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第二章 气硬性无机胶凝材料 §2-2 石 灰 §2-1 石 膏 §4-4 水玻璃 §3-3 菱苦土 1、胶凝材料定义: 凡是经过一系列物理、化学作用，能由液体或半固体（泥膏状）变为坚硬的固体，并能把松散物质粘结成整体的材料称为胶凝材料。 物理化学作用 （能胶结其它物料） 坚强固体 塑性浆体 2、胶凝 散粒材料(砂、石等) 块状材料(砖、石块) 胶结 整体 3、胶凝材料分类 胶凝材料根据其化学组成分为 有机 气硬性－只能在空气中硬化 无机 水硬性－不仅能在空气中硬化, 而且能在水中硬化。 气硬性胶凝材料定义：气硬性胶凝材料只能在空气中（干燥条件下）硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度，如石灰、石膏、菱苦土和水玻璃等。 这类材料耐水性差，只能用于干燥环境。一般只适用于地上j结构，而不宜用于潮湿环境中，更不可用于水中。 水硬性胶凝材料定义：水硬性胶凝材料则不仅能在空气中、而且能更好地在水中硬化，保持和继续发展其强度，如各品种水泥， 它们既适用于地上工程，也适用于地下或水中工程。 §2-1 石 膏 1. 原料 生产石膏的原料主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O），还有天然无水石膏(CaSO4）以及含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。 天然二水石膏，又称软石膏或生石膏，是以二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)为主要成分的矿石。纯净的石膏呈无色透明或白色，但天然石膏常因含有杂质而呈灰色、褐色、黄色、红色、黑色等颜色。 天然无水石膏(CaSO4)又称天然硬石膏，质地较二水石膏硬，一般为白色，若有杂质，则呈灰红等颜色。只可用于生产无熟料水泥。 含CaSO4·2H2O或CaSO4·2H2O与CaSO4混合物的化工副产品，也可用作生产石膏胶凝材料的原料，常称之为化工石膏。如磷石膏，是生产磷酸和磷肥时所得的废料；硼石膏是生产硼酸时所得到的废料；氟石膏是制造氟化氢时的副产品等。 §2-1 石 膏 2. 生产 生产石膏胶凝材料的主要工艺流程是破碎、加热与磨细。由于加热方式和加热温度的不同，可以得到具有不同性质的石膏产品。 建筑石膏（熟石膏、β型半水石膏）（CaSO4·0.5H2O）： 将天然二水石膏在常压下在炉窑中进行加热煅烧，在107℃～170℃时生成； α型半水石膏（即高强石膏）： 具有0.13 MPa、124℃过饱和蒸汽条件下的蒸压釜中蒸炼得到。 它比β型半水石膏晶体要粗，调制成可塑性浆体的需水量少。 可溶性硬石膏： 常压、加热温度为170℃~200℃时生成。它与水调和后仍能很快凝结硬化； 不溶性硬石膏（死烧石膏）： 常压、加热温度超过400℃时生成。它难溶于水，失去凝结硬化的能力； 煅烧石膏（过烧石膏）： 常压、加热温度超过800℃时生成。由于分解出CaO,在CaO的激发下，产物又具有凝结硬化的能力； 3、建筑石膏水化硬化 1) 物理化学变化 半水石膏 (晶体) 半水石膏 (饱和溶液) 溶解 二水石膏 (过饱和溶液) 水化 二水石膏 (针状晶体) 结晶 促进 石膏凝结硬化示意图 §2-1 石 膏 2）浆体性状变化 流动性 可塑性 有部分 可塑性 具有强度 硬化浆体 应≥6min ≤30min 开始失去 塑性 完全失去 塑性 终凝 初凝 加水 §2-1 石 膏 3）硬化浆体结构特征 —— 多孔性 理论需水量(用于水化) 18.6% 多余水分蒸发 实际需水量(便于操作) 35~80% 内部留下孔隙 §2-1 石 膏 4、建筑石膏的技术性质 1）质量评定指标（GB9776－88 ） ①强度 —— 抗折、抗压 ②细度 ③凝结时间 —— 初凝、终凝 §2-1 石 膏 2）特点 建筑石膏是一种白色粉末状的气硬性胶凝材料，密度为2.60~2.75g/cm3，堆积密度为800~1000kg/m3。建筑石膏的特点包括如下几个方面： 1）凝结硬化快 一般与水拌和后，常温下数分钟初凝，30min以内可达终凝。（自然干燥状态下，达到完全硬化约需一周）。凝结时间可按要求进行调整，若要延缓凝结时间，可掺入缓凝剂，以降低半水石膏的溶解度和溶解速度，如亚硫酸盐酒精废液、硼砂或用蛋白胶等；若要加速凝结，则可掺入如氯化钠、氯化镁、硅氟酸钠、硫酸钠、硫酸镁等促凝剂，作用在于增加半水石膏的溶解度和溶解速度。 §2-1 石 膏 2）硬化时体积微膨胀 硬化时不出现裂缝，