知识点 气硬性胶凝材料《建筑材料》江苏省（职教高考）建筑类 知识点讲解

江苏省建筑职教高考《建筑材料》复习讲义 单元1 建筑材料基本性质 3．2 气硬性胶凝材料 【考纲要求】理解胶凝材料的定义，并掌握其分类。了解石灰的熟化与硬化原理，能根据石灰技术性质对质量进行评定。 【知识网络】 【知识和技能要点】 点1 胶凝材料的定义及其分类（掌握） 一、胶凝材料的定义： 在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料，制成有一定机械强度的复合固体的物质。 二、胶凝材料的分类： 根据化学组成的不同，胶凝材料可分为无机与有机两大类。石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料；而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。 无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。 1、水硬性胶凝材料 和水成浆后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。这类材料通称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。 2、气硬性胶凝材料 非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。 【练习题】 一、单项选择题 1.下列关于胶凝材料的核心定义，说法正确的是（▲） A.只能将砂石骨料粘结成型的粉状材料 B.能够从浆体状态通过物理、化学作用，凝结硬化并粘结集料的无机或有机材料 C.遇水即可永久硬化的无机粉末材料 D.仅用于混凝土配制的建筑粘结材料 2.根据胶凝材料的硬化条件与耐水性，其标准分类为（▲） A.无机胶凝材料、有机胶凝材料 B.气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料 C.天然胶凝材料、人工胶凝材料 D.普通胶凝材料、特种胶凝材料 3.下列属于气硬性无机胶凝材料的是（▲） A.硅酸盐水泥 B.矿渣水泥 C.建筑石膏 D.粉煤灰水泥 4.气硬性胶凝材料的核心硬化特点是（▲） A.只能在空气中凝结硬化，不能在水中硬化且不耐水 B.可在空气和水中任意环境下硬化 C.必须在水中养护才能完成硬化 D.硬化后强度随浸水时间持续提升 5.水硬性胶凝材料区别于气硬性胶凝材料的关键特性是（▲） A.硬化速度更快 B.颜色为青灰色 C.不仅能在空气中硬化，也能在水中凝结硬化并保持强度 D.细度更细、粘结力更强 6.下列不属于无机胶凝材料的是（▲） A.石灰 B.沥青 C.水泥 D.菱苦土 7.通用硅酸盐水泥属于（▲）胶凝材料 A.有机气硬性 B.无机水硬性 C.无机气硬性 D.有机水硬性 8.建筑工程中，仅适用于干燥环境、不能用于潮湿及水下工程的胶凝材料是（▲） A.普通水泥 B.石灰 C.火山灰水泥 D.复合水泥 9.下列属于有机胶凝材料的是（▲） A.石膏 B.水玻璃 C.树脂 D.镁质胶凝材料 10.胶凝材料最核心的工程作用是（▲） A.降低工程造价 B.粘结松散骨料、填充空隙，使混合料形成整体硬化体 C.改善混凝土流动性 D.提高建筑保温性能 二、多项选择题 1.建筑工程中常用的气硬性无机胶凝材料有（▲） A.建筑石灰 B.建筑石膏 C.水玻璃 D.硅酸盐水泥 E.菱苦土 2.按照化学成分划分，胶凝材料可分为（▲） A.无机胶凝材料 B.有机胶凝材料 C.气硬性胶凝材料 D.水硬性胶凝材料 E.特种胶凝材料 3.下列属于水硬性无机胶凝材料的有（▲） A.普通硅酸盐水泥 B.矿渣硅酸盐水泥 C.火山灰质硅酸盐水泥 D.粉煤灰硅酸盐水泥 E.生石灰 4.关于胶凝材料分类及应用，说法正确的有（▲） A.气硬性胶凝材料仅适用于地上干燥环境工程 B.水硬性胶凝材料可用于地上、地下、水下各类工程 C.有机胶凝材料耐水性、柔韧性普遍优于传统无机胶凝材料 D.所有无机胶凝材料都具备水硬性 E.胶凝材料硬化后均具备一定强度和粘结性 5.下列属于有机胶凝材料的有（▲） A.石油沥青 B.天然树脂 C.合成树脂 D.橡胶类粘结材料 E.水玻璃 三、填空题 1.凡能通过物理化学作用，将_______________材料胶结成为整体的粉末或膏状材料，统称为胶凝材料。 2.按硬化环境分类，胶凝材料分为_______________和_______________两大类。 3.气硬性胶凝材料只能在_______________中凝结、硬化、保持和发展强度，不耐水。 4.水硬性胶凝材料既能在空气中硬化，又能在_______________中凝结硬化并长期保持强度。 5.按化学成分划分，胶凝材料可分为_______________胶凝材料和_______________胶凝材料。 6.建筑上常用的无机气硬性胶凝材料主要有石灰、石膏、_______________和菱苦土。 7._______________是建筑工程中应用最广、用量最大的水硬性无机胶凝材料。 8.有机胶凝材料是以_______________化合物为主要成分的胶凝材料。 9.气硬性胶凝材料严禁用于_______________、潮湿环境及水下建筑工程。 10.胶凝材料硬化的本质是_______________反应和物理凝聚作用共同形成坚硬石状体的过程。 四、简答题 1.简述建筑材料中胶凝材料的完整定义及核心作用。 2.简述气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料的核心区别（硬化条件、适用场景）。 3.简述胶凝材料按化学成分的分类及各类别典型代表材料。 4.为什么气硬性胶凝材料不能用于水下和长期潮湿环境工程？ 5.简述水硬性胶凝材料的工程应用优势及适用范围。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.B 8.B 9.C 10.B 二、多项选择题 1.ABCE 2.AB 3.ABCD 4.ABCE 5.ABCD 三、填空题 1.松散颗粒（或集料） 2.气硬性胶凝材料、水硬性胶凝材料 3.干燥空气 4.水 5.无机、有机 6.水玻璃 7.水泥（硅酸盐水泥） 8.有机高分子 9.水下 10.化学 四、简答题 1.答：胶凝材料是指能够经过一系列物理、化学作用，由流动的浆体状态逐渐凝结、硬化，将砂石、粉料等松散集料粘结固化为整体坚硬固体的建筑材料。 它的核心作用是粘结松散骨料、填充骨料空隙，使分散的建筑集料形成具有一定强度、稳定性和耐久性的整体结构，是混凝土、砂浆、砌体等建筑制品的核心原料。 2.答：气硬性与水硬性胶凝材料核心区别在于以下两点： （1）硬化条件：气硬性胶凝材料仅能在干燥空气中完成凝结硬化，浸水后强度会丧失、结构松散；水硬性胶凝材料在空气、水中均可正常凝结硬化，且硬化后耐水、强度稳定。 （2）适用场景：气硬性胶凝材料仅适用于地上干燥环境的内墙抹灰、干燥砌体勾缝等工程；水硬性胶凝材料适用范围广泛，可用于地上、地下、水下、潮湿环境的各类承重、围护结构工程。 3.答：胶凝材料按化学成分可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两类。 （1）无机胶凝材料：以无机矿物质为主要成分，是建筑工程主流材料。典型代表：气硬性类（石灰、石膏、水玻璃、菱苦土）、水硬性类（各类硅酸盐水泥、特种水泥）。 （2）有机胶凝材料：以有机高分子化合物为主要成分。典型代表：沥青、天然树脂、合成树脂、橡胶粘结材料等。 4.答：气硬性胶凝材料不能用于潮湿、水下工程的原因是气硬性胶凝材料的硬化产物不具备耐水性，其硬化过程依赖空气中的二氧化碳、水分等介质完成碳化、结晶反应。若长期处于潮湿环境或水中，材料内部未完全反应的组分易遇水溶解、软化，已形成的硬化结构会被水侵蚀破坏，强度大幅下降甚至溃散，丧失结构稳定性，因此严禁用于潮湿及水下工程。 5.答：水硬性胶凝材料的应用优势应用优势是具备双向硬化能力，空气、水中均可硬化成型；硬化后结构致密、强度高、耐水性好、耐久性强，体积稳定性优。 适用范围：广泛应用于各类建筑主体结构、桥梁、道路、隧道、水池、地下管网、水下桩基等地上、地下、潮湿及水下永久性建筑工程。 考点2 石灰（掌握） 一、石灰的基本概念 建筑石灰属于气硬性无机胶凝材料，主要原料为石灰石，经高温煅烧得到生石灰（主要成分CaO），是建筑工程中干燥环境常用的传统胶凝材料，不得用于潮湿、水下工程。 二、石灰的熟化（消解）原理 定义：生石灰（CaO）与水发生化学反应，生成氢氧化钙（熟石灰、消石灰）的过程，称为石灰的熟化或消解。 核心特点： 1.放热量大：熟化过程属于剧烈放热反应，短时间内释放大量热能。 2.体积膨胀显著：生石灰熟化后体积增大1～2.5倍，膨胀效果明显，是石灰最典型的特性。 3.熟化后由坚硬块状固体变为松散粉末或膏状浆体，具备粘结可塑性。 三、石灰的硬化原理 石灰浆体在干燥空气中的硬化，是干燥结晶硬化和碳化硬化共同作用的结果，两个过程同时进行、相辅相成。 1.干燥结晶硬化 石灰浆体中多余自由水分逐渐蒸发，氢氧化钙饱和溶液脱水结晶，形成致密的氢氧化钙晶体，使浆体逐渐失去塑性、产生强度，完成初步硬化。该过程是石灰早期强度的主要来源。 2.碳化硬化 浆体中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳、水分发生反应，生成碳酸钙坚硬结晶沉淀，实现后期强度增长、结构固化。 四、石灰的核心技术性质 1.保水性、可塑性好 2.硬化缓慢、强度低 3.体积收缩大 4.耐水性差 5.吸湿性强、耐腐蚀性差 五、石灰的质量评定标准 1.关键评定指标 ①有效氧化钙、氧化镁含量：核心指标，含量越高，石灰活性越高、胶凝性能越好，质量越优；劣质石灰有效成分含量低，粘结能力极差。 ②未消化残渣含量：指过火石灰、欠火石灰残渣，含量越低，石灰熟化越充分，工程质量越好；残渣过高易引发开裂病害。 ③安定性：评定石灰是否存在体积不稳定隐患，安定性不合格的石灰严禁使用，会导致抹灰、砌体开裂起鼓。 ④细度：石灰粉细度越细，熟化速度越快、可塑性越好，质量越高。 2.欠火石灰与过火石灰对质量的影响 ①欠火石灰：煅烧温度不足、煅烧时间短，石灰石未完全分解。有效CaO含量低，胶凝活性差、利用率低，直接降低石灰整体强度和粘结性能。 ②过火石灰：煅烧温度过高、时间过长，石灰晶粒致密、质地坚硬。熟化速度极慢，硬化后缓慢熟化膨胀，是造成工程开裂、起鼓的主要隐患，必须通过陈伏消除危害。 【练习题】 一、单项选择题 1.石灰熟化的核心化学反应是（▲） A.碳酸钙分解反应 B.氧化钙与水的水化反应 C.氢氧化钙碳化反应 D.氢氧化钙结晶反应 2.工程中石灰陈伏的主要目的是消除（▲）的危害 A.欠火石灰 B.过火石灰 C.石灰残渣 D.碳化石灰 3.石灰浆体后期强度增长的主要来源是（▲） A.干燥结晶硬化 B.碳化硬化 C.水中水化硬化 D.颗粒压实硬化 4.过火石灰的主要缺陷是（▲） A.有效氧化钙含量低 B.熟化速度极慢，后期膨胀开裂 C.细度不达标 D.安定性永久合格 5.下列不属于石灰技术特点的是（▲） A.保水性好、可塑性强 B.硬化慢、强度低 C.体积干缩大 D.耐水性优良 6.石灰硬化后耐水性极差的根本原因是（▲） A.硬化速度太慢 B.硬化产物可被水侵蚀溶解 C.骨料掺量过少 D.养护时间不足 7.评定石灰质量等级的核心指标是（▲） A.颜色 B.有效氧化钙和氧化镁含量 C.堆放时间 D.体积膨胀率 8.石灰熟化过程最显著的两个特征是（▲） A.吸热、收缩 B.放热、体积膨胀 C.放热、收缩 D.吸热、体积膨胀 9.欠火石灰对工程质量的主要影响是（▲） A.后期膨胀开裂 B.有效成分低，胶凝强度不足 C.保水性变差 D.碳化速度过快 10.石灰不宜单独用作结构材料的主要原因是（▲） A.价格高 B.硬化后强度低、干缩大易开裂 C.施工复杂 D.耐腐蚀性强 二、多项选择题 1.石灰浆体的硬化过程包含（▲）双重作用 A.干燥结晶硬化 B.碳化硬化 C.水硬性硬化 D.高温烧结硬化 E.化学反应硬化 2.工程中石灰必须进行陈伏处理的作用包括（▲） A.充分熟化过火石灰 B.避免后期墙体起鼓开裂 C.提高石灰细度 D.提升石灰碳化速度 E.降低石灰干缩性 3.属于建筑石灰核心技术性质的有（▲） A.可塑性、保水性好 B.硬化缓慢、强度低 C.干燥收缩大 D.耐水性差 E.吸湿性强 4. 建筑石灰质量等级评定的关键指标有（▲） A.有效氧化钙、氧化镁含量 B.未消化残渣含量 C.安定性 D.细度 E.堆放环境 5.关于过火石灰与欠火石灰，说法正确的有（▲） A.欠火石灰有效成分含量低，胶凝性能差 B.过火石灰熟化迟缓，存在后期膨胀隐患 C.两者均会降低石灰工程质量 D.过火石灰可通过陈伏消除危害 E.欠火石灰可通过长期碳化弥补缺陷 三、填空题 1.生石灰熟化的化学反应方程式为__________。 2.石灰熟化过程具有__________、__________的显著特点。 3.工程中石灰陈伏的最短时间为__________天。 4.石灰浆体早期强度主要来源于__________硬化，后期强度来源于__________硬化。 5.石灰碳化硬化是氢氧化钙与空气中__________和水分反应生成碳酸钙的过程。 6.石灰硬化后__________差，严禁用于潮湿环境和水下工程。 7.石灰单独使用易开裂，主要原因是硬化过程中__________大。 8.石灰质量等级分为优等品、__________和合格品三个等级。 9.欠火石灰是石灰石煅烧不充分，导致__________含量不足。 10.安定性不合格的石灰，主要存在__________不稳定的工程隐患。 四、简答题 1.简述生石灰的熟化原理及核心特点。 2.简述石灰浆体双重硬化机理（干燥结晶+碳化硬化）。 3.说明工程中石灰必须进行陈伏处理的原因及作用。 4.简述建筑石灰的主要技术性质及对应的工程影响。 5.简述建筑石灰的质量评定核心指标及欠火、过火石灰的质量危害。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.D 6.B 7.B 8.B 9.B 10.B 二、多项选择题 1.AB 2.AB 3.ABCDE 4.ABCD 5.ABCD 三、填空题答案 1 2.剧烈放热、体积膨胀（1～2.5倍） 3.14 4.干燥结晶、碳化 5.二氧化碳（CO₂） 6.耐水性 7.干燥收缩 8.一等品 9.有效氧化钙 10.体积 四、简答题答案 1.答：生石灰熟化原理是生石灰（CaO）与水发生剧烈水化反应，生成氢氧化钙（熟石灰）的过程即为石灰熟化。反应过程释放大量热量，固体块状生石灰转化为粉末或膏状熟石灰。 它的核心特点一是反应剧烈、放热量大；二是体积显著膨胀，膨胀倍数可达1～2.5倍；三是熟化后材料可塑性大幅提升，具备胶凝基础性能。 2.答：石灰浆体硬化是干燥结晶硬化和碳化硬化同步进行的结果。①干燥结晶硬化：浆体中自由水分蒸发，氢氧化钙饱和溶液脱水结晶，形成晶体结构，让浆体失去塑性、产生早期强度；②碳化硬化：浆体中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳、微量水分发生化学反应，生成坚硬稳定的碳酸钙沉淀，不断填充孔隙、提升密实度，是石灰后期强度持续增长的核心原因。 3.答：石灰陈伏的原因是石灰煅烧过程中会产生过火石灰，过火石灰晶粒致密、熟化速度极慢，正常熟化无法完全消解。 作用是通过不少于14天的陈伏处理，让过火石灰充分、缓慢熟化，提前释放体积膨胀应力，彻底避免石灰抹灰、砌体硬化成型后，因滞后熟化膨胀出现起鼓、开裂、脱落等质量病害，保障工程稳定性。 4.答：石灰主要技术性质及工程影响有：①保水性、可塑性好：可改善砂浆和易性，方便砌筑、抹灰施工；②硬化缓慢、强度低：无法用于承重结构，仅适用于装饰、辅助工程；③干燥收缩大：单独使用易开裂，必须掺加砂石、纤维等骨料抵消收缩；④耐水性极差：仅适用于干燥环境，严禁用于潮湿、水下工程；⑤吸湿性强、易变质：储存需干燥密封，避免受潮失效。 5.答：石灰质量核心评定指标有有效氧化钙与氧化镁含量、未消化残渣含量、体积安定性、细度，依据指标划分三个质量等级。 质量危害包含以下两点：①欠火石灰：煅烧不充分，有效氧化钙含量低，胶凝活性差、强度不足，石灰利用率低，直接降低工程整体质量；②过火石灰：熟化滞后，硬化后缓慢膨胀，引发墙体、抹灰层开裂起鼓，造成永久性工程质量隐患，需通过陈伏消除危害。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $