建筑装饰材料无机胶凝材料ppt课件.ppt

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1、第3章无机胶凝材料主要内容:本章介绍建筑工程中常用的石膏、石灰、水泥三种无机胶凝材料的原料、生产、硬化原理、技术性质及其在工程中的应用。其中石膏、石灰、水泥的技术性质、影响因素、工程应用是学习的重点。什么是胶凝材料cementingmaterial又称胶结料。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。分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料两大类。1、水硬性胶凝材料和水成浆后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化的胶凝材料。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、气硬性胶凝材料不能在水中

2、硬化但能在空气中或其他条件下硬化的胶凝材料。分为无机的（包括石灰、建筑石膏、水玻璃和菱苦土）和有机的（如沥青、树脂等）两种。一般用途的有石灰、石膏等。无机凝胶材料的特点:①原料丰富,生产成本低;②耐久性好,适应性强;③耐火性好;④维护成本低;⑤组合或复合其它材料的能力强;⑥可有效的利用废渣.3.1石膏石膏是一种气硬性胶凝材料，只能在空气中凝结硬化，并在空气中保持和发展其强度，不能再水中凝结硬化。3.1.1石膏的生产石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。存在于石膏矿和工业副产品。建筑石膏只是其中一种石膏矿资源

3、遍布世界各地，探明储量大于600亿吨，主要集中于亚洲、北美，以中国资源最为丰富。湖北、湖南两省都是中国石膏矿的主要产区之一。1、盐类矿产——石膏矿露天石膏矿盐类矿产——石膏矿高温热液溶解石膏矿脉，在平静处比如洞穴，水坑之类的地方，温度降低，压力减小，硫酸钙逐渐从中析出，渐渐长大。硫酸钙的溶解度较大，所以石膏的生长速度也就比较快，形成结晶。如：平邑石膏矿主要分布于第三系卞桥组地层中，为陆相湖泊沉积型。2、工业副产石膏是某些化学工业的生产过程中，同时产生的以硫酸钙为主要成分的副产品，可作为石膏胶凝材料的原料1.氟石膏氟石膏是制备氢氟酸生产过程中排除的废渣。萤石粉（

4、CaF2）和硫酸（H2SO4）按一定比例配合经加热产生反应：CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF↑HF气体经冷凝收集成氢氟酸，CaSO4残渣即氟石膏。氟石膏常残留一定数量的酸，因此需用石灰进行中和。工业副产石膏2、磷石膏磷石膏是洗衣粉厂和磷肥厂等制造磷酸时的废渣，是磷灰石（或氟磷灰石）和硫酸反应生成磷酸及石膏。反应如下：Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5[CaSO4·2H2O]+HF↑磷石膏主要成分为二水石膏，含量可达85％以上。常含有2％左右的磷、氟、有机物等杂质。磷石膏的结晶与天然二水石膏很接近。多数呈菱形板状，部分呈长板

5、状，少量为燕尾双晶。3.1.2石膏的分类1）按形状石膏分石膏一般呈板状、叶片状、针状和纤维状形式进行结晶，少数呈柱状，有时也可见燕尾双晶形。所以，按形状石膏的种类可为透明石膏、纤维石膏、雪花石膏、片状石膏和土石膏等。天然的石膏矿有二水石膏(CaSO4.2H2O)及无水石膏(CaSO4).（1）无水石膏（ＣaSO4）：也称硬石膏，它结晶紧密，质地较硬，故又称为硬石膏，是生产硬石膏水泥的原料。（2）天然石膏（ＣaSO4·2H2O）：也称生石膏或二水石膏，质地松软,故又称为软石膏.大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。（３）建筑石膏（ＣaSO4·1/

6、2H2O）也称熟石膏或半水石膏。是由二水石膏加热至一定的温度后脱去部分的结晶水而得到的。根据其内部结构不同可分为α型半水石膏和β型半水石膏：天然硬石膏主要是由无水硫酸钙（CaSO4）所组成的沉积石岩。矿层一般位于二水石膏层的下面，通常，硬石膏在矿物水作用下可变成二水石膏。2）根据结晶水的含量可分为3.1.3石膏结构和性质1、硬石膏结构和性质结构：硬石膏属斜方晶系。晶体呈柱状和厚板状，集合体常呈块状或粒状。纯净的硬石膏透明，无色或白色，但含杂质时，就会呈灰白或灰黑色，有时微带红色或蓝色。硬石膏不同于二水石膏，它在三个互相垂直的方向上都具有完全的解理。折射率Ng＝

7、1.614，Np＝1.57，纯的硬石膏与二水石膏相比，乃是一种比较致密的坚硬岩石，密度大，在自然界中，二水石膏比硬石膏少的多。3.1.3石膏结构和性质硬石膏特性：它在400～1180℃温度范围内是一个稳定相。它的晶粒大小、密度和连生程度与热处理温度有关。温度越高，结构越致密，密度一般为2200～3100kg/m3,在水中的溶解度较小，当温度3℃时为3.77gCaSO4/L，当温度50℃时为1.84gCaSO4/L。半水石膏（又名熟石膏）由于加热条件不同，形成了α型和β型两种不同形态的半水石膏。α型半水石膏是用蒸压釜在饱和水蒸汽的湿介质中蒸炼而成的，脱出的水是液

8、体；而β型半水石膏的脱水形成过程是在处