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1、第三章 （1、2）21、掌握石灰的原来及生产过程，特性2、掌握石膏的特性重点、难点：石灰与石膏的特性课堂讲授第三章 气硬性胶凝材料第一节 石灰 一、 石灰的原料及生产1、 石灰的原来2、 石灰的生产二、 石灰的熟化及硬化1、 石灰的熟化2、 石灰的硬化三、 石灰的技术要求及特性1、 石灰的技术要求2、 石灰的特性四、 石灰的应用与储存1、 石灰粉2、 石灰膏3、 石灰的储存练习本教学过程：本章提要：本章主要介绍石灰、石膏和水玻璃等气硬性胶凝材料的特性、技术性质、要求和应用。通过本章的学习，要求了解这三种胶凝材料的特性和用途。胶凝材料：建筑上用来将砂子、石子、砖、石块、砌块等散粒材料或块状材料粘
2、结为整体的材料，统称为胶凝材料。第一节：石 灰一、 石灰生产简介：1、原料：石灰石、白云石、白垩、贝壳等富含碳酸钙（CaCO 3） 、碳酸镁（MgCO 3）的材料。经煅烧后，即的块状的生石灰。将块灰粉碎、磨细制成的生石灰称为磨细生石灰粉或称建筑生石灰粉。90010000CCaCO3 CaO+CO2生石灰7000C MgCO3 MgO+CO22、生石灰的主要成分为：氧化钙（CaO）和氧化镁(MgO)。3、生石灰的分类：1） 、视氧化镁含量的多少，建筑石灰分为：钙质生石灰：MgO 含量小于或等于 5%。镁质生石灰：MgO 含量大于 5%。 2） 、按煅烧温度和煅烧时间不同分为：过火石灰：煅烧温度过
3、高，时间过长或原料中的二氧化硅和三氧化二铝等杂质发生溶解而造成的。这种石灰颜色较深，块体致密，颜色发青，熟化十分缓慢，其细小颗粒可能在石灰应用之后熟化，体积膨胀，致使已经硬化的砂浆产生“崩裂”或“鼓包”现象，影响工程质量。欠火石灰：石灰岩块的体积过大或窑中温度不均匀，本身尚未分解完全，颜色发黑。它只会降低石灰的利用率，不会对施工带来危害。优质灰：颜色洁白，质地松软，晶粒细小，密度小，重量轻。与水作用速度快。3）按加工方法不同分：生石灰粉：块灰直接磨细制成。消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为 Ca(OH)2，亦称熟石灰。石灰膏：将块状生石灰用过量水（约为生石灰体积的 3
4、4 倍）消化，或将消石灰粉和水拌合，所得达到一定稠度的膏状物，主要成分为 Ca(OH)2和水。二、石灰的技术要求：1、建筑生石灰和建筑生石灰粉的技术要求：按现行建材行业标准建筑生石灰JC/T47992、 建筑生石灰粉JC/T48092的规定，钙质生石灰和镁质生石灰各分为优等品、一等品、和合格品三个等级。2、建筑消石灰粉的技术要求：建筑消石灰粉按氧化镁含量分为钙质消石灰、镁质消石灰、白云石消石灰粉等，每一种又有优等品、一等品、和合格品三个等级。三 、 石 灰 的 特 性 ：石 灰 和 其 他 材 料 相 比 ， 具 有 以 下 特 性 ：1、 可 塑 性 和 保 水 性 好 ；熟 化 生 成 的
5、 氢 氧 化 钙 颗 粒 极 其 细 小 ， 比 表 面 积 （ 材 料 的 总 表 面 积 与 其 质 量 的 比 值 ） 很大 ，使 得 氢 氧 化 钙 颗 粒 表 面 吸 附 有 一 层 较 厚 的 水 膜 ， 即 石 灰 的 保 水 性 好 。 由 于 颗 粒 间 的 水 膜较 厚 ， 颗粒 间 的 滑 移 较 易 进 行 ， 即 可 塑 性 好 。 这 一 性 质 常 被 用 来 改 善 水 泥 砂 浆 的 保 水 性 ， 以克 服 水 泥 砂 浆饱 水 性 差 的 缺 点 。2、生石灰水化时水化热大，体积增大；石灰的熟化（水化或消化）：生石灰加水进行水化的过程。熟化：CaO + H
6、 2O Ca（OH） 2 + 热生 熟水化热：生石灰水化时放出的热量。生石灰水化时放出大量的热量，同时体积增大 1.02.5 倍。熟化产物即消石灰，主要成分为 Ca(OH)2。陈伏：生石灰中常含有过火石灰，水化极慢，当石灰变硬后才开始熟化，产生体积膨胀，引起已变硬石灰体的隆起、鼓包和开裂。为了消除过火石灰的危害，需将石灰浆置于消化池中 23 周，即所谓的陈伏。陈伏期间石灰浆表面应保持一层水分，隔绝空气，防止 Ca(OH)2与 CO2发生碳化反应。3、凝结硬化缓慢：包括结晶和碳化两个同时进行的过程。 凝结硬化CaO + H2O Ca（OH） 2 结晶 Ca（OH） 2 +CO2+nH2OCaCO
7、 3+(n+1)H2O 碳化 使用前：CaO 使用后：Ca（OH） 2 、CaCO 3由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的碳酸钙硬壳较致密，阻碍了空气中的 CO2的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢。为什么：碳化表面 影响深入碳化影响进一步结晶怎么样：雨季抹灰？4、硬化时体积收缩大：为什么：水蒸发使硬化的石灰浆体出现干缩裂纹。怎么样：除调成石灰乳作薄层粉刷外，纯的石灰浆不能单独使用。如何处理：施工时掺入一定的骨料（如砂子等）或纤维材料（麻刀、纸筋等） 。5、硬化后强度低：生石灰消化时的理论用水量为生石灰质量的 32.13%，但为了使石灰浆具有一定的可塑性便于应用，同时考虑
8、到一部分水分因消化时水化热大而被蒸发掉，故实际消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸发，将留下大量孔隙，因而硬化石灰体密实度小、强度低。6、耐水性差：由于石灰浆体硬化慢、强度低，在石灰硬化体中，大部分仍是尚未碳化的 Ca(OH)2, Ca(OH)2易溶于水，这会使得硬化石灰体遇水后产生溃散，故石灰不易用于潮湿环境。四、石灰的应用：1、制作石灰乳涂料：用消石灰粉或石灰浆掺大量水调制而成。进行室内粉刷。2、配置石灰砂浆或石灰水泥混合砂浆：用于砌筑和抹灰。为防止收缩开裂，需加入纸筋等纤维材料。3、拌制石灰土和石灰三合土：灰土：消石灰粉+粘土三合土：消石灰粉+粘土+砂（或碎石、炉渣等） 。大量用于建筑的基
9、础、地面、道路及堤坝等。4、生产硅酸盐制品：将磨细的生石灰粉（或消石灰粉）和砂（或粉煤灰、矿渣、炉渣）等硅质材料加水拌和，经成型、蒸养或蒸压处理等工序而成的材料。如灰砂砖、粉煤灰砖、粉煤灰砌块、硅酸盐砌块等。五、贮运注意事项：防潮，防水，防火，避免与易燃易爆及液体物品共存、共运，以免发生火灾和爆炸。贮期最长不超过一个月。第二节：石 膏石膏：是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。一、建筑石膏生产简介：原料：天然二水石膏（即软石膏或生石膏） 、天然无水石膏及化工石膏。生产过程：将原料加热煅烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。因加热方式及温度不同可得不同性质的石膏。注意：同一原料，不同温度、压力不同
10、产品1、建筑石膏：常压下加热温度达到 107-1700C 时，而水石膏脱水变成 型半水石膏即建筑石膏，又称熟石膏。CaSO42H2O CaSO4 H2O+ H2O12、高强石膏：在压蒸条件下（0.13Mpa，125 0C）加热可以产生 型半水石膏即高强石膏。3、可溶性硬石膏：加热温度在 170-2000C 时石膏继续脱水生成可溶性硬石膏。与水调和后仍能很快凝结硬化。当温度升高到 200-2500C 时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢，但遇水后仍能生成半水石膏直至二水石膏。4、水溶性硬石膏：当加热温度高于 4000C 时，完全失去水分，形成水溶性硬石膏（即死烧石膏） 。它难溶于水，失去凝结
11、硬化能力，但加入某些激发剂（如各种硫酸盐、石灰、煅烧白云石、粒化矿渣等）混合磨细后，则重新具有水化硬化能力，成为无水石膏水泥（或称硬石膏水泥） 。5、高温煅烧石膏：当家热温度高于 8000C 时，部分石膏分解出 CaO,得到高温煅烧石膏。它水化硬化后有较高的强度和抗水性。二、石膏的技术要求：1、技术指标：建筑石膏色白，密度为 2.6-2.75g/cm3,堆积密度为 800-1100kg/m3。根据 GB977688 规定，建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。2、贮运要求：防潮、防水、贮期不超过三个月。3、建筑石膏产品的标记顺序：产品名称，抗折强度值，标准号。例
12、如：抗折强度为 2.5Mpa 的建筑石膏标记为：建筑石膏 2.5GB9776。三、建筑石膏的特性：1、凝结硬化快为什么：CaSO412 H2O 溶解度大，遇水后很快形成流动的可塑性凝胶体，并开始溶解于水中形成饱和溶液，溶液中的半水石膏和水反应生成二水石膏。而 CaSO42H2O在常温下的溶解镀仅为半水石膏的 1/5。故二水石膏胶体微粒将从溶液中析出。其终凝时间不超过 30min 。怎么样： 模型石膏医药石膏：打石膏固定建筑工程：如门窗固定2、硬化后孔隙率大，表观密度和强度较低，耐水性和抗冻性差，具有一定的调温调湿作用：表观密度吸湿性强度抗冻性保温隔热为什么：1） 、理论用水与实际用水的差距。1
13、8.6% 60%-80%理论+施工2） 、石膏的热容量大、导热性差，吸湿性强，故能调节室内的温湿度。怎么样： 引导学生举例：如墙体材料（轻、吸湿、保湿、白等）3、硬化后体积微膨胀：为什么：1/2 H 2O2 H 2O怎么样：固定、模型4、防火性好：为什么：孔隙率，有 2 H2O，表面生成的无水 CaSO4 为良好的热绝缘体。怎么样：隔墙5、加工性能好：可锯、可刨、可钉、可打眼。四、建筑石膏的应用：1、制备粉刷石膏： 面层粉刷石膏底层粉刷石膏保温层粉刷石膏2、建筑石膏制品：如：1） 、纸面石膏板、纤维石膏板、装饰石膏板及彩色石膏制品、生产人造大理石等，用于内墙、隔墙、吊顶和装饰等。2） 、配以纤维增强材料、胶粘剂等还可制成石膏角、线，灯圈、雕塑等。五、建筑石膏的贮藏注意事项：防潮、防水、贮存期不超过三个月。过长贮存会怎么样？ 降低强度
