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第三章 气硬性胶凝材料 3.1 胶凝材料概述 定义：在一定条件下，经过自身的一系列物理、化学作用后，能将散粒或块状材料粘结成为具有一定强度的整体的材料，统称为胶凝材料。 分类： 3.2.1 石膏的生产及分类 石膏的生产：原料在不同压力和温度下煅烧、脱水，再经磨细而成。 石膏的分类 3.2.2 建筑石膏的凝结硬化 建筑石膏与适量的水相混合，最初成为可塑的浆体，但很快就失去塑性并产生强度，并发展成为坚硬的固体。 石膏与水搅拌后发生如下反应： 初凝：建筑石膏拌水后形成流动的可塑性胶凝体溶解于水中，很快形成饱和溶液，溶液中的半水石膏与水反应生成二水石膏，二水石膏胶体微粒由于溶解度低将从溶液中析出，并促使半水石膏进一步溶解，直至半水石膏全部转化为二水石膏。在这个过程中，浆体中的水分逐渐减少，浆体失去流动性，可塑性也开始下降，称为石膏的初凝。 终凝：随着水分蒸发和水化的继续进行，浆体完全失去可塑性，这个过程称为终凝。 3.2.3 建筑石膏的技术要求及特性 建筑石膏的技术要求 外观：色白，密度为2.60～2.75 g/cm3,堆积密度为800～1100 kg/m3。 质量标准：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。 建筑石膏的特性 凝结硬化快 硬化制品的孔隙率大，体积密度小，保温、吸声性能好 具有一定的调温调湿性 凝固时体积微膨胀 防火性好 耐水性、抗冻性差 3.2.4 建筑石膏的应用 室内抹灰及粉刷 　 建筑石膏凝结快，用于抹灰、粉刷时需加缓凝剂及附加材料制成粉刷石膏。 粉刷石膏粘接力高、不裂、不起鼓、表面光洁、防火、保温，并且施工方便，可实现机械化施工，是一种高档抹面材料，可用于办公室、住宅等的墙面、顶棚等。 制作石膏制品 建筑石膏制品的种类很多。如纸面石膏板、空心石膏板、石膏砌块、装饰石膏板、石膏角线、灯圈、罗马柱等，主要用于分室墙，内隔墙、吊顶及装饰。 石膏制品质量轻，可锯、可刨、可钉，加工性能好，可连续生产，生产效率高，有广阔的发展前途。 请观察建筑石膏粉，并分析是否宜用此石膏粉作粘结或制作石膏制品。 某住户喜爱石膏制品，全宅均用普通石膏浮雕板作装饰。使用一段时间后，客厅、卧室效果相当好，但厨房、厕所、浴室的石膏制品出现发霉变形。请分析原因。 某工人用建筑石膏粉拌水为一桶石膏浆，用以在光滑的天花板上直接粘贴，石膏饰条前后半小时完工。几天后最后粘贴的两条石膏饰条突然坠落，请分析原因。 3.3.1 石灰的生产与分类 石灰：包含不同化学组成和物理形态的生石灰、消石灰、水硬性石灰的统称。 将主要成分为碳酸钙的天然岩石（石灰岩、白垩等）煅烧，排除分解出的二氧化碳后，所得以CaO为主要成分的产品即为生石灰。 3.3.2 石灰的消化与硬化 消化（熟化）：生石灰（CaO）与水作用生成氢氧化钙（熟石灰，又称消石灰）的过程。生石灰的消化反应如下： CaO＋H2O → Ca(OH)2＋64.9×103J 石灰的消化过程会放出大量的热，熟化时体积增大1～2.5倍。 过烧石灰消化速度慢，易引起墙面隆起、开裂，所以使用前需洗灰陈伏。 硬化：石灰水化后逐渐凝结硬化，包括干燥、结晶和碳化三个过程交错进行。 干燥——多余水分蒸发或被吸收而使粒子紧密接 触，获得一定强度。 结晶——游离水减少，溶液饱和，氢氧化钙结晶 析出，强度增大。 碳化——强度进一步提高，但进行缓慢： 3.3.3 石灰的技术要求及特性 石灰的分类及技术要求 建筑工程中所用的石灰常分三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。 根据石灰中氧化镁的含量分为： 钙质石灰：MgO≦5% 镁质石灰：MgO﹥5% 钙质消石灰粉：MgO≦4% 镁质消石灰粉：4%﹤MgO﹤24% 白云石质消石灰粉：24%﹤MgO﹤30% 石灰的特性 可塑性和保水性好：可调成石灰砂浆。 吸湿性强：是传统的干燥剂；储存时注意防潮。 凝结硬化慢，强渡低。 体积收缩大：不宜单独使用，可掺入砂、各种纤维材料等减少收缩 。 耐水性差：不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。 3.3.4 石灰的应用 制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室内墙面和顶棚粉刷。 掺入少量佛青颜料，可使其呈纯白色； 掺入107胶或少量水泥粒化高炉矿渣(或粉煤灰)，可提高粉刷层的防水性； 掺入各种色彩的耐碱材料，可获得更好的装饰效果。 配制砂浆 石灰浆和消石灰粉可以单独或与水泥一起配制成砂浆，前者称石灰砂浆，后者称混合砂浆，用于墙体的砌筑和抹面。 为了克服石灰浆收缩性大的缺点，配制时常要加入纸筋等纤维质材料。 拌制灰土和三合土： 消石灰粉与粘土的拌合物，称为灰土，若再加入砂（或碎石、炉渣等