《建筑材料》气硬性胶凝材料1（讲义）- 重庆市土建类 考点讲练测

编写说明：重庆市《土建类考点讲练测》专辑，是依据《重庆市高职分类考试招生专业综合理论考试土建类考试说明》编写，按照考试说明中三门课程的考试内容及要求，精心编撰了55套讲练测。每套讲练测的内容有考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题或高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于重庆市《土建类考点讲练测》的第25套，包含讲义、课件和课后自测三个教学文件，且与之配套使用的还有重庆市《土建类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 重庆市《土建类考点讲练测》 【气硬性胶凝材料】1讲义 [考纲要求] 1．掌握气硬性胶凝材料的概念、特性及分类。 2．熟悉石灰的生产、分类及应用。 3．理解生石灰的熟化和硬化。 4．掌握石灰的特性。 5.了解石灰的质量评定、存储与保管。 6．熟悉石膏的用途。 7．了解石膏生产制备方法及凝结硬化机理。 8．掌握石膏的技术要求及特性。 [思维导图] [知识梳理] 一、胶凝材料的分类和含义 (一)定义： 建筑工程中常需要将散粒或块状材料粘结成整体，并使其具有一定的强度。具有这种粘结作用的材料统称为胶结材料或胶凝材料。 (二)分类： 胶凝材料按化学性质不同可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。无机胶凝材料按硬化条件的不同，分为气硬性无机胶凝材料和水硬性无机胶凝材料两大类。 只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料，称为气硬性无机胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃。不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料，称为水硬性无机胶凝材料，如水泥。 土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏和水玻璃。 二、石灰 石灰是人类在建筑中最早使用的气硬性胶凝材料之一，至今仍广泛应用。 (一)石灰的原料及生产 1.石灰的原料 生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，常用的有石灰石、白云石等。 2.石灰的生产过程 石灰石经过煅烧生成生石灰，即 生石灰是一种白色或灰色块状物质，其主要成分是氧化钙，也含有少量的氧化镁成分。当MgO含量≤5%时，称为钙质生石灰；当MgO含量>5%时，称为镁质生石灰。 在生石灰的生产过程中，煅烧石灰石的温度一般应控制在1000℃~1200℃。由于石灰石的致密程度、杂质含量、块度大小、窑中温度不均匀等原因，会形成一部分欠火石灰石和过火石灰石。欠火石灰石中含有未分解的石灰石，使用欠火石灰时，产浆量低，质量较差，降低了石灰的利用率；过火石灰石则由于温度过高，其结构紧密且在石灰颗粒面形成釉状物，使熟化十分缓慢。过火石灰颜色较深，表观密度较大，使用时会影响工程质量。 (二)石灰的熟化及硬化 1.石灰的熟化 工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消(熟)石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“熟化”，又称“消解”。石灰熟化时放出热量，其体积膨胀1～2.5倍，即： 熟石灰，又称消石灰，有两种使用形式： 消石灰粉和石灰膏。 (1)熟石灰粉。生石灰中均匀加入适量的水，就得到分散的颗粒细小的熟石灰粉。工程施工调制熟石灰粉时常用淋灰方法。 (2)石灰膏。生石灰加人过量的水(约为块灰质量的2.5-3倍)，得到的浆体则为石灰乳。石灰乳沉淀后除去表层多余水分，得到的膏状物称为石灰膏。施工中调制石灰膏是在化灰池和储灰池中进行的。 为避免过火石灰在使用后，因吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀，使硬化砂浆或石灰制品产生隆起、开裂等破坏，在使用前必须使其熟化或将其除去。常采用的方法是，在熟化过程中，首先将较大尺寸的过火石灰块利用筛网等除去(同时也可除去较大的欠火石灰块，以改善质量)，之后让石灰浆在储灰坑中放置两周以上，使较小的过火石灰熟化。“陈伏”期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免石灰碳化。 2.石灰的硬化 石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的： (1)结晶作用：游离水分蒸发或被砌体吸收，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶析出，促进石灰浆体的硬化，同时干燥使浆体紧缩而产生强度。也称干燥硬化。 (2)碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发。这个过程称为碳化。空气中CO₂浓度很低，故碳化过程极为缓慢。空气中湿度过大或过小均不利于石灰的碳化硬化。 石灰硬化慢、强度低、不耐水，体积收缩大。表面的石灰一旦碳化后，生成的碳酸钙就形成了坚硬的外壳，既阻碍了二氧化碳进一步的透入，也阻碍了内部水分的蒸发，因此石灰浆在较长时间内经常处于湿润状态。 (三)石灰的技术要求及特性 1.石灰的技术要求 建筑工程所用石灰的技术指标有细度、CaO+MgO含量、CO₂含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。产品各项技术值若有一项低于合格指标时，则定为不合格。可以分为三个品种：建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉。建筑消石灰粉按氧化镁的含量分为钙质消石灰粉(CaO含量<4%)、镁质消石灰粉(MgO含量为4%~24%)和白云石消石灰粉(MgO含量为24%~30%)，并按其技术标准划分为优等品、一等品和合格品三个等级。优等品适用于饰面层和中间涂层，合格品用于砌筑。 2.石灰的特性 (1)保水性和可塑性好 生石灰熟化成的石灰浆具有良好的保水性和可塑性，用来配置建筑砂浆可显著提高砂浆的和易性，便于施工。 (2)凝结硬化慢、强度低 石灰浆体的碳化甚为缓慢，同时，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。 (3)耐水性差 氢氧化钙易溶于水，若长期受潮或被水浸泡会使已硬化的石灰溃散。若石灰浆体在完全硬化前就处于潮湿的环境中，石灰中的水分不能蒸发出去，其硬化就会被阻止，所以石灰不宜在潮湿的环境中使用。 (4)硬化时体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩(见下图所示)，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋麻刀等以减少收缩和节约石灰。 (四)石灰的应用与贮存 1.磨细生石灰 磨细生石灰可与含硅材料混合经加工养护制成硅酸盐制品，如灰砂砖、粉煤灰砖等；磨细生石灰还与纤维材料或轻质集料加水拌合成型，制成碳化石灰板，用于非承重的内隔墙板、天花板； 2.熟石灰粉 熟石灰粉与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或三合土，用于一些建筑物的基础、地面垫层和公路的路基上。 3.石灰膏 将消石灰粉或熟化好的石灰膏加水稀释成石灰乳，用于内墙和天棚粉刷。掺入适量砂或水泥和砂，可配制成石灰砂浆或混合砂浆，用于内墙或顶棚抹面。 4.石灰的储存 工地上储存时防止受潮，且不宜太多太久；将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾； 进场后立即陈伏，将储存期变为熟化期。 [师生互动] 1.什么叫气硬性胶凝材料?建筑工程中常用的气硬性胶凝材料有哪些? 【答案】建筑工程中常需要将散粒或块状材料粘结成整体，并使其具有一定的强度。具有这种粘结作用的材料统称为胶结材料或胶凝材料。 常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏和水玻璃。 2.简述欠火石灰和过火石灰对石灰品质的影响和危害。 【答案】欠火石灰石中含有未分解的石灰石，使用欠火石灰时，产浆量低，质量较差，降低了石灰的利用率；过火石灰石则由于温度过高，其结构紧密且在石灰颗粒面形成釉状物，使熟化十分缓慢。过火石灰颜色较深，表观密度较大，使用时会影响工程质量。 3.石灰的特性有哪些?每个特性有哪些要求? 【答案】(1)保水性和可塑性好； (2)凝结硬化慢、强度低； (3)耐水性差； (4)硬化时体积收缩大。 4.石灰的主要原料有哪些? 【答案】生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石，常用的有石灰石、白云石等。 [概念强化] 1.关于石灰的储存，下列说法错误的是( ) A.生石灰储存时要防止受潮 B.生石灰与可燃物要分开保管 C.生石灰进场后可立即陈伏 D.生石灰可放在室外露天储存 【答案】D 2.石灰硬化时两个同时进行的过程是( ) A.水化和碳化 B.结晶和碳化 C.初凝和终凝 D.水化和凝结 【答案】B 3.石灰熟化时放出热量一般为( ) A.49.6kJ B.64.9kJ C.178kJ D.79.6kJ 【答案】B 4.罩面用的石灰砂浆不得单独使用，应掺入砂子、麻刀和纸筋等以( ) A.易于施工 B.增加美观 C.减少收缩 D.增加厚度 【答案】C 5.石灰不宜单独使用是因为石灰浆体硬化时( ) A.体积收缩大 B.需水量大 C.吸水性大 D.体积膨胀 【答案】A 6.下面关于石灰的应用说法错误的是( ) A.石灰粉可与含硅材料混合经加工养护制成硅酸盐制品，如灰砂砖 B.石灰粉可与纤维材料加水拌和成型，人工碳化制成碳化石灰板，适合做承重板 C.石灰粉与粘土按一定比例配合可制成石灰土，用于地面的垫层 D.熟化好的石灰膏加水稀释成石灰乳可用作内墙粉刷涂料 【答案】B [高考模拟] 一、选择题 1.石灰浆使用时，常掺加一些材料以抵抗收缩引起的开裂。在以下材料中，不可以单独作为掺加材料的是( ) A.砂 B.水泥 C.麻刀 D.纸筋 【答案】B 2.石灰不宜用于重要的建筑物基础，其主要原因是( ) A.保水性和可塑性好 B.耐水性差 C.硬化时体积收缩大 D.凝结硬化慢、强度低 【答案】D 3.石灰不宜单独使用，其主要原因是( ) A.可塑性好 B.宜吸收空气中的水分 C.硬化时体积收缩大 D.凝结硬化慢，强度低 【答案】C 4.石灰膏使用前应在储灰池中陈伏，陈伏时间应不少于( ) A.3天 B.7天 C.1周 D.2周 【答案】D 5.石灰用来配制建筑砂将可显著提高砂浆的和易性，是利用了石灰的( ) A.凝结硬化慢、强度低 B.耐水性差 C.保水性和可塑性好 D.硬化时体积收缩大 【答案】C 6.划分钙质石灰和镁质石灰的界限是氧化镁含为( ) A.5% B.10% C.15% D.20% 【答案】A 二、综合题 7.某公司的一幢混合结构宿舍楼，内墙抹灰面层采用石灰砂浆，使用一段时间后内墙面出现部分隆起、爆裂及裂缝现象。请你根据所学知识及工程实际解释如下问题： (1)出现部分隆起、爆裂及裂缝现象的主要原因是什么? (2)在实际工程施工中应采取哪些措施来避免上述现象的发生? 【答案】(1)出现部分隆起、爆裂是因为石灰砂浆中混有过火石灰，其吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀造成的；出现裂缝现象是因为石灰在硬化过程中要蒸发掉大量水分，引起体积收缩造成干缩引起的。 (2)为避免出现隆起、爆裂现象，先将较大尺寸的过火石灰利用筛网等除去，然后让石灰在储灰池中“陈伏”两周以上，使较小的过火石灰熟化。 为避免出现裂缝现象，在使用时常在其中掺加砂、麻刀、纸筋等，以抵抗收缩引起的开裂。 8.某同学被分配到某建筑施工现场实习，遇到以下事件，请你结合工程实际及所学专业知识帮他对有关事件做出分析及处理： 事件一：该同学翻看该施工项目中某栋楼的《施工日志》，发现某日记录：东单元西户客厅内墙采用水泥石灰砂浆抹灰，其表面出现隆起和开裂。 分析事件一中事故发生的原因以及避免这类事故发生应注意的事项。 【答案】(1)石灰熟化不充分，石灰中含有的过火石灰熟化慢，使用后在抹灰层中仍能熟化，并产生体积膨胀，使抹灰层表面隆起和开裂。 (2)在储灰池只陈伏两周以上。 9.施工技术人员在某混合结构住宅楼施工工程中，遇到以下事件： 事件一：在施工现场堆放着大量石灰膏，表面出现硬壳。 请结合工程实际及所学专业知识对下列问题进行分析并给出处理意见： (1)石灰膏表面为什么会出现硬壳，应怎样预防?石灰膏在工程中的主要应用是什么? 【答案】(1)石灰膏表面的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用，发生碳化而出现硬壳。 (2)在储灰池中陈伏时，石灰浆表面留一层水，防止氢氧化钙与空气接触。 (3)可以加水制成石灰乳，用于内墙及天棚粉刷；也可掺入砂或水泥和砂，制成石灰砂浆或混合砂浆，用于内墙或顶棚抹面。 [课堂练习] 1.不属于石灰原料的是( ) A.石灰石 B.白云石 C.电石渣 D.石灰膏 【答案】D 2.为方便施工，需要掺加适量缓凝剂的是( ) A.石灰 B.石膏 C.水泥 D.生石灰 【答案】C 3.下列关于石灰的说法正确的是( ) A.石灰熟化的过程又称为石灰的消解 B.石灰膏在储液坑中存放两周以上的过程称为“淋灰” C.石灰浆体的硬化按其作用分为干燥作用和碳化作用，碳化作用仅限于表面 D.过火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大 【答案】A 4.某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面，数月后墙面上出现了许多网状裂纹，其原因是是( ) A.石灰的保水性、可塑性差 B.石灰的耐水性差 C.石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水引起体积收缩 D.石灰的凝结硬化速度慢 【答案】C 5.石灰熟化过程中会放出大量的热，同时体积增大_______倍。( ) A.0.5~1 B.1~1.5 C.1.5~2 D.1~2.5 【答案】D 6.石灰陈伏的目的是( ) A.增强石灰的和易性 B.消除过火石灰的危害 C.消除欠火石灰的危害 D.防止石灰碳化 【答案】B 7.以下关于石灰的熟化和硬化的表述中，错误的是( ) A.生石灰可直接用于工程 B.消石灰粉或熟石灰粉，主要成分为Ca(OH)₂ C.若在工程石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起“崩裂”或“鼓泡”现象 D.石灰浆体硬化包括干燥结晶和碳化两个同时进行的过程 【答案】A 8.要使较小的过火石灰块熟化，需将石灰浆在储水池中“陈伏”( ) A.一周以上 B.二周以上 C.三周以上 D.四周以上 【答案】B 9.CaO是( ) A.生石灰 B.熟石灰 C.高强石膏 D.建筑石膏 【答案】A [课堂小结] 一、胶凝材料的分类和含义 二、石灰 (一)石灰的原料及生产 (二)石灰的熟化及硬化 (三)石灰的技术要求及特性 (四)石灰的应用与贮存 学科网（北京）股份有限公司 $$