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1、建筑材料,第四章 气硬性胶凝材料,指经过自身的物理化学作用后，能够由浆体变成固体，并在变化过程中把一些散粒材料或块状材料胶结成具有一定强度的整体的材料。,胶凝材料,将在第四章进行讲解,胶凝材料,有机胶凝材料（树脂、沥青等）,无机胶凝材料,水硬性胶凝材料（水泥）,气硬性胶凝材料（石灰、石膏）,本章的重点,二者有何区别？,胶凝材料的分类,气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的区别,水硬性胶凝材料不仅可以在 凝结硬化，还可以 更好地保持和发展其强度。,气硬性胶凝材料 在 凝结硬化。,只能,空气中,空气中,在水中,判断题：气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中凝结硬化。,错,既能在空
2、气中凝结硬化，又能在水中凝结硬化,4.1 建筑石灰,人类很早就开始煅烧石灰和使用石灰，其历史可以上溯到距今五千年前。根据考古资料，在中国黄河流域多处龙山期文化遗址中（公元前28002300年），都能见到用石灰抹面的光洁坚实墙壁和地面。据用C14测定，龙山期遗址中所用的石灰已是人工煅烧制成的。,4.1.1 石灰的生产,千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。,石灰吟（于谦：明政治家、军事家）,石灰岩，主要成分CaCO3，其次为MgCO3,生产工艺：锻烧,原料：,老式石灰窑,环保机械化石灰窑,煅烧石灰石或白垩,温度在900左右时,温度过高时,温度过低时,正火石灰,欠火石灰,
3、过火石灰,因煅烧温度过高或者时间过长，孔隙率减小，表观密度增大，结构致密，表面常被熔融的黏土杂质形成的玻璃物质包裹，因此过火石灰的熟化十分缓慢，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，降低了石灰的利用率,如何解决它的危害？,没有危害！,熟化速度快，熟化后体积增大1-2.5倍，放热量大,4.1.2 生石灰的熟化,生石灰+水,熟石灰,(1)熟化过程,（2）熟化方法,根据熟化时加水量的不同，石灰熟化的方式分为两种。,1）熟化为石灰膏：,将生石灰放入化灰池中，加大量的水，熟化成石灰乳,石灰膏要在池中放置两周以上，以消除过火石灰的危害，此过程即为“陈伏”。,储灰坑,2）熟化为熟石灰粉：
4、,将生石灰块分层淋适量的水，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。,不同品质的石灰熟化速度不同。对放热量大、熟化速度快的石灰要保证充足的水量，并不断搅拌，以保证热量尽快散发；对熟化慢的石灰，加水应少而慢，保持较高的温度，促使熟化尽快完成。在操作过程中要注意安全和劳动保护。,4.1.3 石灰的硬化,（1）结晶过程,（2）碳化过程,这两个过程都需要在空气中才能进行，所以石灰是气硬性胶凝材料。,结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓慢。,原因,空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同时表面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
5、的进行。,4.1.4 石灰的技术要求,4.1.5 常用建筑石灰的品种,（1）生石灰块,由石灰石煅烧成的白色或灰色疏松结构的块状物，主要成分CaO。,块灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成熟石灰粉，还会再吸收空气中的CO2生成CaCO3，失去胶结能力。,贮存生石灰，要防止受潮，且不宜贮存太久。一般运到现场后，立即熟化，变贮存期为陈伏期。,（2）磨细生石灰粉,表面积大，水化反应快，可不经“陈伏”直接使用，提高了工效。,过火石灰因磨细加快了熟化，欠火石灰因磨细混合均匀，提高了石灰的质量和利用率,熟化与硬化过程合二为一，熟化时产生的热量能促进硬化，克服了石灰硬化慢的缺点。,（3）消石灰粉,（4）
6、石灰膏,（5）石灰乳,常用于粉刷墙壁,常用于配制混合砂浆、石灰砌筑砂浆、抹面砂浆,Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜,石灰的特性和应用,（1）石灰的特性,1）良好的可塑性和保水性,应用：加入砂浆中，提高砂浆的可塑性，改善保水性,2）凝结硬化慢，强度低,3）耐水性差,不宜用于潮湿环境及受水侵蚀部位,4）体积收缩大,一般不单独使用，必须掺入填充材料，以减少收缩，加快硬化,5）吸湿性强,传统的干燥剂,（2）石灰的应用,1）拌制灰土或三合土,夯实后的灰土或三合土广泛用作建筑物的基础、路面或地面的垫层。,三合土用作铺筑步道砖的垫层,2）配制石灰砂浆、石灰乳,混合砂浆广泛用于砌筑工程,石灰砂浆广泛用作内墙
7、、天棚的抹面砂浆,石灰乳用作简易的粉刷涂料,3）生产硅酸盐制品,蒸压加气砼砌块,蒸压灰砂砖,4）加固含水的软土地基,灰土桩,石灰岩,生石灰块,熟石灰粉,生石灰粉,石灰膏,石灰乳,多用来拌制灰土和三合土,使用时可以不进行陈伏,用来拌制砌筑砂浆或抹面砂浆,粉刷墙壁,本节小结,4.2 石膏,（1）建筑石膏,（2）高强石膏,4.2.1 石膏的生产,型半水石膏,型半水石膏,1.石膏的水化,2.石膏的凝结硬化,4.2.2 建筑石膏的凝结与硬化,干燥硬化和结晶硬化两个过程交错进行,凝结硬化快体积微膨胀多孔性防火性好，但耐火性差环境的调节性耐水性、抗冻性差,4.2.3 建筑石膏的特性,4.2.4 建筑石膏的应
8、用,（1）室内抹灰及粉刷（2）建筑石膏制品石膏板,1）石膏板的优点：,生产能耗低，生产效率高：生产同等单位的纸面石膏板的能耗比水泥节省78。且投资少生产能力大，便于大规模生产，国外已经有年生产量可达到4000万平方米以上的生产线。,石膏板生产线,轻质：用纸面石膏板作隔墙，重量仅为同等厚度砖墙的1/15，砌块墙体的1/10，有利于结构抗震，并可有效减少基础及结构主体造价。,石膏板隔墙,保温隔热：由于石膏板的多孔结构，其导热系数为0.16W/（mK），与灰砂砖砌块（1.1W/（mK）相比，其隔热性能具有显著的优势。,防火性能好：由于石膏芯本身不燃，且遇火时在释放化合水的过程中会吸收大量的热，延迟周
9、围环境温度的升高，因此，纸面石膏板具有良好的防火阻燃性能。经国家防火检测中心检测，纸面石膏板隔墙耐火极限可达4小时。,隔音性能好：纸面石膏板隔墙具有独特的空腔结构，大大提高了系统的隔声性能。,装饰功能好：纸面石膏板表面平整，板与板之间通过接缝处理形成无缝表面，表面可直接进行装饰。,可施工性好：仅需裁制刀便可随意对纸面石膏板进行裁切，施工非常方便，用它做装饰，可以摆脱传统的湿法作业，极大的提高施工效率。,舒适的居住功能：由于石膏板具有独特的“呼吸”性能，可在一定范围内调节室内湿度，使居住舒适。,绿色环保：纸面石膏板采用天然石膏及纸面作为原材料，决不含对人体有害的石棉（绝大多数的硅酸钙类板材及水泥
10、纤维板均采用石棉作为板材的增强材料）。,节省空间：采用纸面石膏板作墙体，墙体厚度最小可达74mm，且可保证墙体的隔音、防火性能。,2）纸面石膏板,纸面石膏板以它材质轻、能防火、施工方便等特点，被人们广泛用于装饰装修工程中。纸面石膏板分为普通、耐火、耐水等几个品种。,3）纤维石膏板,纤维石膏板是以石膏为基材，加入适量无机或有机纤维作为增强材料，经打浆、铺浆、脱水、成型、烘干而制成的一种无纸面纤维石膏薄板。它具有质轻、高强、耐火、隔声、韧性高等特点，并可进行加工，施工简便。可用于工业与民用建筑物的内隔墙、天花板和石膏复合隔墙板。,4）装饰石膏板,5）吸声用穿孔石膏板,6）石膏砌块,（3）石膏艺术制
11、品,4-3*镁质胶凝材料,第三节 镁质胶凝材料,镁质胶凝材料是以氧化镁为主要成分的气硬性胶凝材料，常用天然菱镁矿作原料。镁质胶凝材料如与水拌合则生成无定形氢氧化镁，氧化镁在水中溶解性变小，所得浆体凝结硬化速度慢，硬化后强度甚低，故不能用水拌合镁质胶凝材料。为充分发挥镁质胶凝材料的特性常用氯化镁、硫酸镁、氯化铁等盐类的水溶液拌合，其中氯化镁应用最多。在镁质胶凝材料中掺加适量泡沫剂，可制成泡沫菱苦土，是一种多空的轻质材料。,4-4 水 玻 璃,水玻璃的技术性质（1）粘结力强（2）耐酸性好（3）耐热性高,水玻璃的用途（1）涂刷材料的表面 涂刷在多孔材料表面，可提高材料风化能力和耐久性。（硅酸钠水玻璃不能用来涂刷或浸渍石膏制品。）,（2）加固土壤（3）修补砖墙裂缝（4）配制防水剂（5）配制耐酸混凝土、耐热混凝土,
