模塊二 氣硬性膠凝材料

模塊二氣硬性膠凝材料石灰、石膏創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣埃及的金字塔建于4500年前，是古埃及法老（即國王）和王后的陵墓。陵墓是用石膏砂漿來黏結(jié)和巨大石塊修砌成的方錐形建筑，因形似漢字“金”字，故譯作“金字塔”，石灰、石膏由于具有較好的建筑特性，該方法現(xiàn)今仍廣泛運用。教師引導(dǎo)，學(xué)生探索單元概述：本模塊主要學(xué)習(xí)石灰，石膏的特性及應(yīng)用，其任務(wù)有三個，即了解膠凝材料的定義及分類，掌握氣硬性膠凝材料---石灰、石膏的性能，掌握氣硬性膠凝材料的保管及應(yīng)用。知識目標(biāo)：1、能記住膠凝材料的的概念、分類及區(qū)別。2、能熟記石灰、石膏的主要特性，能知道石灰、石膏的應(yīng)用。3、能理解生石灰的熟化及石灰、石膏的凝結(jié)硬化機(jī)理。4、能知道石灰、石膏的生產(chǎn)原料與生產(chǎn)工藝。技能目標(biāo)：1、能依據(jù)石灰熟化時加水的多少配制石灰膏、石灰乳（漿）、消石灰2、能根據(jù)工程實際情況，正確合理的使用石灰、石膏。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：1、熟化石灰操作時，要具有不怕苦、不怕累的精神2、養(yǎng)成環(huán)保意識，現(xiàn)場參觀或操作時要聽從指揮、注意安全。氣硬性膠凝材料了解膠凝材料的定義及分類掌握石灰、石膏的性能掌握石灰、石膏的保管及應(yīng)用任務(wù)一、了解膠凝材料的定義及分類（一）膠凝材料的定義膠凝材料又名膠結(jié)材料，是指在一定的條件下，經(jīng)過一系列物理化學(xué)作用，能將散粒狀或塊狀材料黏結(jié)成整體并具有一定強(qiáng)度的材料。將在第三章進(jìn)行講解膠凝材料有機(jī)膠凝材料（樹脂、瀝青、橡膠等）無機(jī)膠凝材料水硬性膠凝材料（水泥）氣硬性膠凝材料（石灰、石膏）本章的重點二者有何區(qū)別？？？（二）膠凝材料的分類（三）特點及適用范圍

水硬性膠凝材料不僅可以在凝結(jié)硬化，還可以得到更好的凝結(jié)硬化。

氣硬性膠凝材料

在凝結(jié)硬化。只能空氣中空氣中在水中任務(wù)二、掌握氣硬性膠凝材料---石灰、石膏的性能學(xué)習(xí)重點：1、石灰的熟化。2、石灰、石膏的硬化。3、石灰、石膏的性能等。（一）石灰1、石灰的生產(chǎn)及分類1）石灰的生產(chǎn)石灰吟（于謙：明政治家、軍事家）千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑，粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間。石灰?guī)r，主要成分CaCO3，其次為MgCO3生產(chǎn)工藝：鍛燒原料：石灰石白云石石灰窯爐生石灰煅燒石灰石溫度在1000℃左右時溫度過高時溫度過低時正火石灰欠火石灰過火石灰因煅燒溫度過高或者時間過長，孔隙率減小，表觀密度增大，結(jié)構(gòu)致密，表面常被熔融的黏土雜質(zhì)形成的玻璃物質(zhì)包裹，因此過火石灰的熟化十分緩慢，導(dǎo)致已硬化的砂漿產(chǎn)生鼓泡、崩裂等現(xiàn)象碳酸鈣沒有完全分解，降低了石灰的產(chǎn)漿量和利用率如何解決它的危害？具有多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔隙率大，表觀密度小，與水作用速度快。沒有危害！廢品2)石灰的分類按煅燒溫度不同欠火石灰過火石灰正火石灰按MgO含量不同鈣質(zhì)石灰鎂質(zhì)石灰熟化速度快，熟化后體積增大1-2.5倍，放熱量大2、石灰的熟化和硬化1)石灰的熟化生石灰+水熟石灰熟化方法

根據(jù)熟化時加水量的不同，可將生石灰熟化為石灰膏、石灰乳、消石灰粉幾種成品。1.熟化為石灰膏：將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水中放置兩周以上，以消除過火石灰的危害，此過程即為“陳伏”。儲灰坑經(jīng)篩網(wǎng)2.熟化為熟石灰粉：

將生石灰塊分層淋適量的水，使石灰充分熟化，又不會過濕成團(tuán)，此時得到的產(chǎn)品就是熟石灰粉。

不同品質(zhì)的石灰熟化速度不同。對放熱量大、熟化速度快的石灰要保證充足的水量，并不斷攪拌，以保證熱量盡快散發(fā)；對熟化慢的石灰，加水應(yīng)少而慢，保持較高的溫度，促使熟化盡快完成。在操作過程中要注意安全和勞動保護(hù)。2）、石灰的硬化1、干燥結(jié)晶過程2、碳化過程

這兩個過程都需要在空氣中才能進(jìn)行，所以石灰是氣硬性膠凝材料。

結(jié)晶和碳化兩個過程同時進(jìn)行，但極為緩慢。碳化過程長時間只限于表面，結(jié)晶過程主要在內(nèi)部發(fā)生。原因

空氣中CO2含量稀薄，使碳化反應(yīng)進(jìn)展緩慢，同時表面的石灰漿一旦硬化就形成外殼，阻止了CO2的滲入，同時又使內(nèi)部的水分無法析出，影響硬化過程的進(jìn)行。Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜3、石灰的特性和應(yīng)用1）.石灰的特性良好的可塑性好及保水性凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低應(yīng)用：加入砂漿中，提高砂漿的可塑性，改善保水性耐水性差（材料抵抗水破壞作用的性質(zhì)）不宜用于潮濕環(huán)境及受水侵蝕部位。石灰砂漿墻面因受潮而脫落石灰硬化收縮產(chǎn)生的裂縫體積收縮大一般不單獨使用，必須摻入填充材料，以減少收縮，加快硬化吸濕性強(qiáng)傳統(tǒng)的干燥劑4、石灰的質(zhì)量評定一等品優(yōu)等品合格品（二）、石膏石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時可形成多種性能不同的石膏。石膏的原料、分類及生產(chǎn)根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少不同可分為：（1）無水石膏（ＣaSO4）：也稱硬石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。（2）天然石膏（ＣaSO4·2H2O）：也稱生石膏或二水石膏，大部分自然石膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。（３）建筑石膏（ＣaSO4·1/2H2O）也稱熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為α型半水石膏和β型半水石膏：

建筑石膏通常是由天然石膏經(jīng)壓蒸或煅燒加熱而成的。常壓下煅燒加熱到107℃～170℃，可產(chǎn)生β型建筑石膏：

（二水石膏） （β型半水石膏）124℃條件下壓蒸（1.3大氣壓）加熱可產(chǎn)生α型建筑石膏：

（二水石膏）

（α型半水石膏）α型半水石膏與β型半水石膏相比，結(jié)晶顆粒較粗，比表面積較小，強(qiáng)度高，因此又稱為高強(qiáng)石膏。當(dāng)加熱溫度超過170℃時，可生成無水石膏，只要溫度不超過200℃，此無水石膏就具有良好的凝結(jié)硬化性能。2）建筑石膏的水化與硬化建筑石膏與適量水拌合后，能形成可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展強(qiáng)度而硬化。

建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：

此反應(yīng)實際上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反應(yīng)，因為二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反應(yīng)總體表現(xiàn)為向右進(jìn)行，二水石膏以膠體微粒自水中析出。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)力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱為石膏的初凝；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，形成相互交錯且孔隙率逐漸減小的結(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)，這一過程稱為石膏的硬化。石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實際上是交叉進(jìn)行的。2、建筑石膏的特性（１）凝結(jié)硬化速度快（２）凝結(jié)硬化時體積微膨脹（３）硬化后的多孔性，重量輕，但強(qiáng)度低（４）良好的保溫、隔熱和吸音性能（５）防火性好（6）具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性（7）耐水性、抗凍性差（8）有良好的裝飾性和可加工性任務(wù)三石灰、石膏的保管及應(yīng)用（一）石灰的應(yīng)用拌制灰土或三合土

夯實后的灰土或三合土廣泛用作建筑物的基礎(chǔ)、路面或地面的墊層。三合土用作鋪筑步道磚的墊層配制石灰砂漿、石灰乳混合砂漿廣泛用于砌筑工程石灰砂漿廣泛用作內(nèi)墻、天棚的抹面砂漿石灰乳用作簡易的粉刷涂料生產(chǎn)硅酸鹽制品蒸壓灰砂磚蒸壓加氣砼砌塊加固含水的軟土地基灰土樁（二）建筑石膏的應(yīng)用（1）

用于室內(nèi)粉刷及抹灰（2）制作建筑雕塑和模型(3）建筑石膏制品：石膏板、石膏砌塊等（4）石膏用于生產(chǎn)水泥，起緩凝作用

（5）石膏用于生產(chǎn)各種硅酸鹽建筑制品（三）石灰、石膏的儲存保管1、石灰的儲運保管1）、防止受潮，且不宜久存；2）、不能與易燃、易爆及液體物品同時儲運；3）、應(yīng)分類、分等存放，且不宜長期存儲；袋裝石灰應(yīng)儲存在干燥的創(chuàng)庫內(nèi)；熟化好的石灰膏不宜長期暴露在空氣中，表面應(yīng)加以覆蓋，以防碳化結(jié)硬。2、建筑石膏的儲運保管由于建筑石膏粉容易吸潮，會影響凝結(jié)硬化性能和強(qiáng)度，因此，在