2.2认识石膏（课件）-《建筑材料》同步教学（航空工业出版社）

项目二 气硬性胶凝材料 1 胶凝材料是指在建筑工程中，能将散粒材料或块状材料黏结成整体，从而具有一定强度的材料。按化学组成不同，胶凝材料可分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类，具体分类如下。 项目导读 2 掌握石灰的生产、熟石灰的硬化、石灰的特性和应用。 掌握石膏的生产、硬化、特性和应用。 掌握水玻璃的生产、硬化、特性和应用。 知识目标 3 能正确、合理地运用石灰、石膏和水玻璃。 技能目标 4 目 录/CONTENTS 一 二 三 任务一 认识石灰 任务二 认识石膏 任务三 认识水玻璃 5 二 任务二 认识石膏 6 认识石膏 石膏跟石灰一样，是人类在建筑中较早使用的胶凝材料之一。与建筑石灰相比，建筑石膏及其制品在质轻、防火、绝热、隔声等方面具有更优越的性能。 7 认识石膏 石膏的原料分为两大类，一类是天然石膏，另一类是化工石膏。 一、建筑石膏的生产、硬化及技术指标 石膏的原料 1 8 认识石膏 天然石膏包括软石膏和硬石膏，如图2-2-1所示。软石膏又称生石膏，分子式为 ，是天然二水石膏，是建筑石膏生产中最主要的原料。生石膏粉加水不硬化，且无胶结力。硬石膏的分子式为 ，不含结晶水，是无水石膏，其性能与软石膏差别较大。 （a）软石膏 （b）硬石膏 图2-2-1 天然石膏 化工石膏是工业生产过程中产生的富含二水硫酸钙以及硫酸钙的副产品，如氟石膏、磷石膏、脱硫石膏等。 9 认识石膏 提示 一般用软石膏和化工石膏作为生产建筑石膏的原料，用化工石膏制得的建筑石膏性能不如用软石膏制得的建筑石膏。硬石膏一般用于建筑石膏制品和添加剂。 10 认识石膏 软石膏或化工石膏在107～170 ℃温度范围煅烧，脱去部分结晶水，得到β型半水石膏，将其磨细得到的白色粉末称为建筑石膏，又称熟石膏，它广泛应用于土木工程建设中。建筑石膏生产的化学反应式为 建筑石膏的生产 2 建筑石膏是一种粉状胶凝材料，其密度范围为2.5～2.8g/cm3，堆积密度范围为800～1000 kg/cm3。 11 认识石膏 建筑石膏与水拌和时，与水发生化学反应，半水石膏重新水化成二水石膏，并逐渐凝结硬化。建筑石膏水化反应式为 建筑石膏的水化与硬化 3 二水石膏的溶解度比半水石膏小很多，因此，二水石膏不断从过饱和溶液中沉淀析出胶体微粒并结晶，二水石膏的析出促使半水石膏继续与水反应，直到半水石膏全部转化为二水石膏。石膏浆体中的水分由于水化和蒸发而减少，浆体逐渐变稠、凝结。最终，晶粒之间相互连接，逐渐硬化成块体，成为具有一定强度的人造石材。 12 认识石膏 根据国家标准GB/T 9776—2008，建筑石膏按2 h抗折强度分为3.0，2.0和1.6三个等级，各等级的技术指标如表2-2-1所示。 建筑石膏的技术指标 4 表2-2-1 建筑石膏的技术指标 13 认识石膏 常温下，建筑石膏与水拌和后，3～10 min可初凝，30 min内可终凝硬化。在室内自然干燥下完全硬化大约需要一周。由于初凝时间过短，不利于施工，因此一般要求初凝时间不能小于6 min，在使用时可加入柠檬酸、硼砂、聚乙烯醇等缓凝剂，延长凝结时间，从而便于施工。但掺入缓凝剂后，石膏制品的强度将会降低。 二、建筑石膏的特性及应用 建筑石膏的特性 1 （1）凝结、硬化快 14 认识石膏 与石灰、水泥等胶凝材料硬化时体积收缩不同，建筑石膏硬化时体积膨胀约1%，因而石膏制品在硬化时不会产生裂缝。 （2）体积微膨胀 建筑石膏水化的理论需水量只占石膏质量的18.6%，但在使用中为了使石膏浆体具有足够的流动性，加水量高达石膏质量的60%～80%。这就导致建筑石膏硬化后石膏制品中留下大量孔隙，孔隙率达50%～60%，因而强度较低。 （3）孔隙率大、强度低 15 认识石膏 建筑石膏制品孔隙率大，因而吸水率高。若吸水后受冻，由于水结冰时体积会膨胀，将会导致石膏制品崩裂，因此，石膏的抗冻性差。 （4）抗冻性差 建筑石膏制品的软化系数低，仅为0.2～0.3，耐水性差。因此，建筑石膏在运输和储存时应注意防潮，储存期应不超过3个月，否则，其制品质量将下降。 由于建筑石膏制品具有较多的毛细孔隙，因而比表面积大，空气潮湿时吸收水分，空气干燥时放出水分，从而可调节空气的相对湿度。 （5）耐水性差，但具有一定的调湿功能 16 认识石膏 提示 提高建筑石膏耐水性的措施主要有：① 掺入活性混合材料如矿渣、粉煤灰等；② 掺入减水剂；③ 表面防水处理。 17 认识石膏 建筑石膏制品的孔隙率高达50%～60%，表观密度小，导热系数低，因而具有优良的保温绝热性能，也具有一定的吸声效果。 （6）保温绝热性好 建筑石膏硬化后