所以施工时根据实际需要，往往加入适量的缓凝剂
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2.2.3 建筑石膏的性质与技术要求
• 建筑石膏在性质上有如下的特点
凝结硬化快 体积微膨胀
强度较高 可加彩色 保温性好 耐水性差 防火性好
7h抗压强度可为8～12MPa 保色性好
内部大量毛细孔，孔隙率达50%～60%
软化系数只有0.2～0.3，不耐水 但具有一定的调湿功能 导热系数小，传热慢 二水石膏遇火脱水，产生的 水蒸汽能有效阻止火势蔓延
4、其他用途
生产某些硅酸盐制品时的增强剂 也可用作油漆或粘贴墙纸等的基层找平
建筑石膏在运输和储存时要注意防潮，储存期一 般不宜超过3个月，否则将使石膏制品的质量下降！
30
31
2.3 水玻璃
• 水玻璃组成 水玻璃分为钠水玻璃和钾水玻璃两类，俗称泡花碱 土木工程中主要使用钠水玻璃，Na2O•nSiO2 优质纯净的水玻璃为无色透明的粘稠液体， 溶于水。当含有杂质时呈淡黄色或青灰色 石英粉
生石灰块和粉料在运输和储存过程 中应注意密封防潮，否则吸水潮解后与空气 中CO2作用生成碳酸钙，使石灰胶结能力下降
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• 石灰的特性有：可塑性＿＿、硬化＿＿、 硬化时体积＿＿和耐水性＿＿等
好 • 胶凝材料 浆体变为坚固的石状体，并将其他材料胶结成整 体，且具有一定强度的材料 缓慢 收缩大 差
• 气硬性胶凝材料
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3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
•硅酸盐水泥的基本组成
1、硅酸盐水泥熟料
硅酸三钙(C3S) 硅酸二钙(C2S) 铝酸三钙(C3A) 铁铝酸四钙(C4AF) 36%~60% 15%~37% 7%～15% 10%～18%
其它矿物组成
游离氧化钙、氧化镁
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3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
•硅酸盐水泥的基本组成 2、石膏调凝剂 调节水泥的凝结时间(C3A)
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石灰膏
2.1.1 石灰的生产及分类
石灰石
煅烧温度过低 时间不足
欠火石灰
有效利用率低
生石灰中含有石灰石
颜色较深 密度较大 体积膨胀
石灰石
煅烧温度过高
时间过长
过火石灰
表层产生致密釉状物
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2.1.2 石灰的熟化与硬化
熟化 生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙
熟化过程的特点 速度快 几秒钟 体积膨胀 增大1.5～2.0倍 放出大量的热 64.9kJ热量
加强通风 提高CO2的浓度
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2.1.2 石灰的熟化与硬化
• 石灰凝结硬化过程的特点
过火石灰：水化极慢，石灰硬化后才开始熟化， 产生体积膨胀，引起已硬化的石灰体隆起开裂，
置于石灰池中2～3周 陈伏 需要在石灰浆表面保持一层水，隔绝空气
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2.1.3 石灰的性质
保水性与可塑性好 改善水泥砂浆的缺陷
1
第二章 无机胶凝材料
浆体变为坚固的石状体
胶凝材料
将其他材料胶结成整体，并具有一定强度
其他材料 粉状材料
石粉
纤维材料
钢纤维
散粒材料
砂子 石子
块状材料
砖 砌块
板材
石膏板 水泥板
2
第二章 无机胶凝材料
胶凝材料
有机胶凝材料 天然或人工合成 高分子化合物 无机胶凝材料 无机氧化物或 矿物为主要组成 石灰、石膏、水玻 璃和各种水泥
粉刷
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2.2.4 建筑石膏的应用
• 建筑石膏在工程中用作室内抹灰、粉刷，建筑制品和石膏板
2、建筑装饰制品
加入少量纤维增强材料和建筑 胶水等制作成各种装饰制品
吊顶、石膏角线、灯圈、罗马柱等。
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2.2.4 建筑石膏的应用
• 建筑石膏在工程中用作室内抹灰、粉刷，建筑制品和石膏板
3、石膏板 是土木工程中使用量最大的一类板材
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2.2.3 建筑石膏的性质与技术要求
• 建筑石膏的技术标准
密度为2.60～2.75 g/cm3,堆积密度为800～1 000 kg/m3
技 术 指 标 优等品 2.5 一等品 2.1 合格品 1.8
抗折强度/MPa,不小于
抗压强度/MPa,不小于 细度(0.2mm筛),不大于
4.9 5.0
3.9 10.0
初凝时间不早于6 min； 终凝时间不迟于30 min
2.9 15.0
凝结时间
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2.2.4 建筑石膏的应用
• 建筑石膏在工程中用作室内抹灰、粉刷，建筑制品和石膏板
1、室内抹灰及粉刷
抹灰 以建筑石膏为胶凝材料，加入水和砂 子配成石膏砂浆，作为内墙面抹平用 由于不耐水，故不宜在外墙使用
加水和适量外加剂，调制成涂料，涂刷装修内墙面 表面光洁、细腻、色白，且透湿透气，凝结硬化 快、施工方便、粘结强度高，是良好的内墙涂料
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2.1.1 石灰的生产及分类
• 石灰的原材料
含碳酸钙（CaCO3）的石灰石、白云石
• 石灰的生产
生石灰
生石灰的特性 快速产生水化反应 体积膨胀 放出大量热
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2.1.1 石灰的生产及分类
生石灰粉 由块状生石灰磨细生成
消石灰粉
生石灰用适量水经消化和干燥而 成的粉末，主要成分为Ca(OH)2
生石灰用过量水消化，或将消石灰粉和水 拌合，所得的一定稠度的膏状物，主要 成份为Ca(OH)2和水
3
沥青、树脂、橡胶
第二章 无机胶凝材料
无机胶凝材料
气硬性 石灰、石膏、水玻璃 水硬性 各类水泥和某些复合材料
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第二章 无机胶凝材料
石灰
石膏
硅酸盐水泥 几种通用水泥 特性水泥和专用水泥
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2.1 石灰
传统的气硬性胶凝材料
2.1.1 石灰的生产及分类 2.1.2 石灰的熟化与硬化 2.1.3 石灰的性质与技术要求 2.1.4 石灰的应用
凝结硬化慢、强度低 人工碳化，可使强度大幅度提高 耐水性差 干燥收缩大
通常掺入砂子、麻刀、纸筋等以减少收缩或提高抗裂能力
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人工碳化处理后，耐水性大大提高
2.1.4 石灰的应用
品种名称 生石灰 石灰膏 生石灰粉 (磨细生石灰） 消石灰粉 适 用 范 围
配制石灰膏；磨细成生石灰粉
用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆 稀释成石灰乳(石灰水)涂料，用于内墙和平顶刷白 调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆；配制无熟料水泥(石 灰矿渣水泥、石灰粉煤灰水泥、石灰火山灰水泥等)； 制作硅酸盐制品(如灰砂砖等)；制作碳化制品(如碳 化石灰空心板)；用于石灰土(灰土)和三合土
配制速凝防水剂
配制耐酸胶凝、耐酸砂浆和耐酸混凝土 配制耐热胶凝、耐热砂浆和耐热混凝土
如硫酸池 高炉基础
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36
第三章 硅酸盐水泥
18世纪中叶，英国 建筑师斯密顿
石灰石、粘土、砂子和铁渣
水泥是能与水发生物理化学作用，使其由可塑性 浆体硬化成坚硬的人造石材的一种粉 末状水硬性胶凝材料。它是重要的建筑材料
特性水泥
硅酸盐膨胀水泥
无收缩快硬硅酸盐水泥
中低热自应力水泥
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3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
•硅酸盐水泥的生产概述 ----两磨一烧
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3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
•硅酸盐水泥的生产概述 ----水泥磨
42
3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
•硅酸盐水泥的基本组成
1、硅酸盐水泥熟料 2、石膏调凝剂 3、混合材料
收缩 抗酸侵蚀
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3.2 硅酸盐水泥的水化硬化
• 加入石膏调凝剂的目的
铝酸三钙
剧烈水化迅速凝结
水化铝酸三钙
石膏调凝剂
高硫型水化硫铝酸钙
难溶于水的针状晶体 阻碍了水分的进入
单硫型水化硫铝酸钙
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3.2 硅酸盐水泥的水化硬化
常采用天然的或合成的二水石膏（CaSO4 2H2O） 活性 粒化高炉矿渣、火山灰质及粉煤灰
3、混合材料
能发生水化反应
非活性 石灰石、石英砂、粘土、慢冷矿渣 不能发生水化反应
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3.2 硅酸盐水泥的水化硬化
水泥 适量的水 前提
水化
可塑的浆体
继续水化
硬化
结果
失去塑性并产生强度， 并发展成为坚硬的固体
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3.2 硅酸盐水泥的水化硬化
3.2.1 硅酸盐水泥熟料矿物的水化
硅酸三钙水化 水化反应快，水化放热大
早期与后期强度均高 硅酸二钙的水化 水化反应慢，水化放热小 早期强度低,一年后可赶上 甚至超过硅酸三钙的强度
铝酸三钙的水化
水化反应极快，水化放热最大
铁铝酸四钙的水化 水化反应快，水化放热中
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3.2 硅酸盐水泥的水化硬化
不掺混合材料 Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅰ 混合材料不超过5% Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P.Ⅱ
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3.1 硅酸盐水泥的生产和基本组成
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
通用水泥
火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥 砌筑水泥
硅 酸 盐 水 泥
专用水泥
道路水泥 油井水泥
快硬硅酸盐水泥
白色硅酸盐水泥
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2.3耐酸性好 耐热性好 几乎所有无机和有机酸 二氧化硅网状骨架耐热
耐碱性和耐水性差 一般用中等浓度的酸对已硬化水 玻璃进行酸洗处理，提高耐水性
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2.3 水玻璃
• 水玻璃的应用
涂刷材料表面，提高抗风化能力 不能涂刷石膏制品
加固土壤 生成的硅酸凝胶和硅酸钙凝胶 用于堵漏、填缝等局部抢修
纸面石膏板 石膏装饰板 以石膏作芯、两面用纸作护面
内墙、隔墙、天花板
加入少量纤维增强材料浇注成型 公共建筑的内墙及天花板 纤维石膏板 掺加适量纤缴增强材料，强度和弹性模量高
石膏空心条板 掺加适量轻质填充料，提高强度和减轻自重