第四章 石膏.石灰

第四章：石膏、石灰

胶凝材料：在建筑工程中，将散粒状或块状材料粘结为一个整体的材料，称为胶凝材料

气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持和发展其强度。

水硬性胶凝材料：既能在空气中硬化，CaSO 4·1/2H2O+3/2H2O →CaSO 4·2H 2O 这一过程叫水化，水化过程大约需７－12分钟．

(二) 建筑石膏的凝结与硬化

１、与水混合后，最初形成可塑性浆体，但很快失去塑性，这个过程称为凝结。 ２、凝结后迅速结晶产生强度，并发又能在水中更好地硬化，并保持和发展其强度。

常用的气硬性胶凝材料：石膏、石灰、水玻璃

第一节：石膏

石膏的主要成分为硫酸钙，在自然界中存在的天然石膏是含有结晶水的硫酸钙，其分子式为Caso 4.2H 2o ，常呈白色、无色，有的含杂质而微黄、浅红色。

石膏可用来生产石膏板、建筑装饰制品。另外，石膏被广泛作为重要的外加剂，应用于水泥、水泥制品当中。 一、石膏的主要品种： （一）建筑石膏 107-1700C

CaSO 4.2H 2O → CaSO4.1/2H2O+3/2H2O 二水石膏经煅烧脱水变成熟石膏． （二）模型石膏

即为β型石膏，杂质少、色白，常用于陶瓷制胚工艺，少量用于装饰浮雕． （三）高强石膏

将二水石膏在0.13Mp 大气压下

（1240C ）的密闭压蒸锅内蒸炼脱水生成α型半水石膏；α型半水石膏晶体粗大且致密，达到一定的稠度所需用水量小，因此这种石膏硬化后结构致密、强度高，其抗压强度可达15Mpa-40Mpa （四）粉刷石膏

加入适量的缓凝剂、保水剂等外加剂制成的抹灰用胶结材料

二、建筑石膏的凝结与硬化 （一）建筑石膏水化 展为坚硬的固体，该过程称为硬化 ３、初凝时间：半水石膏在加水后到形成为失去可塑性浆体的时间

4、终凝时间：半水石膏在加水后到开始产生强度的过程的时间，称为终凝时间。

三、建筑石膏的技术要求： 建筑石膏各等级的技术要求（GB9776-88） 抗折强度(≥) ：优等（２.5） 一等（2.1） 合格（1.8） 抗压强度(≥) ：优等（4.9） 一等（3.9） 合格（2.9）

细度（0.2）%(≤): 优等（5.0） 一等（10.0） 合格（15.0） 初凝时间：≥ ６min 终凝时间：≤ 30min

四、建筑石膏的性质与应用 （一）建筑石膏的性质 １、凝结硬化快３－５分钟即可凝结，３０分钟内完全失去塑性，因初凝时间过短，在施工时一般需加入硼砂、柠檬酸等

２、凝结硬化时，体积微膨胀，膨胀率约１％

３、孔隙率大：石膏制品的孔隙率达５０％－６０％，属于轻质材料 ４、保温和吸声性好

５、耐水性、抗渗性、抗冻性差 ６、强度较低但强度发展很快，2h 强度可达３－６Ｍpa,7d 抗压强度为８－

１２Ｍpa ．

７、具有一定的调湿性，大量毛细孔隙对空气中水蒸气具有一定的吸附能力。

８、防火性好

（二）、建筑石膏的应用 １、室内抹灰和粉刷

抹灰表面光洁、细腻、洁白美观 ２、石膏板：

轻质、隔热保温、吸声、防火、施工方便等

第二节：石灰 一、生石灰的生产 １、生石灰的原料是Ｃaco 3、Mgco 3，在高温煅烧下得到生石灰（Ｃao ）. Ｃaco 3→Ｃao +Ｃ０２

２、生石灰为白色或灰色，轻质的块状物质

３、欠火石灰和过火石灰

欠火石灰利用率低，过火石灰内部孔隙率减少，晶体变粗，熟化减慢。

二、石灰的熟化与硬化 （一）熟化

Cao+H2o → Ca(oH)2 + 64.8KJ 1) 石灰膏

在化灰池中加入大量的水(生石灰的3-4倍) 熟化成石灰乳, 然后经过筛网注入储灰池, 除去多余的水分, 得到的膏状物.

为避免过火石灰带来的影响, 往往在储灰池中存放2周以上; 2) 消石灰粉

每半米高的生石灰块淋适量的水(生石灰量的60-80%),直至数层, 经过熟化得到的粉状物; (二) 石灰的硬化 1、结晶硬化

石灰浆体在干燥过程中，毛细孔隙失水，使氢氧化钙粒间接触紧密，并形成

氢氧化钙晶体，产生一定的强度； 2、碳化硬化

氢氧化钙与空气中的二氧化碳结合生成碳酸钙晶体称为碳化

Ca(OH)2+CO2+H2O →CaCO 3+2H2O

石灰硬化后是由CaCO 3和Ca(OH)2两种晶体组成，决定了石灰硬化后强度低、不耐水等特点；

三、石灰的性质、应用及保管 （一）性质

1、保水性、可塑性好常用来改善砂浆的保水性 2、凝结硬化慢、强度低1：3的石灰砂浆，28d 后的抗压强度仅为0.2-0.5Mpa 3、耐水性差

硬化后的石灰浆体仅有少量的碳酸钙，主要为氢氧化钙，由于氢氧化钙溶于水，石灰耐水性极差 ４、干燥收缩大

由于氢氧化钙颗粒吸附大量的水，在凝结硬化时不断蒸发，使浆体产生很大的收缩而开裂，所以纯石灰必须参入填充材料（砂子、纤维材料、纸筋） （二）石灰的应用

１、配置石灰乳涂料和砂浆 ２、配置灰土和三合土

消石灰粉和粘土拌和后称为灰土，再加入石膏、炉渣等即成三合土，由于消石灰粉的可塑性好，在夯实后，灰土和三合土的密度增大，黏土中含有少量的活性氧化铝、氧化硅等与氢氧化钙反应生成了少量的水硬性产物，所以二者的强度、耐水性均得到改善。

（三）石灰的保管运输 1、防雨、防潮；

2、防止与易燃、易爆物同运、同储； 3、生石灰的储存期不应超过一个月；