第三章　建筑装饰石膏及其制品1（课件）- 《建筑材料》同步教学（北京理工大学出版社）

第三章　建筑装饰石膏及其制品 第一节　石膏 一、建筑石膏 １.建筑石膏的生产 生产石膏的原料主要为含硫酸钙的二水天然石膏（又称生石膏）或含硫酸钙的化工副产品和废渣（如磷石膏、氟石膏、硼石膏等），化学式为ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ，因含两个结晶水而得名，又由于其质地较软，也被称为软石膏。 将二水石膏（生石膏）加热至１０７℃～１７０℃时，部分结晶水脱出后得到半水石膏（熟石膏），再经磨细得到建筑中常用的粉状石膏品种。其反应式如下： 下一页 返回 第一节　石膏 该半水石膏的晶粒较为细小，称为β 型半水石膏，将此熟石膏磨细得到的白色粉末称为建筑石膏。其密度为2.60～２．７０ｇ／ｃｍ３，堆积密度为８００～１０００ｋｇ／ｍ３。 ２.建筑石膏的水化与硬化 建筑石膏加适量的水拌合后，与水发生化学反应（简称水化）的反应式为： 建筑石膏加水后，很快发生水化反应，生成水化产物ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ（二水石膏）。随着水化的不断进行，二水石膏胶体微粒凝聚并转变为晶体。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 晶体颗粒逐渐长大，且晶体颗粒间相互搭接、交错、共生（两个以上晶粒生长在一起）形成结晶结构，产生强度，即浆体产生了硬化。这一过程不断进行，直至浆体完全干燥，强度不再增加，此时浆体已硬化成为石膏制品。 石膏的凝结和硬化是一个连续的过程。凝结可分为初凝和终凝两个阶段：随着水化的进行，二水石膏生成晶体量不断增加，水分逐渐减少，浆体开始失去可塑性，称为初凝；浆体完全失去塑性，并开始产生强度，称为终凝。 ３.建筑石膏的技术要求 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 建筑石膏的技术要求主要有强度、细度和凝结时间，各等级的强度与细度应要求。 建筑石膏易受潮吸湿，凝结硬化，在运输和储存过程中应注意防潮，并不宜长期存放，存放超过三个月，应重新检验并确定其等级。 ４.建筑石膏的特性 （１）凝结硬化快、强度较低。建筑石膏在加水拌合后，浆体在１０ｍｉｎ内便开始失去可塑性，３０ｍｉｎ内完全失去可塑性而产生强度，而在室温自然干燥条件下，约１周时间可完全硬化。因初凝时间较短，为满足施工的要求，一般均需加入缓凝剂，以延长凝结时间。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 常掺入建筑石膏用量为０．１％～０．２％的动物胶（经石灰处理），或掺入１％的亚硫酸酒精废液，也可使用硼砂或柠檬酸。掺缓凝剂后，石膏制品的强度将有所降低。 石膏的强度发展较快，２ｈ的抗压强度可达３～６ＭＰａ，７ｄ时可达最大抗压强度值，为８～１２ＭＰａ。 （２）体积微膨胀性。多数胶凝材料在硬化过程中一般都会产生收缩变形，而建筑石膏浆体在凝结硬化时会产生微膨胀，膨胀率为０．０５％～０．１５％。这一特性可使成型的石膏制品表面光滑、轮廓清晰、尺寸精确、形体饱满、装饰性好，干燥时不产生收缩裂缝，加之石膏制品洁白、细腻，特别适合制作建筑装饰制品。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 （３）孔隙率大。建筑石膏水化反应的理论需水量仅为其质量的１８．６％，但施工中为了保证浆体有必要的流动性，其加水量常为６０％～８０％，多余水分蒸发后，将形成大量孔隙，硬化体的孔隙率为５０％～６０％。 （４）具有一定的调温、湿性。建筑石膏是一种无毒无味、不污染环境、对人体无害的材料。同时，由于其多孔结构的特点，建筑石膏具有热容量较大、吸湿性较好的特点，故能调节室内温度和湿度，保持室内小气候的均衡状态。 （５）防火性能好、耐火性能差。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 建筑石膏与水作用转变为ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ，硬化后的石膏制品中含有占其质量２０．９３％的结晶水，这些水在常温下是稳定的。但当遇到火灾时，结晶水将变为水蒸气而蒸发，这时需要吸收大量热能，从而可延缓石膏制品本身的温度升高，同时，在面向火源的表面上形成一层水蒸气幕，可有效地阻止火势蔓延。但当建筑石膏长期在６５ ℃以上的高温部位使用时，二水石膏缓慢脱水分解，强度降低，因而不耐火。 ５.建筑石膏的应用 建筑石膏的用途广泛，主要用于室内抹灰、粉刷，生产各种石膏板及装饰制品，作水泥原料中的缓凝剂和激发剂等。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 （１）室内抹灰和粉刷。建筑石膏由于具有优良的特性而常被用于室内高级抹灰和粉刷。以建筑石膏为基料加水、砂拌合成的石膏砂浆，用于室内抹灰。建筑石膏或建筑石膏和不溶性硬石膏两者混合后再掺入外加剂、细集料即制成了粉刷石膏，按用途可将其分为面层粉刷石膏（Ｍ）、底层粉刷石膏（Ｄ）和保温层粉刷石膏（Ｗ）三类。粉刷石膏是一种新型内墙抹灰材料，该抹灰表面光滑、细腻、洁白，具有防火、吸声、施工方便、粘结牢固等特点，同时，石膏抹灰的墙面、顶棚还可以直接涂刷涂料及粘贴壁纸。 （２）石膏装饰制品。以模型石膏为主要原料，掺加少量纤维增强材料和胶料，加水搅拌成石膏浆体。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 将浆体注入各种各样的金属（或玻璃）模具中，就获得了花样、形状不同的石膏装饰制品，如平板、多孔板、花纹板、浮雕板等。 石膏装饰板具有色彩鲜艳、品种多样、造型美观、施工方便等优点，是公用建筑物和顶棚常用的装饰制品。 （３）纸面石膏板。以建筑石膏为主要原料，掺入适量的纤维材料、缓凝剂等作为芯材，并以纸板作为增强护面材料，经加水搅拌、浇筑、辊压、凝结、切断、烘干等工序制得。板的长度为１８００～３６００ｍｍ，宽度为９００～１２００ｍｍ，厚度为９．５ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２１ｍｍ、２５ｍｍ。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 纸面石膏板的抗折荷载为４００～８００Ｎ。纸面石膏板有普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板、耐火纸面石膏板。普通纸面石膏板适用于办公楼、影剧院、饭店等建筑室内吊顶、墙面隔断等处的装饰；耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间等潮湿场合的装饰；耐火纸面石膏板主要用于防火等级要求高的建筑物，如影剧院、体育馆、幼儿园、展览馆等。 （４）装饰石膏板。装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入少量短玻璃纤维增强材料和聚乙烯醇外加剂，与水一起搅拌成均匀的料浆，采用带有图案的硬质塑料模具浇筑成型，干燥而成。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 装饰石膏板包括平板、孔板、浮雕板、防潮板等品种，其中平板、孔板和浮雕板是根据板面形状命名的；防潮板是根据石膏板在特殊场合的使用功能命名的。 装饰石膏板是一种不带护面纸的装饰板材料，主要用于建筑物室内墙面和吊顶装饰。 （５）纤维石膏板。纤维石膏板是以纤维材料（多使用玻璃纤维）为增强材料，与建筑石膏、缓凝剂、水等混合并经特殊工艺制成的石膏板。纤维石膏板的强度高于纸面石膏板，规格基本相同，但生产效率低。纤维石膏板除可用于隔墙、内墙外，还可用来代替木材制作家具。 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 （６）石膏艺术制品。石膏艺术制品是用优质建筑石膏为原料，加入纤维增强材料等外加剂，与水一起制成料浆，再经浇筑入模，干燥硬化后而制得的一类产品。石膏艺术制品品种繁多，主要包括平板、浮雕板系列，浮雕饰线系列（阴型饰线及阳型饰线），艺术顶棚、灯圈、浮雕壁画、画框等。 二、模型石膏 模型石膏也称β型半水石膏，其杂质少、色白，主要用于陶瓷的制坯工艺，少量用于装饰浮雕。 三、高强石膏 上一页 下一页 返回 第一节　石膏 将二水石膏放在压蒸锅内，在１．３大气压（１２４℃）下蒸炼，得到的石膏的晶粒比β型半水石膏粗大。将此石膏磨细得到的白色粉末称为高强石膏。由于高强石膏晶体粗大，比表面积小，调成可塑性浆体时，需水量（３５％～４５％）只是建筑石膏的一半左右，因此，这种石膏硬化后具有较大的密度，强度较高，７ｄ强度为１５～４０ＭＰａ。高强石膏的密度为２．６～２．８ｇ／ｃｍ３。 高强石膏可以用于室内高级抹灰，制作装饰制品和石膏板等。若掺入防水剂，可制成高强抗水石膏，在潮湿环境中使用。 上一页 返回 第二节　石膏装饰制品 一、装饰石膏板 装饰石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和外加剂，与水一起搅拌成均匀的料浆，经浇注成型、干燥而成的不带护面纸的装饰板材。 １.分类与规格 根据板材正面形状和防潮性能的不同，装饰石膏板的分类及代号. 装饰石膏板为正方形，其棱边断面形式有直角型和倒角型两种。装饰石膏板的规格为５００ｍｍ×５００ｍｍ×９ｍｍ 和６００ｍｍ×６００ｍｍ×１１ｍｍ。其他形状和规格的板材由供需双方商定。 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 ２.产品标记 产品按下列顺序标记：名称、类型、规格、标准号。 ３.技术要求 装饰石膏板正面不应有影响装饰效果的气孔、污痕、裂纹、缺角、色彩不均匀和图案不完整等缺陷。板材尺寸允许偏差、不平度和直角偏离度应不大于规定。装饰石膏板的物理力学性能应符合要求。 ４.性质与应用 装饰石膏板表面洁白，花纹图案丰富，孔板和浮雕还具有较强的立体感，质地细腻，给人以清新、柔和之感。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 装饰石膏板可用于宾馆、商场、影剧院、医院、幼儿园等建筑的墙面和吊顶装饰。 二、嵌装式装饰石膏板 嵌装式装饰石膏板板材背面四边加厚，并带有嵌装企口，板材正面可为平面、带孔或带浮雕图案。 １.分类与规格 嵌装式装饰石膏板为正方形，其棱边断面形式有直角型和倒角型。板材的边长为L、铺设高度为H、厚度为S，尺寸及允许偏差。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 产品分为普通嵌装式装饰石膏板（代号为ＱＰ）和吸声用嵌装式装饰石膏板（代号为ＱＳ）两种。嵌装式装饰石膏板的规格为：边长６００ｍｍ×６００ｍｍ，边厚不小于２８ｍｍ；边长５００ｍｍ×５００ｍｍ，边厚不小于２５ｍｍ，其他形状和规格的板材由供需双方商定。 ２.产品标记 标记顺序为：产品名称、代号、边长、标准号。 ３.技术要求 嵌装式装饰石膏板正面不得有影响装饰效果的气孔、污痕、裂纹、缺角、色彩不均和图案不完整等缺陷。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 板材的单位面积质量、含水率和断裂。 嵌装式吸声石膏板必须具有一定的吸声性能，１２５Ｈｚ、２５０Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ和４０００Ｈｚ六频率混响室法平均吸声系数αｓ≥０．３。对于每种吸声石膏板产品，必须附有采用不同构造安装的吸声频谱曲线。穿孔率、孔洞形式和吸声材料种类由生产厂自定。 ４.性质与应用 嵌装式装饰石膏板的性能除与装饰石膏板的性能相同外，还具有各种色彩、浮雕图案，以及不同孔洞形式及其不同的排列方式。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 在安装时，只须嵌固在龙骨上，无须另行固定，使板材的企口相互咬合，故龙骨不外露。 嵌装式装饰石膏板可用于音乐厅、礼堂、影剧院、播演室、录音室等吸声要求较高的建筑物装饰。 三、纸面石膏板 纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入纤维和外加剂构成芯材，并与护面纸牢固地结合在一起的建筑板材。 １.分类与规格 （１）纸面石膏板按其功能分为普通纸面石膏板、耐水纸面石膏板、耐火纸面石膏板及耐水耐火纸面石膏板四种。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 １）普通纸面石膏板（代号Ｐ）是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和外加剂等，在与水搅拌后，浇注于护面纸的面纸与背纸之间，并与护面纸牢固地粘结在一起的建筑板材。 ２）耐水纸面石膏板（代号Ｓ）是以建筑石膏为主要原料，掺入适量纤维增强材料和耐水外加剂等，在与水搅拌后，浇注于耐水护面纸的面纸与背纸之间，并与耐水护面纸牢固地粘结在一起，旨在改善防水性能的建筑板材。 ３）耐火纸面石膏板（代号Ｈ）是以建筑石膏为主要原料，掺入无机耐火纤维增强材料和外加剂等，在与水搅拌后，浇注于护面纸的面纸与背纸之间，并与护面纸牢固地粘结在一起，旨在提高防火性能的建筑板材。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 ４）耐水耐火纸面石膏板（代号ＳＨ）是以建筑石膏为主要原料，掺入耐水外加剂和无机耐火纤维增强材料等，在与水搅拌后，浇注于耐水护面纸的面纸与背纸之间，并与耐水护面纸牢固地粘结在一起，旨在改善防水性能和提高防火性能的建筑板材。 （２）纸面石膏板按棱边形状分为矩形（代号Ｊ）、倒角形（代号Ｄ）、楔形（代号Ｃ）和圆形（代号Ｙ）四种，也可根据用户要求生产其他棱边形状的板材。 （３）规格尺寸。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 纸面石膏板的规格尺寸：板材的公称长度为1500ｍｍ、1800ｍｍ、2100ｍｍ、2400 ｍｍ、2440 ｍｍ、2700 ｍｍ、3000ｍｍ、3300 ｍｍ、3600ｍｍ 和3660ｍｍ；板材的公称宽度为600ｍｍ、900ｍｍ、1200ｍｍ 和1220ｍｍ；板材的公称厚度为9.5ｍｍ、１２．０ｍｍ、１５．０ｍｍ、１８．０ｍｍ、２１．０ｍｍ 和２５．０ｍｍ。 ２.产品标记 标记的顺序依次为：产品名称、板类代号、棱边形状代号、长度、宽度、厚度以及标准编号。 ３.技术要求 纸面石膏板板面平整，不应有影响使用的波纹、沟槽、方料、漏料和划伤、破损、污痕等缺陷。 上一页 下一页 返回 第二节　石膏装饰制品 板材应切割成矩形，两对角线长度差不大于５ｍｍ，纸面石膏板的板材尺寸偏差。板材的面密度应不大于，对于棱边形状为楔形的板材，楔形棱边宽度应为３０～８０ｍｍ，楔形棱边深度为０．６～１．９ｍｍ。 板材的断裂荷载应规定。 ４.性质与应用 纸面石膏板具有质轻、抗弯和抗冲击性强、保温、防火、吸声、收缩率小等性能，可锯、可钉、可钻，并可与以石膏为基材的胶粘剂或其他胶粘剂粘结，施工简便。 纸面石膏板主要适用于室内隔断和吊顶，不适用于厨房、卫生间，以及空气相对湿度大于７０％的潮湿环境。 上一页 返回 感谢聆听 $$