项目2 任务二 石 膏（课件）- 《建筑材料》同步教学（西安科版·2013）

项目二 气硬性胶凝材料 任务一 石灰 任务二 石膏 任务三 水玻璃 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　教学要求 　　了解：胶凝材料的概念和分类，石膏、石灰的原料及品种，石灰、石膏、水玻璃的生产工艺及对性能的影响。 　　掌握：气硬性胶凝材料的概念，石灰的熟化、陈伏及硬化过程，水玻璃的性质和应用。 　　重点：建筑石膏、石灰的组成、性质与应用。 　　难点：石膏、石灰和水玻璃的应用，建筑石膏硬化过程的物理、化学变化。 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　【走进历史】 　　从《石灰吟》和金字塔看胶凝材料 　　石灰是一种古老的建筑材料，由于其原料分布广、生产工艺简单、成本低、使用方便，因此被广泛用于建筑工程。例如：组成最为经典、古老的复合胶凝材料(石灰＋糯米汁＋桐油)被广泛用于万里长城、明城墙、苏州古盘门和古埃及金字塔等世界文化遗产。 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　石 灰 吟 　　—于谦[明代] 　　千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲；粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。 　　这是一首托物言志诗。作者以石灰作比喻，表达自己为国尽忠、不怕牺牲的意愿和坚守高洁情操的决心。但是这四句诗也表明了石灰的物理、化学变化过程。 　　千锤万凿出深山：石灰石，物理变化，因为是直接开采出来的； 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　烈火焚烧若等闲：碳酸钙，石灰石的主要成分，在烈火下可分解：CaCO3→CaO+CO2↑； 　　粉身碎骨浑不怕：生石灰，为CaCO3受热分解的产物CaO，表明它受热不分解； 　　要留清白在人间：熟石灰，表明它是粉刷墙壁用的物质；生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[消石灰Ca(OH)2]，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化，用于粉刷。 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　古埃及人发现尼罗河流域盛产的石膏可以制作成很好的黏结材料。他们发现，把开采出来的石膏碾碎磨细，再加上少量黏土一起煅烧，就会使石膏失去一部分结晶水而成为熟料。熟料加水，调成糊状，过不了多久又会重新变硬，而且石膏糊黏性甚好。由此埃及人发明了与水泥相似的石膏黏结剂，还用它创造了世界建筑史上的奇迹—金字塔。 　　到目前为止，埃及尚存的金字塔有近80座左右，其中规模最大的一座距今已有4500多年的历史，可见该石膏复合胶凝材料具有良好的耐久性。 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　 　　石膏是一种重要的非金属矿产资源，它在自然界中的蕴藏量十分丰富，用途广泛。石膏在建筑工程中的应用也有较长的历史。由于其具有轻质、隔热、吸声、耐火、色白且质地细腻等一系列优良性能，加之我国石膏矿藏储量居世界首位，所以石膏的应用前景十分广阔。 任务二 石 膏 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　石膏的主要化学成分是硫酸钙，它在自然界中以两种稳定形态存在于石膏矿石中：一种是天然无水石膏(CaSO4)，也称生石膏、硬石膏；另一种是天然二水石膏(CaSO4·2H2O)，也称软石膏。天然无水石膏只能用于生产石膏水泥，而天然二水石膏可制造各种性质的石膏。 项目二 气硬性胶凝材料 1 2.2.1 建筑石膏的生产 　　将天然二水石膏(或主要成分为二水石膏的化工石膏)加热，由于加热方式和温度不同，可生产不同性质的石膏品种：温度为65℃～75℃时，开始脱水，至107℃～170℃时，脱去部分结晶水，得到β型半水石膏(βCaSO4·0.5H2O)，即建筑石膏；当加热温度为170℃～200℃时，石膏继续脱水，成为可溶性硬石膏，与水调和后仍能很快凝结硬化；当加热温度升高到200℃～250℃时，石膏中残留很少的水，凝结硬化非常缓慢；当加热温度高于400℃时，石膏完全失去水分，成为不溶性硬石膏， 项目二 气硬性胶凝材料 1 失去凝结硬化能力，成为死烧石膏；当温度高于800℃时，部分石膏分解出的氧化钙起催化作用，所得产品又重新具有凝结硬化性能。当温度高于1600℃时，CaSO4全部分解为石灰。 　　建筑石膏(β型半水石膏)呈白色粉末状，密度为2.60 g/cm3～2.75 g/cm3，堆积密度为800 kg/m3～1000 kg/m3。β型半水石膏中杂质少、色白，可作为模型石膏，用于建筑装饰及陶瓷的制坯工艺。 项目二 气硬性胶凝材料 1 　　若将二水石膏置于蒸压釜中，在0.13 MPa的水蒸气中(124℃)脱水，得到的是晶粒较β型半水石膏粗大、使用时拌和用水量少的半水石膏，称为α型半水石膏。将此熟石膏磨细得到的白色粉末称为高强石膏。由于高强石膏拌和用水量少(石膏用量的35%～45%)，硬化后有较高的密实度，因此强度较高，7天可达15 MPa～40 MPa。 项目二 气硬性胶凝材料 1 2.2.2 建筑石膏的凝结与硬化 　　建筑石膏遇水将重新水化成二水石膏，反应式为 　　CaSO4·0.5H2O +1.5 H2O →