《《建筑裝飾材料》第二章 石灰、石膏、水玻璃》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《建筑裝飾材料》第二章 石灰、石膏、水玻璃（42頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、宿遷職業(yè)技術(shù)學(xué)院 施工教研室 楊云,第二章 石灰、石膏、水玻璃,本章內(nèi)容,第一節(jié) 石膏 一、 石膏的生產(chǎn)及分類 二、 石膏的凝結(jié)硬化 三、 石膏的技術(shù)性質(zhì)和應(yīng)用 第二節(jié) 石灰 一、 石灰的生產(chǎn)與分類 二、 石灰的硬化三、 石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求 四、 石灰的應(yīng)用 五、 石灰的儲(chǔ)存 第三節(jié) 水玻璃 一、水玻璃的生產(chǎn) 二、水玻璃的硬化 三、水玻璃的特征 四、水玻璃的應(yīng)用,教學(xué)目標(biāo),1、掌握膠凝材料的概念與分類； 2、了解石膏、石灰的原料及品種，掌握石膏、石灰的凝結(jié)、硬化過程及特性，了解建筑石膏、石灰的質(zhì)量要求及應(yīng)用； 3、了解水玻璃的組成、性能特點(diǎn)及應(yīng)用。,基本概念：什么是膠凝材料？,定義： 經(jīng)過

2、一系列物理、化學(xué)作用，能由漿體變成堅(jiān)硬的固體，并能將散粒或片、塊狀材料膠結(jié)成整體的物質(zhì)。 特征： 嚴(yán)格意義上膠凝材料應(yīng)指漿體； 能在常溫下凝結(jié)硬化為固體； 有較強(qiáng)的膠結(jié)能力； 具有一定的使用性能。,有機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料,水硬性膠凝材料,,氣硬性膠凝材料關(guān)鍵：干燥狀態(tài)下，其硬化體才有較好的性能！ 水硬性膠凝材料關(guān)鍵：干燥或潮濕狀態(tài)下，其硬化體均有很好的性能！,第一節(jié) 石膏,石膏的礦物組成：CaSO4xH2O,X為結(jié)晶水H2O,x0，硬石膏 (無水石膏),x0.5 ，熟石膏(半水石膏、建筑石膏),x2，生石膏 (二水石膏),石膏膠凝材料(Gypsum binder )的組成： CaS

3、O4 0.5H2O或CaSO4 。,,一、石膏的生產(chǎn)及分類,石膏是晶體結(jié)構(gòu),二水石膏晶體形貌,半水石膏晶體形貌,石膏的生產(chǎn),原料： 天然二水石膏； 天然無水石膏； 工業(yè)副產(chǎn)物磷石膏、氟石膏等。 生產(chǎn)工序： 原料(破碎) 脫水 磨細(xì) 生產(chǎn)(脫水)的工藝： 非密閉煅燒(干燥空氣中)： 密閉蒸練(濕的水蒸氣)： 不同工藝得到不同組成的石膏膠凝材料,天然石膏礦纖維狀晶體,,生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品的組成,CaSO42H2O,120180C 干燥空氣,125180C 水蒸氣,,-CaSO40.5H2O（強(qiáng)度高）,-CaSO40.5H2O,-CaSO4()可溶,-CaSO4()可溶,200360C,200360C

4、,,,,,,,,400800C,400800C,CaSO4()不溶,,,,8001180C,,CaSO4()不溶CaO,,非密閉煅燒工藝及其產(chǎn)品組成,密閉蒸煉工藝及其產(chǎn)品組成,石膏生產(chǎn)流程圖,熟石膏,高強(qiáng)石膏,原料入口,產(chǎn) 品,廢氣排放,,二、建筑石膏的凝結(jié)硬化,凝結(jié)硬化過程中的水化反應(yīng)： CaSO4 0.5H2O 1.5H2O CaSO42H2OQ 即：石膏的水化反應(yīng)是由二水石膏制備半水石膏的逆反應(yīng) 凝結(jié)硬化機(jī)理“溶解沉淀理論” 溶解 沉淀 硬化,半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不斷溶解，生成Ca2+、SO42-離子的飽和溶液,半水石膏的

5、飽和溶液，對(duì)于二水石膏是過飽和溶液，后者不斷結(jié)晶沉淀。,二水石膏晶體不斷生長、連生、交錯(cuò)，構(gòu)成晶體顆粒堆聚的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng),凝結(jié)硬化的物理化學(xué)過程,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,石膏漿體,半水石膏顆粒 二水石膏晶體,,,,,,,,,,石膏膠體,石膏硬化體,水,,孔隙,,,,,,,水化初期：二水石膏晶體較少,隨著水化反應(yīng)進(jìn)行二水石膏晶體量,石膏硬化體中晶體堆積體,半水石膏在空氣中，也會(huì)吸收空氣中的水分子

6、水化成二水石膏晶體。,石膏顆粒表面分子首先水化,顆粒表面二水石膏晶體不斷增多,半水石膏全部水化成二水石膏,所以，石膏膠凝材料運(yùn)輸、儲(chǔ)存中，必須防潮、防水，以免失效！,建筑石膏粉,三、 建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用,1、建筑石膏的技術(shù)性質(zhì) 外觀：色白，密度為2.602.75 g/cm3,堆積密度為8001000 kg/m3。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：建筑石膏按強(qiáng)度、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間指標(biāo)分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。,石膏,產(chǎn)品標(biāo)記：產(chǎn)品名稱+抗折強(qiáng)度+標(biāo)準(zhǔn)號(hào),建筑石膏的技術(shù)指標(biāo)（GB 9776-88）,,某工人用建筑石膏粉拌水為一桶石膏漿，用以在光滑的天花板上直接粘貼，石膏飾條前后半小時(shí)完工。幾天后最后粘貼的

7、兩條石膏飾條突然墜落，請(qǐng)分析原因。,案例分析,翻書24頁思考分析,分析：,,建筑石膏拌水后一般于數(shù)分鐘至半小時(shí)左右凝結(jié)，后來粘貼石膏飾條的石膏漿已初凝，粘結(jié)性能差?？蓳饺刖從齽?，延長凝結(jié)時(shí)間；或者分多次配制石膏漿，即配即用。在光滑的天花板上直接貼石膏條，粘貼難以牢固，宜對(duì)表面予以打刮，以利粘貼?；蛘?，在粘結(jié)的石膏漿中摻入部分粘結(jié)性強(qiáng)的粘結(jié)劑。,學(xué)會(huì)分析、思考和回答問題！,1. 石膏硬化體的表觀密度小，孔隙率大？ 答：半水石膏需加水6080，才能使?jié){體達(dá)到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6的水量；即，有4060多的水不能參與反應(yīng)，硬化后多余水分的揮發(fā)留下大量孔隙。,2、孔隙

8、率較大在應(yīng)用上，有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？ 答：優(yōu)點(diǎn)保溫隔熱性、吸聲隔聲性好；質(zhì)輕?？勺鳛閴Π濉⑻旎ò?、墻面粉刷砂漿等。 缺點(diǎn)強(qiáng)度低、吸水率較大、耐水性差。不能用作結(jié)構(gòu)材料，不宜用于潮濕環(huán)境等。,3. 為什么石膏制品的耐水性差Why？ 答：石膏晶體是親水性很強(qiáng)的離子晶體，而且晶體內(nèi)有明顯的解理面，層間和晶體顆粒間是較弱的氫鍵結(jié)合，因此，水分子進(jìn)入，降低了晶體層間和顆粒間的相互作用力，導(dǎo)致強(qiáng)度下降；其軟化系數(shù)只有0.300.45； 另一方面，二水石膏在水中的溶解度較大，石膏制品長期在水中的強(qiáng)度將更低 。,學(xué)會(huì)分析、思考和回答問題！,4、如何改善石膏制品的耐水性 How? 答：降低孔隙率，

9、改善孔隙結(jié)構(gòu)，對(duì)毛細(xì)縫隙進(jìn)行憎水處理，以減小吸水率； 摻加其它礦物或有機(jī)物，以降低晶體水化物的溶解度，阻止水分子對(duì)晶體顆粒間的削弱作用。,二水石膏晶體解理面,5、為什么石膏制品的防火性好Why? 答：石膏制品的孔隙率大，隔熱性較好；二水石膏晶體含有兩個(gè)結(jié)晶水分子，在受熱后，二水石膏晶體脫去水分子，并蒸發(fā)吸收和帶走熱量；硫酸鈣分子的分解溫度很高，因此，在高溫下，主要發(fā)生脫水和燒結(jié)。,學(xué)會(huì)分析、思考和回答問題！,6、進(jìn)一步思考的問題: 警察在勘察犯罪野外現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，用石膏翻版罪犯足印，其原理是什么？ 試驗(yàn)證明石膏板有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能，為什么？ 如何在土木工程建設(shè)中正確地使用或選用石膏，為什么

10、？,調(diào)濕作用,紅線條表示室內(nèi)濕度變化,藍(lán)線條表示室外濕度變化,,1.警察在勘察犯罪野外現(xiàn)場(chǎng)時(shí),用石膏翻版罪犯足印,其原理是什么? 答：原理就是拓印原理。先用化學(xué)試劑噴灑在足跡上，使其表面硬化，再用石膏澆灌足跡這樣可以做模型。因石膏流動(dòng)性好，凝結(jié)速度快；體積穩(wěn)定，其在凝結(jié)硬化過程中有微膨脹，這種微膨脹可使其硬化后表面光滑飽滿、尺寸準(zhǔn)確，形成的模型紋理清晰，重量又輕。 2.實(shí)驗(yàn)證明石膏板有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能，為什么？ 答：吸水性強(qiáng)：石膏是硫酸鈣水合物結(jié)晶?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)中存在不穩(wěn)定的水分子。當(dāng)環(huán)境干燥的時(shí)候水分子會(huì)析出，當(dāng)環(huán)境潮濕的時(shí)候水分子會(huì)被吸收成石膏化學(xué)組成的一部分。從而起到調(diào)節(jié)濕度的作用。,3.

11、如何在土木工程建設(shè)中正確地使用或選用石膏，為什么？ 答：更重要的是把握建筑石膏的性質(zhì)，從而才能在土木工程建筑中石膏正確地使用或選用石膏。 （1）制備成石膏砂漿和粉刷石膏，其石膏硬化后表面堅(jiān)硬、光滑細(xì)膩、不起灰，便于再裝飾，常用于室內(nèi)高級(jí)抹灰和粉刷。 （2）紙面石膏板具有重量輕、隔聲、隔熱、加工性能強(qiáng)、施工方法簡便的特點(diǎn)，適合用做建筑物的隔斷、墻面和吊頂?shù)取?（3）纖維石膏板綜合性能優(yōu)越，除具有紙面石膏板的優(yōu)點(diǎn)外，還具有很高的抗沖擊能力，而且其內(nèi)部黏結(jié)牢固，防火、防潮、保溫性能更好。主要用于內(nèi)墻板、吊頂板、地板墊層等。 （4）石膏空心條板具有重量輕、強(qiáng)度高、隔熱、隔聲、防水等性能，可鋸、可刨、可

12、鉆、施工簡便。與紙面石膏板相比，石膏用量少、不用紙和膠粘劑、不用龍骨，工藝設(shè)備簡單，所以比紙面石膏板造價(jià)低。石膏空心條板主要用于工業(yè)與民用建筑的內(nèi)隔墻，其墻面可做噴漿、涂料、貼瓷磚、貼壁紙等各種飾面。 （5）裝飾石膏板是以建筑石膏為主要原料，摻加少量纖維材料等制成的有多種圖案、花飾的板材，如石膏印花板、穿孔吊頂板、石膏浮雕吊頂板、紙面石膏飾面裝飾板等。它是一種新型的室內(nèi)裝飾材料，適用于中高檔裝飾，具有輕質(zhì)、防火、防潮、易加工、安裝簡單等特點(diǎn)。特別是新型樹脂仿型飾面防水石膏板板面覆以樹脂，飾面仿型花紋，其色調(diào)圖案逼真，新穎大方，板材強(qiáng)度高、耐污染、易清洗，可用于裝飾墻面，做護(hù)墻板及踢腳板等，是代

13、替天然石材和水磨石的理想材料。,2、建筑石膏的應(yīng)用,建筑石膏是一種很好的綠色建材！ 應(yīng)用中揚(yáng)長避短，正確應(yīng)用！ 建筑上的主要應(yīng)用有： 建筑石膏制品： 各種板材：墻板、天花板等 藝術(shù)裝飾品 粉刷石膏： 墻面粉刷 雕飾,各種墻板,德國一所教堂的外墻面雕飾,室內(nèi)墻面和天花板的雕飾,紙面石膏板的生產(chǎn)工藝流程,紙面石膏板生產(chǎn)線,,一、 石灰的生產(chǎn)與分類,工程中常用的石灰產(chǎn)品有磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉和石灰膏。 將主要成分為碳酸鈣的天然巖石（石灰?guī)r、白堊等）煅燒，排除分解出的二氧化碳后，所得以CaO為主要成分的產(chǎn)品即為生石灰。,CaO含量低，質(zhì)量 等級(jí)低，利用率低,質(zhì)地密實(shí)，顏色較 深，消化緩慢，容 易造成

14、墻體開裂,第二節(jié) 石 灰,制備工藝與產(chǎn)品,石灰石,10001200C,磨細(xì),,生石 灰粉,生石灰,,,水噴淋,,消石 灰粉,,(水)化灰池,石灰乳,濃縮,,石灰膏,陳伏,煅燒溫度較低，時(shí)間較短時(shí)， 欠火石灰 煅燒溫度較高，時(shí)間較長時(shí)， 過火石灰,減輕或消除過火石灰的危害,根據(jù)成品加工方法不同分為：,各種石灰根據(jù)其種類、成分、細(xì)度等劃分為優(yōu)等品、一等品及合格品。,二、石灰的消化和硬化,1、消化（熟化）：生石灰（CaO）與水作用生成氫氧化鈣（熟石灰，又稱消石灰）的過程。生石灰的消化反應(yīng)如下： CaOH2O Ca(OH)264.9103J 石灰的消化過程會(huì)放出大量的熱，熟化時(shí)體積增大12.5倍。

15、 *過燒石灰消化速度慢，易引起墻面隆起、開裂，所以使用前需洗灰陳伏。,例如：單兵 干糧,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,石灰漿體,氫氧化鈣晶體 碳酸鈣晶體,,,,,,,石灰凝膠體,石灰碳化體,水,孔隙,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,水分損失,碳化,,,,,,,*2、石灰的硬化,結(jié)晶作用 生石灰或熟石灰水成為Ca(OH)2漿體； 漿體中游離水的不斷損失，導(dǎo)致Ca(OH)2結(jié)晶； 晶粒長大、交錯(cuò)堆聚

16、成晶粒結(jié)構(gòu)網(wǎng)硬化。 碳化作用 Ca(OH)2與空氣中的CO2氣體反應(yīng)，在表面形成CaCO3膜層。 提高耐久性。,*例：在維修古建筑時(shí)，發(fā)現(xiàn)古建筑中石灰砂漿堅(jiān)硬，強(qiáng)度較高，有人認(rèn)為是古代生產(chǎn)的石灰質(zhì)量優(yōu)于現(xiàn)代石灰，此觀點(diǎn)對(duì)否？為什么？,答：否。 因?yàn)樘蓟饔弥幌抻诒韺?，在長時(shí)間內(nèi)碳化過程充分，厚度增加，強(qiáng)度高。,可塑性和保水性好：可調(diào)成混合砂漿。 凝結(jié)硬化慢，強(qiáng)度低。 耐水性差：不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨(dú)用于建筑物基礎(chǔ)。 體積收縮大：不宜單獨(dú)使用，可摻入砂、各種纖維材料等減少收縮 。 吸濕性強(qiáng)：是傳統(tǒng)的干燥劑；儲(chǔ)存時(shí)注意防潮。,三、 石灰的技術(shù)性質(zhì)和要求,A,B,石灰抹面裂紋比較和分析,

17、案例分析,分析答案,分析：,在煅燒過程中，如果煅燒時(shí)間過長或溫度過高，將生成顏色較深、塊體致密的“過燒石灰”。過燒石灰水化極慢，當(dāng)石灰變硬后才開始熟化，產(chǎn)生體積膨脹，引起已變硬石灰體的隆起鼓包和開裂。為了消除過燒石灰的危害，保持石灰膏表面有水的情況下，在貯存池中放置一周以上，這一過程稱為陳伏。陳伏期間，石灰漿表面應(yīng)保持一層水，隔絕空氣，防止Ca(OH)2與CO2發(fā)生碳化反應(yīng)。石灰砂漿A為凸出放射性裂紋，這是由于石灰漿的陳伏時(shí)間不足，致使其中部分過燒石灰在石漿砂漿制作時(shí)尚未水化，導(dǎo)致在硬化的石灰砂漿中繼續(xù)水化成Ca(OH)2，產(chǎn)生體積膨脹，從而形成膨脹性裂紋。石灰砂漿B為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰

18、砂漿在硬化過程中干燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。,四、 石灰的應(yīng)用,制作石灰乳涂料 石灰乳涂料可用于建筑室內(nèi)墻面和頂棚粉刷。 摻入少量佛青顏料，可使其呈純白色； 摻入107膠或少量水泥粒化高爐礦渣(或粉煤灰)，可提高粉刷層的防水性； 摻入各種色彩的耐堿材料，可獲得更好的裝飾效果。 配制砂漿 石灰漿和消石灰粉可以單獨(dú)或與水泥一起配制成砂漿，前者稱石灰砂漿，后者稱混合砂漿，用于墻體的砌筑和抹面。 為了克服石灰漿收縮性大的缺點(diǎn)，配制時(shí)常要加入紙筋等纖維質(zhì)材料。,保水性好,拌制灰土和三合土： 消石灰粉與粘土的拌合物，稱為灰土，若再加入砂（或碎石、爐渣等），即成三合土。灰

19、土和三合土在夯實(shí)或壓實(shí)下，密實(shí)度大大提高，而且在潮濕的環(huán)境中，粘土顆粒表面的少量活性氧化硅和氧化鋁與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)，生成水硬性的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，使粘土的抗?jié)B能力、抗壓強(qiáng)度、耐水性得到改善。三合土和灰土主要用于建筑物基礎(chǔ)、路面和地面的墊層。 生產(chǎn)硅酸鹽制品：如灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊等。 配制無熟料水泥,各類石灰的用途,總結(jié),,塊狀硅酸鈉,第三節(jié) 水玻璃 俗稱泡花堿，一種堿金屬硅酸鹽（硅酸鉀水玻璃、硅酸鈉水玻璃）。 通式：R2OnSiO2 n水玻璃模數(shù)。 一、水玻璃的生產(chǎn) 1.濕法 石英砂和氫氧化鈉水溶液在壓蒸鍋（0.20.3MPa）內(nèi)用蒸汽加熱溶解而制成。,,

20、2.干法 將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在13001400溫度下熔融。 Na2CO3 + nSiO2 Na2OnSiO2+ CO2 熔融的水玻璃冷卻后在0.30.8 MPa的蒸壓釜內(nèi)加熱溶解成膠狀玻璃溶液，即液態(tài)水玻璃。,二、水玻璃的硬化 水玻璃吸收空氣中CO2形成無定型的二氧化硅凝膠，并逐漸干燥而硬化。 Na2OnSiO2+CO2+mH2ONa2CO3+nSiO2mH2O 為加速硬化，摻促硬劑氟硅酸鈉（Na2SiF6）。 三、水玻璃的特性 良好的粘結(jié)力、耐熱、耐酸。,,四、水玻璃的應(yīng)用 1.涂刷建筑材料表面,提高密實(shí)性和抗風(fēng)化能力。 2.加固地基。 3.堵漏、搶修。 4.配制耐酸混凝土

21、和耐酸砂漿。,,1.石膏漿、石灰漿和水泥漿三種膠凝材料漿體硬化時(shí)收縮最大的是水泥漿。,課堂練習(xí),2.一般建筑石膏適用于室外。,3.石灰陳伏是為了消除過燒石灰的危害。,4.石膏漿體的水化、凝結(jié)和硬化實(shí)際上是碳化作用。,5.在水泥中，石膏加入的量越多越好。,否,是,否,是,是,否,否,是,否,是,1、下列不屬于低溫煅燒石膏的產(chǎn)品的是（ ）。 人造大理石板 建筑石膏 模型石膏 高強(qiáng)度石膏 2、對(duì)石灰的技術(shù)要求包括（ ）。 細(xì)度 未消化殘?jiān)?CO2含量 產(chǎn)漿量 3、對(duì)石膏的技術(shù)要求主要不包括（ ）。 細(xì)度 強(qiáng)度 有效CaO、MgO含量 凝結(jié)時(shí)間 4、生產(chǎn)石膏的主要原料（ ） CaCO3 Ca（OH）2 CaSO42H2O CaO 5、生產(chǎn)石灰的主要原料是（ ） CaCO3 Ca（OH）2 CaSO42H2O CaO,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,,