1.走近膠凝材料CONTENTS01.膠凝材料的概述03.膠凝材料的特點(diǎn)02.膠凝材料的種類04.膠凝材料應(yīng)用案例PART01膠凝材料概述一、膠凝材料概述什么是膠凝材料？膠凝材料有什么用？一、膠凝材料概述正如膠水或者漿糊能把紙張粘貼在一起。一、膠凝材料概述碎石砂子水泥能夠把碎石、砂子粘合膠結(jié)在一起，制作成各種形狀的混凝土構(gòu)件?；炷翗?gòu)件一、膠凝材料概述水泥漿石材幕墻（局部）石灰粉刷墻面則能帶來(lái)潔白、平整且不易脫落的效果。一、膠凝材料概述硅酮膠硅酮膠在嵌填石材、玻璃縫隙時(shí)，經(jīng)過(guò)固化后不僅能防止?jié)B水和漏風(fēng)，還能確保密封性。一、膠凝材料概述瀝青將石子和砂子黏合在一起,形成堅(jiān)實(shí)的、具有一定彈性的路面。一、膠凝材料概述膠結(jié)、粘合、固定石灰瀝青硅酮膠水泥一、膠凝材料概述

膠凝材料好比建筑材料中的“膠水”，它們能把各種粉末狀、顆粒狀、塊狀、片狀等材料（如砂、石子、磚、砌塊）膠結(jié)成整體，共同抵御外界作用。一、膠凝材料概述“膠”：粘合、粘結(jié)“凝”：凝結(jié)、凝固

膠凝材料是建筑結(jié)構(gòu)中不可或缺的“粘合劑”，它們確保了建筑的穩(wěn)定性和耐久性。二、膠凝材料的種類膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料硅酮膠、瀝青石灰、石膏、水玻璃水泥只能在空氣中硬化并保持強(qiáng)度既能在空氣中，又能更好地在水中硬化并發(fā)展強(qiáng)度三、膠凝材料的特點(diǎn)氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化、保持或持續(xù)發(fā)展強(qiáng)度。氣硬性膠凝材料通常只適用于干燥環(huán)境，不宜用于潮濕環(huán)境或水中，因?yàn)樗鼈冊(cè)诔睗駰l件下無(wú)法正常硬化。石膏粉三、膠凝材料的特點(diǎn)水硬性膠凝材料：既能在空氣中，又能更好地在水中硬化并發(fā)展強(qiáng)度。由于水硬性膠凝材料優(yōu)異的水穩(wěn)定性，水硬性膠凝材料適用于地上、地下、水中的工程項(xiàng)目。三、膠凝材料的特點(diǎn)無(wú)機(jī)膠凝材料：須以水為媒介發(fā)揮其膠結(jié)作用。水在其凝結(jié)、硬化過(guò)程中起著重要作用。適量加水溶解反應(yīng)凝結(jié)硬化失水干燥三、膠凝材料的特點(diǎn)1.橋梁界的“珠穆朗瑪峰”——港珠澳大橋2018年10月24日，中華民族偉大復(fù)興的標(biāo)志性工程一港珠澳大橋建成通車，粵港澳三地陸橋相連，大灣區(qū)橫空出世。這是一座圓夢(mèng)橋、同心橋、自信橋、復(fù)興橋。作為中國(guó)從橋梁大國(guó)走向橋梁強(qiáng)國(guó)的里程碑之作，被業(yè)界譽(yù)為橋梁界的“珠穆朗瑪峰”。港珠澳大橋項(xiàng)目共計(jì)使用了約198萬(wàn)噸水泥三、膠凝材料的特點(diǎn)1.橋梁界的“珠穆朗瑪峰”——港珠澳大橋港珠澳大橋使用的水泥特點(diǎn):港珠澳大橋項(xiàng)目共計(jì)使用了約198萬(wàn)噸水泥1）高強(qiáng)度：2）高耐久性3）適應(yīng)性強(qiáng)4）環(huán)保性好四、在工程中的案例2.明長(zhǎng)城在明朝時(shí)期，當(dāng)時(shí)水泥還沒(méi)有被發(fā)明，為何明長(zhǎng)城明城墻卻能夠屹立600多年而不倒呢？四、在工程中的案例糯米灰漿用糯米灰漿黏結(jié)、填充磚、石等構(gòu)件，可以使建筑物更加穩(wěn)定堅(jiān)固，不易毀壞。對(duì)長(zhǎng)城的粘結(jié)材料進(jìn)行取樣對(duì)長(zhǎng)城的粘接材料進(jìn)行檢測(cè)四、在工程中的案例“灰一分入河砂,黃土二分,用糯米、羊桃藤汁和勻,

經(jīng)筑堅(jiān)固,永不隳壞,名曰三合土”。糯米灰漿明.宋應(yīng)星《天工開物》四、在工程中的案例糯米灰漿這種古老的膠凝材料在中國(guó)古代建筑史上發(fā)揮過(guò)重要作用，許多古代建筑能夠留存至今糯米灰漿功不可沒(méi)。泉州建于南宋的安平橋西安古城墻2.石灰CONTENTS01.石灰的生產(chǎn)和品種03.石灰的特性與應(yīng)用02.石灰的熟化與硬化PART01石灰的生產(chǎn)和品種一、石灰的生產(chǎn)和品種

石灰用作建筑材料歷史悠久，早在公元前8世紀(jì)，古希臘人已將石灰用于建造房屋。我國(guó)在公元前7世紀(jì)開始使用石灰。用于原料來(lái)源廣泛、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單成熟、成本低廉，石灰至今仍被較多使用。一、石灰的生產(chǎn)和品種

石灰吟于謙（明朝）千錘萬(wàn)鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身全不怕，要留清白在人間。原料開采成品狀態(tài)原料開采生石灰制備熟石灰制備主要用途原料開采生產(chǎn)制備主要用途一、石灰的生產(chǎn)和品種1.石灰的生產(chǎn)原料石灰石電石渣1.天然原料以碳酸鈣為主要成分的天然巖石（主要成分：CaCO3和少量MgCO3），如石灰?guī)r、白堊、白云石等。2.人造原料化工副產(chǎn)品電石渣（主要成分：Ca(OH)2）。一、石灰的生產(chǎn)和品種2.石灰的生產(chǎn)高溫煅燒溫度偏高時(shí)間過(guò)長(zhǎng)原料塊較小過(guò)火石灰長(zhǎng)期使用后會(huì)崩裂、鼓泡欠火石灰正火石灰石灰石原料溫度偏低時(shí)間過(guò)短原料塊較大溫度正好時(shí)間正好原料塊適中石灰利用率低，粘結(jié)能力差主要成分CaCO3次要成分MgCO3生石灰塊主要成分CaO次要成分MgO不適用于建筑工程建筑工程中的“火候”之道一、石灰的生產(chǎn)和品種23CO

CaCO

CaO

煅燒3 2MgCO

MgO

CO

煅燒石灰石原料生石灰主要反應(yīng)過(guò)程2.石灰的生產(chǎn)一、石灰的生產(chǎn)和品種3.石灰品種生石灰（主要成分CaO和少量MgO）。按照產(chǎn)物形態(tài)不同可以分為塊狀生石灰、粉狀生石灰。當(dāng)氧化鎂含量大于5%時(shí)，該石灰稱為鎂質(zhì)石灰，反之，稱為鈣質(zhì)石灰。生石灰塊（粒）磨細(xì)生石灰粉PART02石灰的熟化與硬化二、石灰的熟化與硬化1.石灰的熟化CaO＋H2O→

Ca(OH)2＋64.83kJMgO＋H2O→Mg(OH)2特點(diǎn)一

特點(diǎn)二膨脹型反應(yīng)，反應(yīng)生成物的體積較反應(yīng)物的總體積增大1倍～2.5倍放熱型反應(yīng)，反應(yīng)生成大量的熱（1molCaO完全與水反應(yīng)約生成64.8kJ的熱量）生石灰與水接觸，其主要成分CaO便與水反應(yīng)生成Ca(OH)2的過(guò)程。這一個(gè)反應(yīng)稱為生石灰的水化或熟化，生石灰變成了熟石灰。這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，可以表示為化學(xué)方程式：二、石灰的熟化與硬化林則徐虎門銷煙歷史上著名的人物林則徐就曾利用生石灰與水反應(yīng)放熱的特性來(lái)銷毀鴉片。1.石灰的熟化二、石灰的熟化與硬化1.石灰的熟化實(shí)際工程中，生石灰使用前一般通過(guò)化灰法或淋灰法制備成石灰膏或熟石灰粉。化灰法：在生石灰中加入較多水（約為生石灰質(zhì)量的2.5~3倍），使之充分熟化，生成石灰膏。塊狀生石灰CaO水H2O12.5~3熟化石灰乳漿體沉淀石灰膏膏狀物儲(chǔ)灰坑中的石灰膏二、石灰的熟化與硬化

石灰的“陳伏”為消除過(guò)火石灰的危害，生石灰熟化成的石灰漿應(yīng)在儲(chǔ)灰坑中放置15天以上，使過(guò)火石灰充分熟化，這一過(guò)程稱為石灰的“陳伏”?！瓣惙逼陂g，灰漿表面應(yīng)保有一層水分，隔絕空氣，防止發(fā)生碳化反應(yīng)。1.石灰的熟化二、石灰的熟化與硬化淋灰法：在生石灰中均勻加入較少的水（約為生石灰質(zhì)量的70%），充分反應(yīng)后，可得到細(xì)小且不成團(tuán)的粉狀物——熟石灰粉。淋灰法試驗(yàn)1.石灰的熟化二、石灰的熟化與硬化1.石灰的熟化生石灰粉消石灰粉，主要成分為Ca(OH)2，又稱“熟石灰”。石灰膏加過(guò)量水消化磨細(xì)加水拌合加適量水消化、然后干燥用于拌制石灰土、三合土用于拌制石灰砌筑砂漿或抹灰砂漿塊狀生石灰CaO石灰膏生石灰粉消石灰粉二、石灰的熟化與硬化提問(wèn)環(huán)節(jié)應(yīng)該是二氧化碳吧？生石灰在熟化的過(guò)程中產(chǎn)生了大量的“煙霧”，這是為什么？“煙霧”的成分是什么呢？生石灰熟化（消解）過(guò)程不對(duì)，不對(duì)。是水蒸氣二、石灰的熟化與硬化硬化的定義：石灰漿在空氣中逐漸干燥變硬的過(guò)程。硬化的原理：由結(jié)晶（析晶）和碳化兩個(gè)作用共同完成。結(jié)晶（析晶）作用：石灰膏中的游離水分蒸發(fā)或被砌體吸收，Ca(OH)2膠體析出，逐漸結(jié)晶，促進(jìn)硬化。Ca(OH

)2

CO2

nH

2O

CaCO3

(n

1)H

2O

碳化作用：石灰膏表面的Ca(OH)2與潮濕空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3晶體的過(guò)程。Ca(OH

)2

nH

2O

Ca(OH

)2

.nH

2O

結(jié)晶碳化2.石灰的硬化二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用工程應(yīng)用配制砂漿時(shí)往往摻入適量的石灰以改善其容易泌水的缺點(diǎn)，進(jìn)而改善砂漿的施工操作性。特性1.良好的保水性和可塑性二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用工程應(yīng)用一般不用作結(jié)構(gòu)材料，而用于墻面粉刷和砌筑強(qiáng)度要求不高的填充墻。特性2.凝結(jié)硬化慢強(qiáng)度低1:3石灰砂漿的硬化強(qiáng)度不足1MPa1:3水泥砂漿的硬化強(qiáng)度至少30MPa二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用工程應(yīng)用不宜用于潮濕環(huán)境或易受水浸泡的部位。抹灰前應(yīng)使基層充分干燥穩(wěn)定。特性3.耐水性差、受潮易變質(zhì)二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用工程應(yīng)用為避免墻面粉刷出現(xiàn)干縮裂縫，石灰砂漿中摻入纖維材料制成麻刀灰、紙筋灰，從而提高其抗裂能力。。特性4.干燥收縮大易開裂麻刀紙筋二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用工程應(yīng)用不適于有酸性介質(zhì)存在的環(huán)境或高溫環(huán)境。特性5.呈堿性、不耐腐蝕熱穩(wěn)定性差作為主要成分的Ca(OH)2、CaCO3均易與酸性物質(zhì)反應(yīng)，并易在高溫下分解。二、石灰的熟化與硬化3.石灰的特性與應(yīng)用石灰的主要用途路基：石灰土、三合土粉刷：石灰砂漿、石灰漿磚、砌塊生產(chǎn)原料水泥、玻璃的原料3.石膏CONTENTS一、石膏的生產(chǎn)和品種三、石膏的特性與應(yīng)用二、石膏的凝結(jié)與硬化石膏豆腐當(dāng)黃豆遇上石膏淮南王發(fā)明豆腐石膏——中藥石膏塑像石膏繃帶石膏吊頂、石膏線石膏吊頂石膏線石膏板吊頂石膏線電視墻石膏砌塊一.石膏的生產(chǎn)和品種石膏是以硫酸鈣(CaSO4)為主要成分的氣硬性膠凝材料。根據(jù)所含結(jié)晶水的不同而形成多種不同的石膏，主要有：生石膏(CaSO4·2H2O)建筑石膏(CaSO4·0.5H2O)無(wú)水石膏(CaSO4)一.石膏的生產(chǎn)和品種天然石膏包括軟石膏和硬石膏。軟石膏又稱生石膏，分子式為

CaSO4·2H2O，是天然二水石膏，也是建筑石膏生產(chǎn)的原料。硬石膏的分子式為CaSO4

，不含結(jié)晶水，是無(wú)水石膏，其性能與軟石膏差別較大。天然軟石膏天然硬石膏1.天然原料天然二水石膏(CaSO4·2H20)--又稱軟石膏或生石膏。2.人造原料工業(yè)副產(chǎn)石膏（化學(xué)石膏）：含有二水石膏(CaSO4·2H20)，或含有CaSO4·2H20

與CaSO4的混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣(如磷石膏、氟石膏、硼石膏等)也可作為生產(chǎn)石膏的原料。生石膏脫硫石膏一.石膏的生產(chǎn)和品種石膏的生產(chǎn)原料107℃～170℃β型半水石膏CaSO4·0.5H2O建筑石膏二水石膏CaSO4·2H2O加熱脫水可溶性硬石膏CaSO4125℃,0.13MPa蒸壓脫水170℃～360℃加熱脫水400℃～750℃加熱脫水800℃加熱脫水α型半水石膏CaSO4·0.5H2O不溶性硬石膏CaSO4高溫煅燒石膏CaSO4高強(qiáng)石膏無(wú)水石膏一.石膏的生產(chǎn)和品種CaSO4·2H2O→CaSO4·1/2H2O

＋3/2H2O建筑石膏，是在107℃～170℃的溫度下，由二水石膏入窯低溫煅燒，部分脫水得到的β型半水石膏，其主要成分是半水硫酸鈣，將其磨細(xì)得到的白色或灰白色粉末稱為建筑石膏，又稱熟石膏。一.石膏的生產(chǎn)和品種建筑石膏的生產(chǎn)過(guò)程工業(yè)副產(chǎn)石膏（化學(xué)石膏）現(xiàn)在用量最大的是脫硫石膏和磷石膏，工業(yè)副產(chǎn)石膏的生產(chǎn)和使用有助于資源的循環(huán)利用，減少?gòu)U物排放，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，保護(hù)環(huán)境。一.石膏的生產(chǎn)和品種建筑石膏的生產(chǎn)過(guò)程二.石膏的凝結(jié)和硬化①溶解凝結(jié)始于CaSO4·0.5H2O溶解于水中

②反應(yīng)CaSO4·0.5H2O與水反應(yīng)生成溶解度小得多的CaSO4·2H2O

③結(jié)晶溶液很快達(dá)到過(guò)飽和，CaSO4·2H2O

晶體析出，平衡破壞后，溶解和反應(yīng)繼續(xù)發(fā)展④硬化從溶液中析出的CaSO4·2H2O針狀晶體互相交叉連生，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)CaSO4·1/2H2O＋3/2H2O→CaSO4·2H2O＋Q二.石膏的凝結(jié)和硬化CaSO4·2H2O

棒狀晶體硬化過(guò)程中建筑石膏的顯微結(jié)構(gòu)孔隙三.石膏的特性與應(yīng)用特性1.凝結(jié)硬化快建筑石膏的漿體，凝結(jié)硬化速度很快。加水后6min即可凝結(jié)，終凝時(shí)間不超過(guò)30min,在空溫干燥條件下，約一周時(shí)間可完全硬化。常常需要通過(guò)添加緩凝劑來(lái)調(diào)整石膏的凝結(jié)時(shí)間，以滿足施工要求。三.石膏的特性與應(yīng)用特性2.硬化后體積微膨脹與石灰硬化時(shí)發(fā)生較大收縮的情況正相反，建筑石膏硬化時(shí)，體積膨脹約0.05%~0.15%由于硬化時(shí)體積微膨脹，石膏制品不易開裂，且尺寸準(zhǔn)確，外形線條飽滿。特別適合制作建筑雕塑、建筑裝飾制品。裝飾石膏板三.石膏的特性與應(yīng)用特性3.孔隙率大、保溫吸聲性能好在建筑石膏拌合過(guò)程中，為使?jié){體具有施工要求的可塑性，需加入石膏用量60%的用水量，而建筑石膏水化的理論需水量?jī)H為1