种土建项目）各种土建项目）10%10%70%70%3.1 3.1 石灰石灰(Lime)(Lime)第6页/共46页l l 能耗高；能耗高；能耗高；能耗高；年耗标煤年耗标煤年耗标煤年耗标煤2000200020002000多万吨，是建材第三大耗煤大户。多万吨，是建材第三大耗煤大户。多万吨，是建材第三大耗煤大户。多万吨，是建材第三大耗煤大户。（水泥、粘土砖）（水泥、粘土砖）（水泥、粘土砖）（水泥、粘土砖）l l 生产水平低；生产水平低；生产水平低；生产水平低；多为立窑多为立窑多为立窑多为立窑l l 产品结构单一。产品结构单一。产品结构单一。产品结构单一。多为块状产品多为块状产品多为块状产品多为块状产品中国石灰质量差的原因中国石灰质量差的原因中国石灰质量差的原因中国石灰质量差的原因石灰石块进口石灰石块进口CaCOCaCO3 3块状生石灰出口块状生石灰出口CaOCaO1000-11001000-11003.1 3.1 石灰石灰(Lime)(Lime)第7页/共46页l l石灰石石灰石石灰石石灰石l l生石灰（石灰）生石灰（石灰）生石灰（石灰）生石灰（石灰）l l钙质石灰：钙质石灰：钙质石灰：钙质石灰：石灰中石灰中石灰中石灰中MgOMgOMgOMgO含量含量含量含量5%5%5%5%l l镁质石灰：镁质石灰：镁质石灰：镁质石灰：石灰中石灰中石灰中石灰中MgOMgOMgOMgO含量含量含量含量5%5%5%5%3.1.1 3.1.1 3.1.1 3.1.1 石灰的生产石灰的生产石灰的生产石灰的生产CaCOCaCO3 3 CaO+COCaO+CO2 2 第8页/共46页3.1.1 3.1.1 石灰的生产石灰的生产第9页/共46页l l欠火石灰欠火石灰欠火石灰欠火石灰：烧成温度低，分解不完全，产浆量低，减少了：烧成温度低，分解不完全，产浆量低，减少了：烧成温度低，分解不完全，产浆量低，减少了：烧成温度低，分解不完全，产浆量低，减少了石灰的利用率。石灰的利用率。石灰的利用率。石灰的利用率。l l过火石灰过火石灰过火石灰过火石灰：烧成温度高，表面致密，延缓了产物熟化速度，：烧成温度高，表面致密，延缓了产物熟化速度，：烧成温度高，表面致密，延缓了产物熟化速度，：烧成温度高，表面致密，延缓了产物熟化速度，其过烧成分可能在石灰应用后熟化，这时硬化的水泥浆中其过烧成分可能在石灰应用后熟化，这时硬化的水泥浆中其过烧成分可能在石灰应用后熟化，这时硬化的水泥浆中其过烧成分可能在石灰应用后熟化，这时硬化的水泥浆中会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接影响工程质量。会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接影响工程质量。会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接影响工程质量。会产生膨胀而引起崩裂或隆起，直接影响工程质量。3.1.1 3.1.1 3.1.1 3.1.1 石灰的生产石灰的生产石灰的生产石灰的生产第10页/共46页CaO+HCaO+HCaO+HCaO+H2 2 2 2O Ca(OH)O Ca(OH)O Ca(OH)O Ca(OH)2 2 2 2+64.9kJ+64.9kJ+64.9kJ+64.9kJl l特点：体积增大特点：体积增大特点：体积增大特点：体积增大12.512.512.512.5倍，同时放出大量热，倍，同时放出大量热，倍，同时放出大量热，倍，同时放出大量热，l l几个术语：几个术语：几个术语：几个术语：l l 石灰乳石灰乳石灰乳石灰乳l l 石灰膏石灰膏石灰膏石灰膏 l l 消石灰粉消石灰粉消石灰粉消石灰粉l l 生石灰粉生石灰粉生石灰粉生石灰粉l l 块状生石灰块状生石灰块状生石灰块状生石灰消化或熟化消化或熟化3.1.1 3.1.1 生石灰的熟化生石灰的熟化(消化消化)第11页/共46页3.1.1 3.1.1 生石灰的熟化生石灰的熟化(消化消化)第12页/共46页3.1.1 3.1.1 生石灰的熟化生石灰的熟化(消化消化)第13页/共46页化浆池化浆池过筛过筛储灰池储灰池石灰浆石灰浆生石灰块生石灰块 石灰浆在储灰池中需石灰浆在储灰池中需放置放置1515天以上，消除过火天以上，消除过火石灰的危害，才能使用，石灰的危害，才能使用，这个过程叫这个过程叫陈伏陈伏。3.1.2 3.1.2 石灰浆的调制石灰浆的调制第14页/共46页石灰浆的可塑性和保水性石灰浆的可塑性和保水性石灰浆的可塑性和保水性石灰浆的可塑性和保水性 生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒高度分散生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒高度分散生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒高度分散生石灰熟化后形成的石灰浆，是球状细颗粒高度分散的胶体，具有很强的吸附力，表面附有较厚的水膜，降低的胶体，具有很强的吸附力，表面附有较厚的水膜，降低的胶体，具有很强的吸附力，表面附有较厚的水膜，降低的胶体，具有很强的吸附力，表面附有较厚的水膜，降低了颗粒之间的磨擦力，具有良好的塑性，易铺成均匀的薄了颗粒之间的磨擦力，具有良好的塑性，易铺成均匀的薄了颗粒之间的磨擦力，具有良好的塑性，易铺成均匀的薄了颗粒之间的磨擦力，具有良好的塑性，易铺成均匀的薄层。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性和保水性显著层。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性和保水性显著层。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性和保水性显著层。在水泥砂浆中加入石灰浆，可使可塑性和保水性显著提高。提高。提高。提高。Ca(OH)Ca(OH)2 2水膜水膜3.1.2 3.1.2 石灰浆的调制石灰浆的调制第15页/共46页 石灰水化后的逐渐凝结硬化，主要包括下面两个同时石灰水化后的逐渐凝结硬化，主要包括下面两个同时石灰水化后的逐渐凝结硬化，主要包括下面两个同时石灰水化后的逐渐凝结硬化，主要包括下面两个同时进行的过程：进行的过程：进行的过程：进行的过程：l l 结晶过程：结晶过程：结晶过程：结晶过程：石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，使石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，使石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，使石灰浆体在干燥过程中，游离水分蒸发，使Ca(OH)Ca(OH)Ca(OH)Ca(OH)2 2 2 2从从从从饱和溶液中结晶析出。饱和溶液中结晶析出。饱和溶液中结晶析出。饱和溶液中结晶析出。l l 碳化过程：碳化过程：碳化过程：碳化过程：Ca(OH)Ca(OH)Ca(OH)Ca(OH)2 2 2 2+CO+CO+CO+CO2 2 2 2+nH+nH+nH+nH2 2 2 2O=CaCOO=CaCOO=CaCOO=CaCO3 3 3 3+(n+1)H+(n+1)H+(n+1)H+(n+1)H2 2 2 2O O O O 碳化过程极为缓慢碳化过程极为缓慢碳化过程极为缓慢碳化过程极为缓慢3.1.3 3.1.3 石灰的硬化石灰的硬化第16页/共46页l l可塑性和保水性好可塑性和保水性好可塑性和保水性好可塑性和保水性好l l生石灰水化时水化热大，体积增大；生石灰水化时水化热大，体积增大；生石灰水化时水化热大，体积增大；生石灰水化时水化热大，体积增大；l l硬化缓慢；硬化缓慢；硬化缓慢；硬化缓慢；l l硬化时体积收缩大：硬化过程中，硬化时体积收缩大：硬化过程中，硬化时体积收缩大：硬化过程中，硬化时体积收缩大：硬化过程中，蒸发大量蒸发大量蒸发大量蒸发大量的游离水而引起显著收缩，促使制品开裂。的游离水而引起显著收缩，促使制品开裂。的游离水而引起显著收缩，促使制品开裂。的游离水而引起显著收缩，促使制品开裂。l l硬化后强度低；硬化后强度低；硬化后强度低；硬化后强度低；l l耐水性差：氢氧化钙晶体易溶于水。耐水性差：氢氧化钙晶体易溶于水。耐水性差：氢氧化钙晶体易溶于水。耐水性差：氢氧化钙晶体易溶于水。3.1.4 3.1.4 石灰的特性石灰的特性第17页/共46页品种名称品种名称适用范围适用范围生石灰生石灰配制石灰膏；磨细成生石灰粉配制石灰膏；磨细成生石灰粉石灰膏石灰膏用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆；用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆；稀释成石灰乳涂料，用于内墙和平顶刷白。稀释成石灰乳涂料，用于内墙和平顶刷白。生石灰粉生石灰粉用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆；用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆；配制无熟料水泥（石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥等）；配制无熟料水泥（石灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥等）；制作硅酸盐制品（如灰砂砖等）；制作硅酸盐制品（如灰砂砖等）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；制作碳化制品（如碳化石灰空心板）；用于石灰土（灰土）和三合土。用于石灰土（灰土）和三合土。消石灰粉消石灰粉制作硅酸盐制品；制作硅酸盐制品；用于石灰土（石灰用于石灰土（石灰+粘土）和三合土粘土）和三合土3.1.5 3.1.5 石灰在建筑上的应用石灰在建筑上的应用第18页/共46页工程案例分析工程案例分析工程案例分析工程案例分析l l某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面，数月后，墙面上某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面，数月后，墙面上某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面，数月后，墙面上某单位宿舍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了出现了许多不规则的网状裂纹，同时在个别部位还发现了出现了许多不规则的网状裂纹，同时在个别部位还发现了出现了许多不规则的网状裂纹，同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹，试分析上述现象产生的原因。部分凸出的放射状裂纹，试分析上述现象产生的原因。部分凸出的放射状裂纹，试分析上述现象产生的原因。部分凸出的放射状裂纹，试分析上述现象产生的原因。l l石灰砂浆抹面的干墙面上出现不规则的网状裂纹，引发原石灰砂浆抹面的干墙面上出现不规则的网状裂纹，引发原石灰砂浆抹面的干墙面上出现不规则的网状裂纹，引发原石灰砂浆抹面的干墙面上出现不规则的网状裂纹，引发原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。量的游离水而引起体积收缩的结果。量的游离水而引起体积收缩的结果。量的游离水而引起体积收缩的结果。l l墙面上个别部位出现的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰墙面上个别部位出现的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰墙面上个别部位出现的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰墙面上个别部位出现的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中存在没有熟化的过火石灰，以致于在砂浆时所用的石灰中存在没有熟化的过火石灰，以致于在砂浆时所用的石灰中存在没有熟化的过火石灰，以致于在砂浆时所用的石灰中存在没有熟化的过火石灰，以致于在砂浆硬中，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成砂浆硬中，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成砂浆硬中，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成砂浆硬中，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀，从而出现上述现象。体积膨胀，从而出现上述现象。体积膨胀，从而出现上述现象。体积膨胀，从而出现上述现象。3.1.5 3.1.5 石灰在建筑上的应用石灰在建筑上的应用第19页/共46页 211.1.原料：天然生石膏和化工石膏原料：天然生石膏和化工石膏建筑石膏的生产建筑石膏的生产磷石膏磷酸盐矿与硫酸反应制造磷酸盐时的副产品氟石膏氟化物与硫酸反应制造HF时的副产品盐石膏由海水制造NaCl时钙化合物与硫酸盐反应而成乳石膏制造乳酸时的副产品黄石膏染化厂生产氧化剂、染化中间体、扩散剂等的副产品苏打石膏苏打石灰工业与人造丝工业中CaCl2与Na2SO4反应而成3.2 3.2 建筑石膏建筑石膏第20页/共46页2.2.2.2.生产：二水石膏的脱水过程生产：二水石膏的脱水过程生产：二水石膏的脱水过程生产：二水石膏的脱水过程二水石膏二水石膏-CaSO-CaSO4 4H H2 2O O：建筑石：建筑石膏膏-CaSO-CaSO4 4H H2 2O O：高强石：高强石膏膏不熔性硬石膏、死烧石膏不熔性硬石膏、死烧石膏高温煅烧石膏高温煅烧石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O OCaSOCaSO4 4H H2 2O OCaSOCaSO4 4 CaSOCaSO4 4+CaO+SO+CaO+SO3 3 CaO+SO CaO+SO3 3 400-750400-750800800160016003.2.1 3.2.1 建筑石膏的生产建筑石膏的生产第21页/共46页产品产品产品产品建筑石膏建筑石膏建筑石膏建筑石膏l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏为为为为 -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O，为为为为二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏在在在在常常常常压压压压下下下下经经经经过过过过107-170107-170107-170107-170脱水而形成。脱水而形成。脱水而形成。脱水而形成。l l -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O的需水量的需水量的需水量的需水量60-80%60-80%60-80%60-80%，为，为，为，为 -型的型的型的型的1 1 1 1倍左右。倍左右。倍左右。倍左右。l l 硬硬硬硬化化化化后后后后由由由由于于于于多多多多余余余余水水水水分分分分蒸蒸蒸蒸发发发发，内内内内部部部部具具具具有有有有很很很很大大大大的的的的孔孔孔孔隙隙隙隙率率率率（约占总体积的（约占总体积的（约占总体积的（约占总体积的50-60%50-60%50-60%50-60%）。）。）。）。l l 强度低，如强度低，如强度低，如强度低，如1 1 1 1级石膏级石膏级石膏级石膏7d7d7d7d强度强度强度强度8-12MPa8-12MPa8-12MPa8-12MPa。3.2.1 3.2.1 建筑石膏的生产建筑石膏的生产第22页/共46页产品产品产品产品高强石膏高强石膏高强石膏高强石膏l l 高强石膏为高强石膏为高强石膏为高强石膏为 -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O，为二水石膏在具有一定压，为二水石膏在具有一定压，为二水石膏在具有一定压，为二水石膏在具有一定压力的密闭容器中在饱和蒸汽条件下蒸炼，或置于某些盐力的密闭容器中在饱和蒸汽条件下蒸炼，或置于某些盐力的密闭容器中在饱和蒸汽条件下蒸炼，或置于某些盐力的密闭容器中在饱和蒸汽条件下蒸炼，或置于某些盐溶液中沸煮，可获得晶粒较粗、较致密的溶液中沸煮，可获得晶粒较粗、较致密的溶液中沸煮，可获得晶粒较粗、较致密的溶液中沸煮，可获得晶粒较粗、较致密的 -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O。l l -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O晶体粗于晶体粗于晶体粗于晶体粗于 -CaSO-CaSO-CaSO-CaSO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O，比表面积相对，比表面积相对，比表面积相对，比表面积相对要小，需水量要小，需水量要小，需水量要小，需水量35-45%35-45%35-45%35-45%，硬化后具有较高的密实度和强度。，硬化后具有较高的密实度和强度。，硬化后具有较高的密实度和强度。，硬化后具有较高的密实度和强度。l l 3h3h3h3h抗压强度抗压强度抗压强度抗压强度9-24MPa9-24MPa9-24MPa9-24MPa，7d7d7d7d强度强度强度强度15-40 MPa15-40 MPa15-40 MPa15-40 MPa，初凝，初凝，初凝，初凝 3min3min3min3min，终凝终凝终凝终凝5-30min5-30min5-30min5-30min。3.2.1 3.2.1 建筑石膏的生产建筑石膏的生产第23页/共46页 溶解度溶解度2020时为时为8.16g/L8.16g/L，而，而 的溶解度为的溶解度为2.05g/L2.05g/L，在此过程中产生较高过饱和度，导致了，在此过程中产生较高过饱和度，导致了 迅速沉淀而析出。析出的颗粒细小，总表面积大，可吸附更多迅速沉淀而析出。析出的颗粒细小，总表面积大，可吸附更多水分，同时浆体中的水分由于水化和蒸发逐渐增大，强度随之水分，同时浆体中的水分由于水化和蒸发逐渐增大，强度随之增加，一直发展致最大值，这就是硬化过程。增加，一直发展致最大值，这就是硬化过程。（a a）胶化）胶化（b b）结晶）结晶（c c）结晶长大与交错）结晶长大与交错3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化 建筑石膏与适当的水拌合，开始形成塑性浆体，但很快建筑石膏与适当的水拌合，开始形成塑性浆体，但很快建筑石膏与适当的水拌合，开始形成塑性浆体，但很快建筑石膏与适当的水拌合，开始形成塑性浆体，但很快就失去塑性并产生强度，发展为坚硬的固体。就失去塑性并产生强度，发展为坚硬的固体。就失去塑性并产生强度，发展为坚硬的固体。就失去塑性并产生强度，发展为坚硬的固体。第24页/共46页建筑石膏凝结硬化过程建筑石膏凝结硬化过程建筑石膏凝结硬化过程建筑石膏凝结硬化过程(a)(a)胶化胶化(b)(b)结晶开始结晶开始(C)(C)结晶长大与交错结晶长大与交错(D)(D)实际石膏制品显微结构实际石膏制品显微结构半水石膏半水石膏二水石膏二水石膏胶体微粒胶体微粒二水石膏二水石膏晶体晶体交错的晶交错的晶体体二水石膏二水石膏交错晶体交错晶体3.2.2 3.2.2 建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化第25页/共46页l l 半半半半水水水水石石石石膏膏膏膏溶溶溶溶解解解解于于于于水水水水，很很很很快快快快成成成成为为为为饱饱饱饱和和和和溶溶溶溶液液液液。溶溶溶溶液液液液中中中中的的的的半水石膏与水化合，生成二水石膏；半水石膏与水化合，生成二水石膏；半水石膏与水化合，生成二水石膏；半水石膏与水化合，生成二水石膏；l l 二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏在在在在水水水水中中中中的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度仅仅仅仅为为为为半半半半水水水水石石石石膏膏膏膏的的的的1/51/51/51/5，形形形形成成成成高高高高度度度度过过过过饱饱饱饱和和和和度度度度,故故故故二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏胶胶胶胶体体体体微微微微粒粒粒粒很很很很快快快快从从从从溶溶溶溶液液液液中中中中析析析析出。并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至耗尽。出。并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至耗尽。出。并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至耗尽。出。并促使一批新的半水石膏溶解和水化，直至耗尽。3.2.2 3.2.2 建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化第26页/共46页l l在在在在这这这这个个个个过过过过程程程程中中中中，浆浆浆浆体体体体中中中中的的的的水水水水分分分分因因因因水水水水化化化化和和和和蒸蒸蒸蒸发发发发而而而而逐逐逐逐渐渐渐渐减减减减少少少少，浆浆浆浆体体体体变变变变稠稠稠稠而而而而失失失失去去去去流流流流动动动动性性性性，可可可可塑塑塑塑性性性性也也也也开开开开始始始始下下下下降降降降，称称称称为为为为石膏的初凝。石膏的初凝。石膏的初凝。石膏的初凝。l l 随随随随着着着着水水水水分分分分蒸蒸蒸蒸发发发发和和和和水水水水化化化化的的的的继继继继续续续续进进进进行行行行，微微微微粒粒粒粒间间间间的的的的摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力和和和和粘粘粘粘结结结结力力力力逐逐逐逐渐渐渐渐增增增增大大大大，浆浆浆浆体体体体完完完完全全全全失失失失去去去去可可可可塑塑塑塑性性性性，开开开开始始始始产产产产生生生生结结结结构构构构强度，则称为终凝。强度，则称为终凝。强度，则称为终凝。强度，则称为终凝。l l标标标标准准准准稠稠稠稠度度度度石石石石膏膏膏膏浆浆浆浆的的的的初初初初凝凝凝凝不不不不早早早早于于于于4 4 4 4分分分分钟钟钟钟，终终终终凝凝凝凝不不不不早早早早于于于于6 6 6 6分分分分钟，不迟于钟，不迟于钟，不迟于钟，不迟于30303030分钟。分钟。分钟。分钟。3.2.2 3.2.2 建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化石膏的初凝、终凝石膏的初凝、终凝石膏的初凝、终凝石膏的初凝、终凝第27页/共46页l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏硬硬硬硬化化化化速速速速度度度度比比比比水水水水泥泥泥泥和和和和石石石石灰灰灰灰都都都都快快快快得得得得多多多多，对对对对成成成成型型型型带带带带来来来来困困困困难难难难，但但但但时时时时可可可可以以以以加加加加入入入入缓缓缓缓凝凝凝凝剂剂剂剂，以以以以降降降降低低低低半半半半水水水水石石石石膏膏膏膏的的的的溶溶溶溶解解解解度度度度和和和和溶解速度。溶解速度。溶解速度。溶解速度。l l 硬化体孔隙率大，表观密度较小，强度低，导热性较低，硬化体孔隙率大，表观密度较小，强度低，导热性较低，硬化体孔隙率大，表观密度较小，强度低，导热性较低，硬化体孔隙率大，表观密度较小，强度低，导热性较低，吸音性较强。吸音性较强。吸音性较强。吸音性较强。l l 硬硬硬硬化化化化时时时时，略略略略有有有有膨膨膨膨胀胀胀胀（膨膨膨膨胀胀胀胀率率率率为为为为0.050.15%0.050.15%0.050.15%0.050.15%），硬硬硬硬化化化化时时时时不不不不出出出出现现现现裂裂裂裂缝缝缝缝，制制制制品品品品外外外外表表表表光光光光滑滑滑滑细细细细致致致致，建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏颜颜颜颜色色色色洁洁洁洁白白白白，如如如如加加加加入颜料可成各种色彩，装饰性好。入颜料可成各种色彩，装饰性好。入颜料可成各种色彩，装饰性好。入颜料可成各种色彩，装饰性好。3.2.3 3.2.3 建筑石膏的特性建筑石膏的特性第28页/共46页l l 抗抗抗抗火火火火性性性性好好好好，遇遇遇遇火火火火灾灾灾灾时时时时二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏中中中中的的的的结结结结晶晶晶晶水水水水蒸蒸蒸蒸发发发发，吸吸吸吸收收收收热量，表面生成的无水物为良好的热绝缘体；热量，表面生成的无水物为良好的热绝缘体；热量，表面生成的无水物为良好的热绝缘体；热量，表面生成的无水物为良好的热绝缘体；l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏的的的的热热热热容容容容量量量量大大大大，吸吸吸吸湿湿湿湿性性性性大大大大故故故故能能能能调调调调节节节节室室室室内内内内温温温温度度度度和和和和湿度，保持室内湿度，保持室内湿度，保持室内湿度，保持室内“小气候小气候小气候小气候”的均衡状态；的均衡状态；的均衡状态；的均衡状态；l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏硬硬硬硬化化化化后后后后具具具具有有有有很很很很强强强强的的的的吸吸吸吸湿湿湿湿性性性性，其其其其耐耐耐耐火火火火性性性性、抗抗抗抗冻冻冻冻性较差；性较差；性较差；性较差；l l 施工性好，可锯、可钉、可刨等。施工性好，可锯、可钉、可刨等。施工性好，可锯、可钉、可刨等。施工性好，可锯、可钉、可刨等。3.2.3 3.2.3 建筑石膏的特性建筑石膏的特性第29页/共46页l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏适适适适用用用用于于于于室室室室内内内内装装装装饰饰饰饰、绝绝绝绝热热热热保保保保温温温温、吸吸吸吸音音音音和和和和防防防防火火火火等等等等。建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏制制制制品品品品不不不不宜宜宜宜在在在在超超超超过过过过65656565以以以以上上上上高高高高温温温温使使使使用用用用，二二二二水水水水石石石石膏膏膏膏在在在在此温度以上开始脱水分解。此温度以上开始脱水分解。此温度以上开始脱水分解。此温度以上开始脱水分解。l l 建建建建筑筑筑筑石石石石膏膏膏膏一一一一般般般般做做做做成成成成石石石石膏膏膏膏抹抹抹抹面面面面灰灰灰灰浆浆浆浆、装装装装饰饰饰饰制制制制品品品品和和和和石石石石膏膏膏膏板板板板。加入颜料，硬化抛光，可成为人造大理石，用于内墙装饰。加入颜料，硬化抛光，可成为人造大理石，用于内墙装饰。加入颜料，硬化抛光，可成为人造大理石，用于内墙装饰。加入颜料，硬化抛光，可成为人造大理石，用于内墙装饰。3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第30页/共46页石膏板石膏板 多多多多作作作作平平平平顶顶顶顶和和和和内内内内墙墙墙墙面面面面装装装装饰饰饰饰，可可可可直直直直接接接接粘粘粘粘贴贴贴贴在在在在墙墙墙墙上上上上，或或或或钉钉钉钉在在在在木木木木龙龙龙龙骨骨骨骨两两两两边边边边而而而而成成成成隔隔隔隔墙墙墙墙。石石石石膏膏膏膏板板板板具具具具有有有有长长长长期期期期徐徐徐徐变变变变的的的的性性性性质质质质，不不不不宜用于承受结构荷载。常见的石膏板有：宜用于承受结构荷载。常见的石膏板有：宜用于承受结构荷载。常见的石膏板有：宜用于承受结构荷载。常见的石膏板有：l l纸面石膏板；纸面石膏板；纸面石膏板；纸面石膏板；l l空心石膏条板；空心石膏条板；空心石膏条板；空心石膏条板；l l纤维石膏板；纤维石膏板；纤维石膏板；纤维石膏板；l l装饰石膏板等。装饰石膏板等。装饰石膏板等。装饰石膏板等。石膏板石膏板龙龙 骨骨隔声材料隔声材料3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第31页/共46页纸面石膏板纸面石膏板纸面石膏板纸面石膏板l l 因因因因质质质质轻轻轻轻，而而而而且且且且隔隔隔隔音音音音性性性性能能能能优优优优越越越越，与与与与轻轻轻轻钢钢钢钢龙龙龙龙骨骨骨骨复复复复合合合合，特特特特别别别别适适适适合于作为高层建筑的轻质隔断。合于作为高层建筑的轻质隔断。合于作为高层建筑的轻质隔断。合于作为高层建筑的轻质隔断。l l 我我我我国国国国纸纸纸纸面面面面石石石石膏膏膏膏板板板板的的的的年年年年生生生生产产产产能能能能力力力力已已已已达达达达2.62.62.62.6亿亿亿亿m m m m2 2 2 2，但但但但1998199819981998年年年年的的的的实际产量仅为生产能力的实际产量仅为生产能力的实际产量仅为生产能力的实际产量仅为生产能力的1/31/31/31/3左右，原因是价格较高。左右，原因是价格较高。左右，原因是价格较高。左右，原因是价格较高。l l 但可用工业副产品化学石膏替代天然石膏，如上海博罗但可用工业副产品化学石膏替代天然石膏，如上海博罗但可用工业副产品化学石膏替代天然石膏，如上海博罗但可用工业副产品化学石膏替代天然石膏，如上海博罗公司用安徽铜陵的磷石膏作原料生产纸面石膏板，获得较公司用安徽铜陵的磷石膏作原料生产纸面石膏板，获得较公司用安徽铜陵的磷石膏作原料生产纸面石膏板，获得较公司用安徽铜陵的磷石膏作原料生产纸面石膏板，获得较好的经济效益。好的经济效益。好的经济效益。好的经济效益。3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第32页/共46页3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第33页/共46页3535空心石膏条板空心石膏条板空心石膏条板空心石膏条板 生产方法与普通混凝土空心板类似。常加入纤维材料生产方法与普通混凝土空心板类似。常加入纤维材料生产方法与普通混凝土空心板类似。常加入纤维材料生产方法与普通混凝土空心板类似。常加入纤维材料和轻质填料。这种板不用纸和粘结剂，也不用龙骨，施工方和轻质填料。这种板不用纸和粘结剂，也不用龙骨，施工方和轻质填料。这种板不用纸和粘结剂，也不用龙骨，施工方和轻质填料。这种板不用纸和粘结剂，也不用龙骨，施工方便，是发展较快的一种轻板。便，是发展较快的一种轻板。便，是发展较快的一种轻板。便，是发展较快的一种轻板。3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第34页/共46页纤维石膏板和装饰石膏板纤维石膏板和装饰石膏板纤维石膏板和装饰石膏板纤维石膏板和装饰石膏板l l 纤维石膏板纤维石膏板纤维石膏板纤维石膏板n n用用用用玻玻玻玻璃璃璃璃纤纤纤纤维维维维、纸纸纸纸浆浆浆浆或或或或矿矿矿矿棉棉棉棉作作作作为为为为纤纤纤纤维维维维增增增增强强强强材材材材料料料料与与与与石石石石膏膏膏膏复复复复合合合合。纤纤纤纤维维维维石石石石膏膏膏膏板板板板抗抗抗抗弯弯弯弯强强强强度度度度和和和和弹弹弹弹性性性性模模模模量量量量都都都都高高高高于于于于纸纸纸纸面面面面石石石石膏膏膏膏板板板板，除除除除用用用用于于于于建建建建筑外，还可代替木材作家具。筑外，还可代替木材作家具。筑外，还可代替木材作家具。筑外，还可代替木材作家具。l l 装饰石膏板装饰石膏板装饰石膏板装饰石膏板n n可制成平板、多孔板、花纹板、浮雕板等。可制成平板、多孔板、花纹板、浮雕板等。可制成平板、多孔板、花纹板、浮雕板等。可制成平板、多孔板、花纹板、浮雕板等。3.2.4 3.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用第35页/共46页第36页/共46页第37页/共46页l l硅酸钠水玻璃：硅酸钠水玻璃：硅酸钠水玻璃：硅酸钠水玻璃：NaNaNaNa2 2 2 2OnSiOOnSiOOnSiOOnSiO2 2 2 2(常用常用常用常用)；l l硅酸钾水玻璃：硅酸钾水玻璃：硅酸钾水玻璃：硅酸钾水玻璃：K K K K2 2 2 2OnSiOOnSiOOnSiOOnSiO2 2 2 2；l lnnnn水玻璃模数，一般水玻璃模数，一般水玻璃模数，一般水玻璃模数，一般n=1.5-3.5n=1.5-3.5n=1.5-3.5n=1.5-3.5。l ln n n n越大，固体水玻璃在水中溶解越难，但粘结能力增大。越大，固体水玻璃在水中溶解越难，但粘结能力增大。越大，固体水玻璃在水中溶解越难，但粘结能力增大。越大，固体水玻璃在水中溶解越难，但粘结能力增大。n=1n=1n=1n=1时，能溶于常温中；时，能溶于常温中；时，能溶于常温中；时，能溶于常温中；n3n3n3n3，要在，要在，要在，要在4atm4atm4atm4atm下蒸汽中溶解。下蒸汽中溶解。下蒸汽中溶解。下蒸汽中溶解。l l工程上常用的水玻璃模数为工程上常用的水玻璃模数为工程上常用的水玻璃模数为工程上常用的水玻璃模数为2.6-2.82.6-2.82.6-2.82.6-2.8。3.3 3.3 3.3 3.3 水玻璃（泡花碱）水玻璃（泡花碱）水玻璃（泡花碱）水玻璃（泡花碱）第38页/共46页水玻璃溶液在空气中吸收水玻璃溶液在空气中吸收水玻璃溶液在空气中吸收水玻璃溶液在空气中吸收COCOCOCO2 2 2 2，发生如下反应：，发生如下反应：，发生如下反应：，发生如下反应：NaNaNaNa2 2 2 2O O O O nSiOnSiOnSiOnSiO2 2 2 2+CO+CO+CO+CO2 2 2 2+m H+m H+m H+m H2 2 2 2O=NaO=NaO=NaO=Na2 2 2 2COCOCOCO3 3 3 3+nSiO+nSiO+nSiO+nSiO2 2 2 2 mHmHmHmH2 2 2 2O O O O上述反应速度很慢，常加入促硬剂上述反应速度很慢，常加入促硬剂上述反应速度很慢，常加入促硬剂上述反应速度很慢，常加入促硬剂NaNaNaNa2 2 2 2SiFSiFSiFSiF6 6 6 6 ：2Na2Na2Na2Na2 2 2 2O O O O nSiOnSiOnSiOnSiO2 2 2 2+Na+Na+Na+Na2 2 2 2SiFSiFSiFSiF6 6 6 6+mH+mH+mH+mH2 2 2 2O=6NaF+(2n+1)SiOO=6NaF+(2n+1)SiOO=6NaF+(2n+1)SiOO=6NaF+(2n+1)SiO2 2 2 2 mHmHmHmH2 2 2 2O O O ONaNaNaNa2 2 2 2SiFSiFSiFSiF6 6 6 6加入量为水玻璃质量的加入量为水玻璃质量的加入量为水玻璃质量的加入量为水玻璃质量的12-15%12-15%12-15%12-15%3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 水玻璃的硬化水玻璃的硬化水玻璃的硬化水玻璃的硬化第39页/共46页l l良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有填充毛细孔而良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有填充毛细孔而良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有填充毛细孔而良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有填充毛细孔而防止液体渗透的作用，硬化后具有较高的粘结强度。防止液体渗透的作用，硬化后具有较高的粘结强度。防止液体渗透的作用，硬化后具有较高的粘结强度。防止液体渗透的作用，硬化后具有较高的粘结强度。l l水玻璃不燃烧，高温下强度不仅不会降低，甚至会有提高，水玻璃不燃烧，高温下强度不仅不会降低，甚至会有提高，水玻璃不燃烧，高温下强度不仅不会降低，甚至会有提高，水玻璃不燃烧，高温下强度不仅不会降低，甚至会有提高，因此具有良好的耐热性能。因此具有良好的耐热性能。因此具有良好的耐热性能。因此具有良好的耐热性能。l l水玻璃具有较高的耐酸性能。水玻璃具有较高的耐酸性能。水玻璃具有较高的耐酸性能。水玻璃具有较高的耐酸性能。3.3.2 3.3.2 水玻璃的性质水玻璃的性质第40页/共46页l l 用水玻璃涂刷建材表面提高耐久性。用水玻璃涂刷建材表面提高耐久性。用水玻璃涂刷建材表面提高耐久性。用水玻璃涂刷建材表面提高耐久性。l l 固结土壤。固结土壤。固结土壤。固结土壤。l l 配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。l l 配制耐热砂浆、耐热混凝土。配制耐热砂浆、耐热混凝土。配制耐热砂浆、耐热混凝土。配制耐热砂浆、耐热混凝土。l l 以水玻璃为胶材，加珍珠岩、蛭石为骨料制备保温绝以水玻璃为胶材，加珍珠岩、蛭石为骨料制备保温绝以水玻璃为胶材，加珍珠岩、蛭石为骨料制备保温绝以水玻璃为胶材，加珍珠岩、蛭石为骨料制备保温绝热材料。热材料。热材料。热材料。3.3.3 3.3.3 水玻璃在建筑中的应用水玻璃在建筑中的应用第41页/共46页练练练练 习习习习1 1 1 1、石灰不可以单独应用、石灰不可以单独应用、石灰不可以单独应用、石灰不可以单独应用是因为其硬化后是因为其硬化后是因为其硬化后是因为其硬化后_大，而大，而大，而大，而石膏可以单独应用石膏可以单独应用石膏可以单独应用石膏可以单独应用是因为其硬化过程中具有是因为其硬化过程中具有是因为其硬化过程中具有是因为其硬化过程中具有_的特性。的特性。的特性。的特性。答案答案体积收缩、体积微膨胀体积收缩、体积微膨胀 第42页/共46页2 2 2 2、按消防要求我们尽可能、按消防要求我们尽可能、按消防要求我们尽可能、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木制板材用石膏板代替木制板材用石膏板代替木制板材用石膏板代替木制板材，是因为石，是因为石，是因为石，是因为石膏板具有膏板具有膏板具有膏板具有_好的特性。好的特性。好的特性。好的特性。3 3 3 3、试分析下列工程，哪些工程、试分析下列工程，哪些工程、试分析下列工程，哪些工程、试分析下列工程，哪些工程不适于不适于不适于不适于选用石膏和石膏制品选用石膏和石膏制品选用石膏和石膏制品选用石膏和石膏制品()。n nA.A.A.A.影剧院的穿孔贴面板影剧院的穿孔贴面板影剧院的穿孔贴面板影剧院的穿孔贴面板B.B.B.B.冷库内的墙贴面冷库内的墙贴面冷库内的墙贴面冷库内的墙贴面n nC.C.C.C.非承重隔墙板非承重隔墙板非承重隔墙板非承重隔墙板 答案答案防火性防火性 答案答案B B 第43页/共46页4 4 4 4、石灰石灰石灰石灰的特性有：可塑性的特性有：可塑性的特性有：可塑性的特性有：可塑性_、硬化、硬化、硬化、硬化_、硬、硬、硬、硬化时体积化时体积化时体积化时体积_及耐水性及耐水性及耐水性及耐水性_等。等。等。等。5 5 5 5、石灰的、石灰的、石灰的、石灰的硬化硬化硬化硬化包括包括包括包括_和和和和_。答案答案好缓慢收缩大差好缓慢收缩大差 答案答案结晶、碳化结晶、碳化第44页/共46页6 6 6 6、在维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，强度较高。、在维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，强度较高。、在维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，强度较高。、在维修古建筑时，发现古建筑中石灰砂浆坚硬，强度较高。有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石灰。此观点对有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石灰。此观点对有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石灰。此观点对有人认为是古代生产的石灰质量优于现代石灰。此观点对否？为什么？否？为什么？否？为什么？否？为什么？错误。因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳错误。因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳错误。因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳错误。因为石灰的硬化包括干燥结晶硬化过程及碳化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程。碳化时表化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程。碳化时表化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程。碳化时表化过程。但由于碳化作用是一个很缓慢的过程。碳化时表层生成的层生成的层生成的层生成的CaCOCaCOCaCOCaCO3 3 3 3膜层阻碍空气中膜层阻碍空气中膜层阻碍空气中膜层阻碍空气中COCOCOCO2 2 2 2的渗入，此过程相当漫长。的渗入，此过程相当漫长。的渗入，此过程相当漫长。的渗入，此过程相当漫长。古建筑所用的石灰年代久远，碳化非常充分，故其强度较古建筑所用的石灰年代久远，碳化非常充分，故其强度较古建筑所用的石灰年代久远，碳化非常充分，故其强度较古建筑所用的石灰年代久远，碳化非常充分，故其强度较高。高。高。高。答案答案第45页/共46页