第二節(jié) 氣硬性膠凝材料

　　一、石灰

　　1、原料與生產(chǎn)：石灰石(主要成分是CaCO3)經(jīng)過(guò)高溫煅燒而成，其主要成分為氧化鈣(CaO)，根據(jù)其中MgO的含量，分為鈣質(zhì)石灰(MgO<5%)和鎂質(zhì)石灰(MgO>5%)。

　　2、石灰的消化與硬化

　　(1)石灰的消化

　　生石灰加水變成粉末的方法稱為消化，成品稱為消石灰。石灰的消化過(guò)程用下面放熱反應(yīng)化學(xué)式表示：

　　CaO+H2O<=>Ca(OH)2+(熱量)

　　特點(diǎn)：放熱，體積增大1～2.5倍。

　　生石灰消化過(guò)程需要一定時(shí)間，如果生石灰消化不充分，在消石灰粉中殘留有未消化的生石灰，則在使用后，由于未消化的生石灰繼續(xù)消化，從而導(dǎo)致爆裂或不正常的膨脹現(xiàn)象。陳伏(2周以上)的目的就是使石灰充分熟化，消除過(guò)火石灰的危害，防止抹灰后爆灰起鼓。

　　(2)石灰硬化

　　石灰漿體的硬化包括兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程：結(jié)晶作用和碳化作用。

　　結(jié)晶作用：石灰漿在干燥環(huán)境中，多余的游離水逐漸蒸發(fā)，使顆粒聚結(jié)在一起，同時(shí)生石灰漿體的內(nèi)部形成大量的毛細(xì)孔隙。另外，當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)，液體中氫氧化鈣達(dá)到一定程度的過(guò)飽和，從而會(huì)產(chǎn)生氫氧化鈣的析晶過(guò)程，加強(qiáng)了石灰漿中原來(lái)的氫氧化鈣顆粒之間的結(jié)合。

　　碳化作用：石灰漿能吸收空氣中的二氧化碳而發(fā)生碳化作用，其反應(yīng)如下：

　　Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O

　　石灰在硬化過(guò)程非常緩慢，且要蒸發(fā)大量的水分，引起體積顯著收縮，易出現(xiàn)干裂紋。所以，石灰不宜單獨(dú)使用，一般要摻入砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強(qiáng)度，并節(jié)省石灰。

　　3、石灰的應(yīng)用

　　配制石灰砂漿、石灰乳;

　　配制石灰土(石灰和粘土)、三合土(再加填料);

　　生產(chǎn)灰砂磚、碳化石灰板。

　　二、建筑石膏

　　1、定義：建筑石膏主要成分為半水硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O)。

　　2、水化：將半水石膏粉末倒入調(diào)和水中攪拌成漿體時(shí)，則半水石膏遇水后將重新水化生成二水石膏，放出熱量并逐漸凝結(jié)硬化。其化學(xué)反應(yīng)可用下式表達(dá)：

　　2(CaSO4·1/2H2O)+3H2O=2(CaSO4·2H2O)

　　3、建筑石膏的特點(diǎn)有：

　　(1)凝結(jié)硬化快

　　建筑石膏加水拌合后，漿體的初凝和終凝時(shí)間都很短，一般初凝時(shí)間為幾分鐘至十幾分鐘，終凝時(shí)間在30min以內(nèi)。

　　(2)硬化后體積微膨脹，制品尺寸穩(wěn)定不出現(xiàn)裂紋，裝飾性好

　　石膏在凝結(jié)硬化時(shí)，不像其他膠凝材料(如石灰、水泥)那樣出現(xiàn)收縮，反而略有膨脹(膨脹率為0.05%～0.15%)，使石膏硬化表面光滑飽滿，可制作出紋理細(xì)致的浮雕花飾。石膏硬化后的濕漲干縮較小，尺寸穩(wěn)定，干燥時(shí)不開裂。

　　(3)硬化體的孔隙率高

　　石膏漿體硬化后，多余的自由水將蒸發(fā)，內(nèi)部將留下大量的孔隙，因而表觀密度小，并使石膏制品具有導(dǎo)熱系數(shù)、吸聲性強(qiáng)、吸濕性大、可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度的特點(diǎn)。

　　(4)防火性好，耐熱性差

　　石膏制品在遇到火災(zāi)時(shí)，二水石膏將脫出結(jié)晶水，吸熱蒸發(fā)，并在制品表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱膜，有效地減少火焰對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的危害，具有較好的防火性能。但是石膏制品的耐熱性差，使用溫度低于65 ℃。

　　(5)耐水性和抗凍性能差

　　建筑石膏硬化體吸濕性強(qiáng)，吸收的水分會(huì)削弱晶體粒子的粘結(jié)力，使強(qiáng)度顯著降低。吸水飽和的石膏制品受凍后，會(huì)因孔隙中的水結(jié)冰而開裂崩潰。

　　4、應(yīng)用：室內(nèi)抹灰、制作石膏制品等。