知识点 石膏《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】理解石膏水化硬化原理，了解石膏技术性质特点。 【知识网络】 【知识和技能要点】 点1 石膏水化硬化原理（掌握） 一、石膏基本定义 建筑石膏属于典型气硬性无机胶凝材料，由天然二水石膏（生石膏CaSO4⋅2H2O）经低温煅烧、磨细制成半水石膏（CaSO4⋅H2O），是干燥环境专用胶凝材料，仅能在空气中硬化、保持强度，不可长期浸水、水下使用。 二、石膏水化（凝结）原理 1.水化反应过程 半水石膏遇水后快速溶解，与水发生水化反应，重新生成二水石膏晶体，化学反应式： CaSO4⋅H2O +H2O =CaSO4⋅2H2O 2.变化过程 加水初期形成可塑性浆体；半水石膏持续溶解、析出针状二水石膏晶体，晶体互相搭接、交错生长，浆体迅速失去流动性，完成凝结。 3.核心特点：水化速度极快，初凝、终凝时间短，施工需随拌随用。 三、石膏硬化原理 石膏硬化分为结晶硬化单一过程（无碳化作用，区别于石灰）： 1.水化生成大量针状二水石膏晶体，晶体交叉搭接形成网状骨架结构； 2.浆体内多余自由水分不断蒸发，晶体间孔隙逐步密实，晶体颗粒粘结紧密； 3.网状晶体结构持续发展，浆体完全失去塑性，强度持续上升，形成坚硬石膏硬化体。 补充：石膏硬化仅依靠水化结晶，不依赖空气中 CO₂，潮湿环境会溶解二水石膏晶体，造成强度溃散。 【练习题】 一、单项选择题 1.建筑石膏的主要化学成分是（▲） A.CaSO4⋅2H2O B.CaSO4⋅H2O C.CaO D.CaCO3 2.天然生石膏的化学分子式为（▲） A.CaSO4⋅H2O B.CaSO4⋅2H2O C.Ca(OH)2 D.CaSO4 3.石膏水化反应的生成物是（▲） A.半水石膏 B.二水石膏 C.碳酸钙 D.氢氧化钙 4.建筑石膏硬化依靠的作用是（▲） A.碳化+结晶 B.单纯水化结晶 C.氢氧化钙碳化 D.高温脱水 5.石膏浆体快速失去流动性、定型的过程称为（▲） A.硬化 B.水化 C.凝结 D.碳化 6.石膏制品长期浸水后强度大幅下降的根本原因是（▲） A.晶体遇水溶解 B.水分蒸发收缩 C.发生碳化反应 D.内部孔隙塌陷 7.石膏硬化过程体积变化特点是（▲） A.大幅收缩开裂 B.轻微膨胀 C.无体积变化 D.先膨胀后收缩 8.石膏遇火具备良好防火性能，核心原因是（▲） A.不燃材料 B.内部含结晶水，蒸发吸热隔火 C.结构密实 D.强度高 9.石膏水化反应的反应物是半水石膏和（▲） A.二氧化碳 B.水 C.氧气 D.碳酸钙 10.石膏不能用于室外潮湿环境，是因为石膏属于（▲） A.水硬性胶凝材料 B.气硬性胶凝材料 C.有机胶凝材料 D.活性矿物掺合料 二、多项选择题 1.建筑石膏水化、硬化过程包含的阶段有（▲） A.半水石膏遇水溶解 B.水化生成二水石膏晶体 C.针状晶体搭接完成凝结 D.水分蒸发晶体密实硬化 E.与空气中CO2发生碳化反应 2.建筑石膏的水化硬化特点描述正确的有（▲） A.水化速度快，凝结时间短 B.硬化仅依靠结晶作用，无碳化 C.硬化后体积微膨胀 D.浸水后强度保持稳定 E.多余自由水蒸发后形成多孔结构 3.石膏制品耐水性差的原因有（▲） A.硬化产物二水石膏微溶于水 B.潮湿环境会溶解晶体搭接骨架 C.遇水发生膨胀开裂 D.水化反应遇水逆向分解 E.内部孔隙极易存水 4.下列属于建筑石膏核心技术性质的是（▲） A.凝结硬化速度快 B.硬化微膨胀，不开裂 C.保温吸声性能好 D.防火性能优良 E.长期泡水强度持续增长 5.关于石膏硬化机理，区别于石灰的说法正确的是（▲） A.石膏硬化不需要二氧化碳参与 B.石灰硬化存在碳化阶段，石膏无碳化 C.石膏全程只发生水化结晶反应 D.石灰仅靠水化结晶硬化 E.石膏硬化后遇水不会破坏结构 三、填空题 1.建筑石膏由生石膏低温煅烧得到，主要成分为 。 2.半水石膏遇水发生水化反应，最终生成 晶体。 3.石膏浆体失去可塑性、定型的过程叫 ，晶体交织密实产生强度的过程叫硬化。 4.石膏硬化仅依靠水化结晶，不需要空气中 参与反应。 5.石膏硬化后体积会产生 ，因此浇筑造型饱满不易开裂。 6.石膏硬化产物二水石膏微溶于水，因此石膏 性能极差。 7.石膏内部大量微小孔隙，使其具备良好保温隔热与 性能。 8.石膏防火性能好，是因为内部含有 ，遇火蒸发吸热阻隔火焰。 9.石膏属于 胶凝材料，仅能在干燥空气中稳定保持强度。 10.石膏水化化学反应式：CaSO4⋅H2O+ =CaSO4·2H2O 四、简答题 1.简述建筑石膏的水化反应过程。 2.说明建筑石膏完整硬化原理。 3.对比石膏与石灰硬化机理的核心区别。 4.简述石膏耐水性差的根本原因，以及对应的工程使用限制。 5.简述石膏凝结硬化速度快带来的优缺点。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.C 6.A 7.B 8.B 9.B 10.B 二、多项选择题 1.ABCD 2.ABCE 3.ABD 4.ABCD 5.ABC 三、填空题 1.半水石膏 2.二水石膏 3.凝结 4.二氧化碳（CO2) 5.微膨胀（轻微膨胀） 6.耐水 7.吸声 8.结晶水 9.气硬性 10.H2O 四、简答题 1.答：建筑石膏主要成分为半水石膏，加水后半水石膏快速溶解，与水发生水化反应生成二水石膏；二水石膏以针状晶体持续析出、相互交错搭接，浆体迅速失去流动性，完成水化凝结过程。 2．答：①半水石膏遇水水化，析出针状二水石膏晶体，晶体搭接完成凝结；②浆体内多余自由水分逐步蒸发；③二水石膏晶体不断生长、紧密交织形成稳定网状骨架，浆体完全固化，强度持续上升，完成硬化；石膏硬化仅依靠水化结晶，无碳化反应参与。 3.答：石灰硬化分为干燥结晶、碳化双重作用，后期强度增长依赖空气中二氧化碳碳化；石膏硬化只发生水化结晶反应，全程不需要二氧化碳参与，不存在碳化阶段。 4.答：根本原因：石膏硬化产物二水石膏微溶于水，长期浸水会溶解破坏晶体搭接的网状骨架，强度大幅溃散。 使用限制：仅适用于室内干燥环境（吊顶、隔墙、装饰线条），严禁用于卫生间、外墙、水下等潮湿、有水部位。 5.答：优点：成型速度快，短时间即可脱模定型，施工、制作装饰构件效率高；缺点：加水后可操作时间很短，必须少量多次拌合，无法长时间存放石膏浆体。 考点2 石膏技术性质特点（掌握） 一、石膏核心技术性质 1.凝结硬化速度快 加水后十几分钟即可初凝，短时间定型，施工成型效率高；缺点是搅拌后可操作时间短，需少量多次拌合。 2.硬化后体积微膨胀 硬化过程体积仅轻微膨胀（膨胀率 0.05%~0.15%），干燥不开裂，浇筑构件、装饰造型轮廓饱满，适合制作雕塑、装饰线条、石膏板。 3.强度发展早、干燥强度高，耐水性极差 干燥状态下短期强度上升快；硬化产物二水石膏微溶于水，长期浸水会溶解软化、强度大幅下降，仅适用于室内干燥环境。 4.保温隔热、吸声性能优良 硬化后内部存在大量微小孔隙，密度小、导热系数低，兼具一定吸音效果，多用于内墙隔墙、吊顶。 5.防火性能好 遇火时石膏内部结晶水受热蒸发，吸收大量热量，同时表面形成水蒸气隔离层，延缓火势蔓延；但高温长期烘烤会失去结晶水，结构粉化破损。 6.吸湿性强 空气中湿度大时极易吸水受潮，导致制品强度下降，石膏制品需做好防潮储存与室内防水分隔。 【练习题】 一、单项选择题 1．建筑石膏加水拌合后，凝结硬化速度的特点是（） A.硬化极缓慢 B.凝结硬化速度快 C.24小时后才初凝 D.低温下永久不硬化 2.石膏硬化过程中的体积变化为（） A.大幅收缩，极易开裂 B.轻微膨胀 C.先收缩后大幅膨胀 D.体积无任何变化 3.石膏制品耐水性差的根本原因是（） A.内部孔隙少 B.硬化产物二水石膏微溶于水 C.硬化后强度过高 D.碳化反应不足 4.石膏具有优良防火性能，关键在于石膏含有（） A.大量砂石骨料 B.结晶水 C.防水薄膜 D.有机防火剂 5.石膏硬化后内部存在大量微孔，因此具备良好的（） A.防水抗渗性 B.保温、吸声性能 C.水下强度 D.抗冻性能 6.石膏储存时需要密封防潮，是因为石膏（） A.吸湿性强 B.遇CO₂快速硬化 C.高温不变质 D.浸水强度提升 7.下列环境中，石膏制品可以长期使用的是（） A.卫生间淋浴区 B.室内干燥吊顶 C.室外外墙 D.水池内壁 8.石膏硬化后早期强度发展特征为（） A.强度增长迅速 B.强度常年缓慢增长 C.浸水后强度翻倍 D.完全无强度 9.利用石膏硬化微膨胀的特性，适合制作（） A.水下承重构件 B.装饰线条、雕塑模型 C.地下防水墙体 D.桥梁主体结构 10.石膏不宜单独用于承重结构，主要因为（） A.硬化后干燥强度低 B.硬化速度太慢 C.体积收缩大 D.防火性能差 二、多项选择题 1.建筑石膏的核心技术性质包含（） A.凝结硬化速度快 B.硬化后体积微膨胀 C.多孔，保温吸声效果好 D.防火性能优异 E.耐水性、抗渗性极佳 2.石膏硬化后体积微膨胀带来的工程优势有（） A.浇筑构件轮廓饱满清晰 B.成型后不易出现干缩裂缝 C.可直接用于水下工程 D.无需担心收缩开裂 E.大幅提升浸水强度 3.石膏防火性能好的原理有（） A.内部结晶水遇高温蒸发吸热降温 B.水蒸气形成隔绝层阻隔火焰 C.高温下强度持续升高 D.自身不会燃烧 E. 长期高温烘烤结构不破坏 4.石膏吸湿性强、耐水性差带来的工程限制有（） A.不能用于潮湿厨卫空间 B.不能用于室外露天部位 C.储存必须干燥密封存放 D.可长期浸泡水中使用 E.适合地下防水工程 5.石膏凝结硬化速度快带来的施工优缺点说法正确的是（） A.优点：成型脱模速度快，生产效率高 B.缺点：拌合后可操作时间短，需随拌随用 C.优点：一次性大量拌料长期存放 D.缺点：无法快速定型制作装饰构件 E.优点：低温环境下也能快速硬化 三、填空题 1.建筑石膏加水后 速度很快，短时间即可失去塑性定型。 2.石膏硬化过程体积会产生 ，制作雕塑、装饰线条不易开裂。 3.石膏硬化体内大量微小孔隙，使其具备良好的隔热和 性能。 4.石膏防火性能优良，源于其内部含有 ，高温蒸发吸热隔火。 5.石膏硬化产物二水石膏微溶于水，因此石膏 性能很差。 6.石膏 强，露天、潮湿环境存放易受潮失效。 7.干燥状态下石膏强度上升快，但整体硬化后 偏低，不适合承重结构。 8.石膏浆体硬化无碳化过程，仅依靠 结晶形成强度。 9.石膏属于气硬性胶凝材料，仅适用于 环境，禁止潮湿、水下使用。 10.石膏单独使用不会因干缩开裂，得益于硬化时的 特性。 四、简答题 1.简述建筑石膏凝结硬化速度快带来的施工优点与缺点。 2.说明石膏硬化体积微膨胀的特点及其工程应用优势。 3.分析石膏防火性能优良的原因。 4.简述石膏耐水性差的原因以及对应的工程使用范围限制。 5.完整列举建筑石膏五大核心技术性质，并分别简单说明各性质对工程施工、应用造成的影响。 【答案】 一、单项选择题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.B 6.A 7.B 8.A 9.B 10.A 二、多项选择题 1.ABCD 2.ABD 3.ABD 4.ABC 5.ABE 三、填空题答案 1.凝结硬化 2.微膨胀（轻微膨胀） 3.吸声 4.结晶水 5.耐水 6.吸湿性 7.强度 8.二水石膏 9.室内干燥 10.微膨胀 四、简答题答案 1.答：建筑石膏凝结硬化速度快拥有十分突出的施工优势。第一，石膏浆体拌合后短时间内就能完成初凝与终凝，能够快速定型、脱模，在批量生产石膏装饰构件、石膏模具、浮雕工艺品时，大幅缩短单件生产周期，提升工厂流水线加工效率；第二，现场施工时造型可快速固定，不需要长时间支护，适合快速装修、临时造型制作工程。 同时该特性也存在明显施工弊端。石膏加水拌合后的可操作时间极短，无法一次性大批量调配浆料，一旦拌合过多，来不及浇筑就会提前凝固报废，造成材料浪费；施工过程中需要少量多次随拌随用，增加工人反复配料的工序，对施工节奏把控要求更高，大面积连续施工时操作难度较大。 2.答：建筑石膏在水化硬化全过程中，会产生 0.05%~0.15% 的轻微体积膨胀，该特性与石灰硬化大幅干缩的特点形成鲜明对比。 从工程应用优势来看，首先，浇筑石膏构件、装饰线条、雕塑模具时，轻微膨胀能够让浆料充分贴合模具内壁，成型后的构件边角完整、轮廓饱满清晰，不会出现边角缺料、空洞缺陷，成品外观质量更好；其次，硬化过程无干缩变形，石膏制品成型后不会自身产生收缩裂缝，不需要额外掺加纤维、骨料抵消收缩，简化装饰制品的原料配比；最后，制作石膏模具时，微膨胀可保证模具与构件贴合紧密，成型尺寸精度更高，广泛用于室内装饰造型、文创雕塑、建筑装饰线脚等场景。 3.答：建筑石膏防火性能优异是由自身矿物组成与内部结构共同决定的。石膏主要成分为二水石膏，晶体内部含有大量稳定结晶水。当遭遇火灾高温烘烤时，石膏内部结晶水会受热汽化蒸发，水分蒸发过程会持续吸收构件表面大量热量，有效降低石膏制品自身温度，延缓升温速度；其次，蒸发产生的水蒸气会在石膏构件表面形成一层隔绝气膜，阻隔空气、火焰直接接触内部基体，阻断火势蔓延路径，起到阻燃隔热效果。 除此之外，石膏本身属于无机不燃材料，不会燃烧产生有毒烟气。但该防火效果存在局限性，若长期持续高温烘烤，石膏内部结晶水会完全流失，晶体结构遭到破坏，制品会逐渐粉化、失去强度，丧失结构支撑能力。 4.答：石膏耐水性差的根本原因在于石膏硬化后的稳定产物是二水硫酸钙，该物质微溶于水。当石膏制品长期处于潮湿环境或者直接浸水时，水会缓慢溶解构件内部搭接成型的二水石膏晶体，原本依靠晶体交错形成的网状受力骨架会逐步松散破坏，制品强度持续下降，严重时会出现软化、溃散、脱落现象，完全失去使用性能。 基于该特性，石膏存在严格的工程使用限制：仅允许应用在室内常年干燥区域，例如室内吊顶、隔墙板、墙面浮雕、室内装饰线条等干燥装饰工程；严禁用于卫生间、厨房、地下室、外墙、水池、河道等长期潮湿、淋雨、浸水部位；同时石膏成品堆放、原材料储存都需要密封防潮，避免提前受潮降低使用性能。 5.答：建筑石膏五大核心技术性质及工程影响如下： ①凝结硬化速度快。优势是构件成型、脱模效率高，适合快速装饰施工；缺点是浆料可操作时间短，施工需少量多次拌合，易浪费材料。 ②硬化后体积微膨胀。硬化无干缩裂缝，浇筑造型轮廓完整，适合制作雕塑、装饰线条、模具，无需添加抗收缩辅料。 ③内部多孔，保温隔热、吸声性能良好。石膏制品内部布满细微气孔，导热系数低，可作为内墙保温、隔音隔墙材料，改善室内隔音、保温效果。 ④防火性能优良。内部结晶水遇火蒸发吸热隔火，发生火灾时可延缓火势扩散，常作为吊顶、隔墙防火基材，但不可长期高温使用。 ⑤吸湿性强、耐水性差，干燥强度偏低。干燥环境下具备使用强度，但遇水易软化溃散，不能用于潮湿、水下工程；材料与成品必须密封干燥存放，且不能单独作为建筑承重受力构件使用。 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 $