無機(jī)膠凝材料（課堂PPT）

1、2膠凝材料膠凝材料有機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料無機(jī)膠凝材料天然有機(jī)膠凝材料天然有機(jī)膠凝材料如：瀝青、天然樹脂等如：瀝青、天然樹脂等合成有機(jī)膠凝材料合成有機(jī)膠凝材料如：各種合成樹脂如：各種合成樹脂氣硬性膠凝材料氣硬性膠凝材料如：石灰、石膏、水玻璃等如：石灰、石膏、水玻璃等水硬性膠凝材料水硬性膠凝材料如：各種水泥如：各種水泥按凝結(jié)硬化條件分類按凝結(jié)硬化條件分類 3石膏石膏gypsum 石膏是以石膏是以硫酸鈣硫酸鈣為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時(shí)可形成多種性能不同的石膏。晶水不同時(shí)可形成多種性能不同的石膏。 石膏制品優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、抗火、隔音、絕熱、生

2、產(chǎn)工石膏制品優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、抗火、隔音、絕熱、生產(chǎn)工藝簡單、資源豐富。藝簡單、資源豐富。4石膏石膏gypsum石膏應(yīng)用的歷史石膏應(yīng)用的歷史 9000年前，敘利亞和土耳其的安那托力亞就有古跡；年前，敘利亞和土耳其的安那托力亞就有古跡； 5000年前，埃及人就在敞開的火爐中煅燒石膏，然后破碎磨年前，埃及人就在敞開的火爐中煅燒石膏，然后破碎磨成粉末，再與水拌和制得用于金字塔建造中石塊得粘結(jié)材料成粉末，再與水拌和制得用于金字塔建造中石塊得粘結(jié)材料灰漿；灰漿； 372-287 BC，古希臘人采用天然透明石膏（亞硒酸石膏）做，古希臘人采用天然透明石膏（亞硒酸石膏）做神廟得窗戶；神廟得窗戶； 古羅馬人用石膏澆

3、注了成千上萬座古希臘得雕塑。古羅馬人用石膏澆注了成千上萬座古希臘得雕塑。 十七世紀(jì)，法國巴黎的木質(zhì)房的所有墻壁均用石膏灰漿（十七世紀(jì)，法國巴黎的木質(zhì)房的所有墻壁均用石膏灰漿（plaster）覆蓋，以提高防火性能，因而，法國巴黎有）覆蓋，以提高防火性能，因而，法國巴黎有“石膏石膏的首都（的首都（capital of plaster）之稱。）之稱。 石膏灰漿又稱為石膏灰漿又稱為“Plaster of Paris”它是半水硫酸鈣它是半水硫酸鈣(CaSO4 H2O)，二水硫酸鈣，二水硫酸鈣 (CaSO4 2H2O)稱為稱為 gypsum 5石膏石膏gypsum石膏的組成與結(jié)構(gòu)石膏的組成與結(jié)構(gòu) 石膏的礦

4、物組成：石膏的礦物組成： CaSO4xH2Ox0，硬石膏，硬石膏(無水石膏無水石膏)x0.5 ，熟石膏，熟石膏(半水石膏半水石膏)x2，生石膏，生石膏(二水石膏二水石膏) 石膏膠凝材料石膏膠凝材料(Gypsum binder )的組成：的組成： CaSO4 0.5H2O或或CaSO4 。 石膏是晶體結(jié)構(gòu)石膏是晶體結(jié)構(gòu)二水石膏晶體形貌二水石膏晶體形貌半水石膏晶體形貌半水石膏晶體形貌6石膏石膏gypsum1、石膏膠凝材料的生產(chǎn)、石膏膠凝材料的生產(chǎn)CaSO4 2H2O 非密閉的非密閉的窯爐中窯爐中0.13Mpa124 C過飽和蒸汽過飽和蒸汽 -CaSO4 0.5H2O -CaSO4 0.5H2O -

5、CaSO4()可溶可溶 -CaSO4()可溶可溶200360 C 200360 C 400750 C400750 CCaSO4()不溶不溶 8001180 CCaSO4()不溶不溶CaO非密閉煅燒工藝及其產(chǎn)品組成非密閉煅燒工藝及其產(chǎn)品組成密閉蒸煉工藝及其產(chǎn)品組成密閉蒸煉工藝及其產(chǎn)品組成7石膏石膏gypsum2、建筑石膏的凝結(jié)硬化、建筑石膏的凝結(jié)硬化（1 1）水化）水化建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：OHCaSOOHOHCaSO242242211218石膏石膏gypsum（2 2）凝結(jié)硬化）凝結(jié)硬化隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶體的

6、隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶體的不斷生成和長大，晶體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)不斷生成和長大，晶體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱為力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱為石膏的初石膏的初凝凝；而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結(jié)力的增大，漿體；而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結(jié)力的增大，漿體的塑性很快下降，直至消失，這種現(xiàn)象為的塑性很快下降，直至消失，這種現(xiàn)象為石膏的終凝石膏的終凝。石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長大和連生，形成相互石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長大和連生，形成相互交錯(cuò)且孔隙率逐漸減小的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度也會不斷增大，交錯(cuò)且孔隙率逐漸減小

7、的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度也會不斷增大，直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化后的石膏結(jié)構(gòu)，這一過程直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化后的石膏結(jié)構(gòu)，這一過程稱為稱為石膏的硬化石膏的硬化。石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實(shí)際上是交。石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實(shí)際上是交叉進(jìn)行的。叉進(jìn)行的。 9石膏石膏gypsum3、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用（1 1）技術(shù)要求）技術(shù)要求建筑石膏的技術(shù)要求有強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間。具體技術(shù)建筑石膏的技術(shù)要求有強(qiáng)度、細(xì)度和凝結(jié)時(shí)間。具體技術(shù)要求見要求見GB9776-2008GB9776-2008。 等級等級細(xì)度細(xì)度(0.2mm(0.2mm方方孔篩篩余孔篩篩余)%)%凝結(jié)時(shí)間凝結(jié)時(shí)間/min/

8、min2h2h強(qiáng)度強(qiáng)度/Mpa/Mpa初凝初凝終凝終凝抗折抗折抗壓抗壓3.03.010103 330303.03.06.06.02.02.02.02.04.04.01.01.01.01.03.03.010石膏石膏gypsum（2 2）建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)）建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)1 1）凝結(jié)硬化快）凝結(jié)硬化快2 2）硬化制品的孔隙率大，體積密度小，保溫、吸聲性能好）硬化制品的孔隙率大，體積密度小，保溫、吸聲性能好3 3）具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性）具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性4 4）凝固時(shí)體積微膨脹凝固時(shí)體積微膨脹5 5）防火性好）防火性好6 6）耐水性、抗凍性差）耐水性、抗凍性差 11石膏石膏gypsum(3)(

9、3)建筑石膏的應(yīng)用建筑石膏的應(yīng)用 建筑石膏是一種很好的綠色建材！建筑石膏是一種很好的綠色建材！ 應(yīng)用中揚(yáng)長避短，正確應(yīng)用！應(yīng)用中揚(yáng)長避短，正確應(yīng)用！ 建筑上的主要應(yīng)用有：建筑上的主要應(yīng)用有：建筑石膏制品：建筑石膏制品：各種板材：墻板、天花板等各種板材：墻板、天花板等藝術(shù)裝飾品藝術(shù)裝飾品粉刷石膏：粉刷石膏：墻面粉刷墻面粉刷雕飾雕飾各種墻板各種墻板德國一所教堂的外墻面雕德國一所教堂的外墻面雕飾飾室內(nèi)墻面和天花板的雕飾室內(nèi)墻面和天花板的雕飾12 石灰是以石灰是以氧化鈣氧化鈣或或氫氧化鈣氫氧化鈣為主要成分的氣硬性膠凝為主要成分的氣硬性膠凝材料。材料。 特點(diǎn)：原料來源廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、使用方便、成特點(diǎn)

10、：原料來源廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、使用方便、成本低廉，具有良好的建筑性能。本低廉，具有良好的建筑性能。石灰石灰lime13石灰石灰lime1、石灰的生產(chǎn)石灰的生產(chǎn) （1 1）生石灰）生石灰以碳酸鈣為主要成分的石灰石、白堊等為原料，在高溫以碳酸鈣為主要成分的石灰石、白堊等為原料，在高溫下煅燒而成，其主要成分是氧化鈣。下煅燒而成，其主要成分是氧化鈣。 29003COCaOCaCOC14石灰石灰lime石灰?guī)r石灰?guī)r生石灰塊生石灰塊熟石灰粉熟石灰粉生石灰粉生石灰粉石灰膏石灰膏石灰乳石灰乳煅燒煅燒加適量水熟加適量水熟化化磨磨細(xì)細(xì)加過量加過量水水進(jìn)行陳進(jìn)行陳伏伏加水稀加水稀釋釋多用來拌制灰多用來拌制灰土和三合

11、土土和三合土使用時(shí)可以使用時(shí)可以不進(jìn)行陳伏不進(jìn)行陳伏用來拌制砌筑砂用來拌制砌筑砂漿或抹面砂漿漿或抹面砂漿粉刷墻壁粉刷墻壁15石灰石灰lime煅燒石灰石煅燒石灰石( (內(nèi)含內(nèi)含CaCO3)CaCO3)正火石灰正火石灰欠火石灰欠火石灰過火石灰過火石灰l生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過生石灰燒制過程中，往往由于石灰石原料的尺寸過大或窯中溫度不均大或窯中溫度不均勻等原因，生石灰中殘留有未燒透勻等原因，生石灰中殘留有未燒透的的內(nèi)核，這種石灰稱為的的內(nèi)核，這種石灰稱為“欠火石灰欠火石灰”。16石灰石灰lime 第第二種情況是由于燒制的溫度過高或時(shí)間過長，使得二種情況是由于燒制的溫度過高或時(shí)間過

12、長，使得石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，石灰表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，這種石灰稱為顏色呈灰黑色，這種石灰稱為“過火石灰過火石灰”。過火石。過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟熟化很慢化很慢。當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始熟化，。當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始熟化，并產(chǎn)生體積膨脹，引起隆起鼓包和開裂。并產(chǎn)生體積膨脹，引起隆起鼓包和開裂。 為了消除過火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰漿為了消除過火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰漿應(yīng)在儲灰坑中放置兩周以上，這一過程稱為石灰的應(yīng)在儲灰坑中放置兩

13、周以上，這一過程稱為石灰的“陳伏陳伏”?！瓣惙惙逼陂g，石灰漿表面應(yīng)保有一層水期間，石灰漿表面應(yīng)保有一層水分，與空氣隔絕，以免碳化。分，與空氣隔絕，以免碳化。17石灰石灰lime2、石灰的硬化、石灰的硬化（1 1）石灰的熟化）石灰的熟化工地上使用石灰時(shí)，通常將生石灰加水，使之消解為消工地上使用石灰時(shí)，通常將生石灰加水，使之消解為消( (熟熟) )石灰石灰氫氧化鈣，這個(gè)過程稱為石灰的氫氧化鈣，這個(gè)過程稱為石灰的“消化消化”，又稱又稱“熟化熟化”：特點(diǎn)：特點(diǎn)：水化熱大，水化速度快，體積膨脹水化熱大，水化速度快，體積膨脹(1(12.52.5倍倍) )molKJOHCaOHCaO/85.64)(22

14、18石灰石灰lime（2 2）石灰的硬化）石灰的硬化石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由下面兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程來完成的：程來完成的：1 1、石灰漿的干燥硬化（結(jié)晶作用）、石灰漿的干燥硬化（結(jié)晶作用）2 2、石灰漿的碳化（碳化作用）、石灰漿的碳化（碳化作用）結(jié)晶和碳化兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，但極為緩慢。碳化過程長結(jié)晶和碳化兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行，但極為緩慢。碳化過程長時(shí)間只限于表面，結(jié)晶過程主要在內(nèi)部發(fā)生。時(shí)間只限于表面，結(jié)晶過程主要在內(nèi)部發(fā)生。19石灰石灰lime3 3、石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求、石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求1 1）可塑性和保水性好）可塑性和保水性好2 2）凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低）凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低3 3）吸濕性強(qiáng)）吸濕性強(qiáng)4 4）硬化時(shí)體積收縮大硬化時(shí)體積收縮大5 5）耐水性差