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第二节 气硬性无机胶凝材料
本节主要介绍石膏、石灰、菱苦土、水玻璃气硬性胶凝材料的组成、硬化过程、主要 技术性质及应用。通过学习了解这四种材料的特性。
建筑上能将砂、石子、砖、砌块等散粒或块状材料粘结为一体的材料称为胶凝材料。 胶凝材料分类如下:
无机胶凝材料:气硬性胶凝材料一一石膏、石灰、菱苦土、水玻璃
水硬性胶凝材料一各种水泥
有机胶凝材料一一石油沥青、各种天然和人造树脂
一、石膏
(一)石膏胶凝材料的生产
天然石膏矿有天然二水石膏(CaS04 · 2H2O)及天然无水石膏(CaSO4 )。天然二水石 膏质地较软,称为软石膏;天然无水石膏质地较硬,称为硬石膏。
生产石膏胶凝材料的主要原料是软石膏,以及含CaSO4·2H20或CaS04· 2H20与 CaS04混合物的化工副产品及废渣,如磷石膏、氟石膏、棚石膏等。
生产石膏胶凝材料的主要工序是破碎、加热与磨细。由于加热方式和温度不同,可生产 出不同性质的石膏胶凝材料品种。当温度加热到65°C ——75°C时,二水石膏开始脱水,至107°C ——170°C时生成半水石膏(CaS04 ·0.5H2O) ,与水调合后能很快凝结硬化;温度为170°C——200°C时,石膏继续脱水,成为可溶性硬石膏[CaSO4 (III),与水调合后仍能很快凝结硬化;温度 升高到200°C -250°C时,石膏中残留很少的水,凝结硬化非常缓慢;当加热温度高于400°C 时,石膏完全失去水分,成为不溶性硬石膏[Ca SO4 (II) J,失去凝结硬化能力,成为死烧石 膏;当温度高于800°C时,得到的石膏称为高温锻烧石膏或地板石膏[Ca SO4(I),由于部 分石膏分解出的氧化钙起催化作用,所得产品又重新具有凝结硬化性能。
(二)建筑石膏
将二水石膏在常压非密闭状态下加热至107°C ——170°C时,二水石膏脱水可得到自型半 水石膏。建筑石膏是以自型半水石膏为主要成分,不预加任何外加剂的粉状胶结料,主要 用于制作石膏制品。建筑石膏色白,杂质含量很少,粒度很细,亦称模型石膏,是制作装 饰制品的主要原料。