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建筑上能將砂、石子、磚、砌塊等散粒或塊狀材料粘結(jié)為一體的材料稱為膠凝材料。 膠凝材料分類如下：

無(wú)機(jī)膠凝材料：氣硬性膠凝材料一一石膏、石灰、菱苦土、水玻璃

水硬性膠凝材料一各種水泥

有機(jī)膠凝材料一一石油瀝青、各種天然和人造樹脂

石膏

(一)石膏膠凝材料的生產(chǎn)

天然石膏礦有天然二水石膏(CaS04 · 2H2O)及天然無(wú)水石膏(CaSO4 )。天然二水石 膏質(zhì)地較軟，稱為軟石膏;天然無(wú)水石膏質(zhì)地較硬，稱為硬石膏。

生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要原料是軟石膏，以及含CaSO4·2H20或CaS04· 2H20與 CaS04混合物的化工副產(chǎn)品及廢渣，如磷石膏、氟石膏、棚石膏等。

生產(chǎn)石膏膠凝材料的主要工序是破碎、加熱與磨細(xì)。由于加熱方式和溫度不同，可生產(chǎn) 出不同性質(zhì)的石膏膠凝材料品種。當(dāng)溫度加熱到65°C ——75°C時(shí)，二水石膏開始脫水，至107°C ——170°C時(shí)生成半水石膏(CaS04 ·0.5H2O) ，與水調(diào)合后能很快凝結(jié)硬化;溫度為170°C——200°C時(shí)，石膏繼續(xù)脫水，成為可溶性硬石膏[CaSO4 (III)，與水調(diào)合后仍能很快凝結(jié)硬化;溫度 升高到200°C -250°C時(shí)，石膏中殘留很少的水，凝結(jié)硬化非常緩慢;當(dāng)加熱溫度高于400°C 時(shí)，石膏完全失去水分，成為不溶性硬石膏[Ca SO4 (II) J，失去凝結(jié)硬化能力，成為死燒石 膏;當(dāng)溫度高于800°C時(shí)，得到的石膏稱為高溫鍛燒石膏或地板石膏[Ca SO4(I)，由于部 分石膏分解出的氧化鈣起催化作用，所得產(chǎn)品又重新具有凝結(jié)硬化性能。

(二)建筑石膏

將二水石膏在常壓非密閉狀態(tài)下加熱至107°C ——170°C時(shí)，二水石膏脫水可得到自型半 水石膏。建筑石膏是以自型半水石膏為主要成分，不預(yù)加任何外加劑的粉狀膠結(jié)料，主要 用于制作石膏制品。建筑石膏色白，雜質(zhì)含量很少，粒度很細(xì)，亦稱模型石膏，是制作裝 飾制品的主要原料。

1.建筑石膏的凝結(jié)硬化

建筑石膏與適量的水混合，最初成為可塑的漿體，但很快失去塑性，這個(gè)過(guò)程稱為凝 結(jié);以后迅速產(chǎn)生強(qiáng)度，并發(fā)展成為堅(jiān)硬的固體，這個(gè)過(guò)程稱為硬化。 石膏的凝結(jié)硬化是一個(gè)連續(xù)的溶解、水化、膠化、結(jié)晶過(guò)程。由于二水石膏在水中的 溶解度(2.05g/L)比半水石膏溶解度(8. 5g/L)小得多，半水石膏的飽和溶液對(duì)于二水石膏 就成了過(guò)飽和溶液，所以二水石膏以膠體微粒自水中析出。由于二水石膏的析出，破壞了 半水石膏溶解的平衡狀態(tài)，新的一批半水石膏又可繼續(xù)溶解和水化。如此循環(huán)進(jìn)行，直到 半水石膏全部耗盡。漿體中的自由水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，二水石膏膠體微粒數(shù)量 則不斷增加，而這些微粒比原來(lái)的半水石膏粒子要小得多，由于粒子總表面積增加，需要 更多得水分來(lái)包裹，所以，漿體的稠度使逐漸增大，顆粒之間的摩擦力和粘結(jié)力逐漸增加，因而漿體可塑性增加，表現(xiàn)為石膏的嘴結(jié)"。其后，漿體繼續(xù)變稠，逐漸凝聚成為晶體，晶體逐漸長(zhǎng)大，共生和相互交錯(cuò)，石膏強(qiáng)度隨之增加，最后成為堅(jiān)硬的固體。

2.建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)

建筑石膏分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。

建筑石膏的密度為2. 50——2. 80g/ cm3，堆積密度為800’- 1100kg/m3 ，建筑石膏具有 以下特性：

(1)孔隙率大(約占50%-60%)，強(qiáng)度低。石膏的理論需水量為18.6% ，但為了使 石膏具有必要的可塑性，通常加水量達(dá)60 %-80 % ，水蒸發(fā)后留下大量孔隙，所以孔隙 率很大。一等石膏硬化后1天強(qiáng)度約5- 8MPa， 7天最大強(qiáng)度可達(dá)8- 12MPa考試大-全國(guó)最大教育類網(wǎng)站(www.Examda。com)

(2)凝結(jié)硬化快。3-5min內(nèi)即可凝結(jié)，終凝不超過(guò)30min。在應(yīng)用時(shí)需摻加緩凝劑。 如棚砂、酒石酸鉀鈉、擰橡酸、聚乙烯醇、石灰活化骨膠或皮膠等。

(3)硬化后體積微膨脹，膨脹率約1%。

(4)耐水性、抗凍性差。建筑石膏硬化后具有很強(qiáng)的吸濕性，在潮濕環(huán)境中，晶體間粘結(jié)力削弱，強(qiáng)度顯著降低。吸水后受凍，孔隙中水分結(jié)冰而是使石膏崩裂。

(5)防火性好。遇火災(zāi)時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，表面生成的無(wú)水石膏 是良好的絕緣體。

3.建筑石膏的應(yīng)用及保管

(1)石膏抹灰材料

(2)石膏板材：紙面石膏板、石膏空心條板、纖維石膏板等。

(3)石膏砌塊。

建筑石膏在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中要注意防止受潮，一般儲(chǔ)存3個(gè)月后，其強(qiáng)度會(huì)降低約30%。

(三)高強(qiáng)石膏

將二水石膏在0. 13MPa密閉狀態(tài)下加熱至125°C時(shí)，二水石膏脫水可得到α型半水 石膏。α半水石膏結(jié)晶良好，晶粒堅(jiān)實(shí)、粗大，因而比表面積較小，需水量約為35%~ 45% ，所以此石膏硬化后具有較高密實(shí)度和強(qiáng)度。3h抗壓強(qiáng)度可達(dá)9~24MPa， 7天抗壓 強(qiáng)度可達(dá)15~40MPa，故名高強(qiáng)石膏。

高強(qiáng)石膏適用于強(qiáng)度要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板。摻入防水劑，可用于 濕度較高的環(huán)境中。加入有機(jī)材料，如聚乙烯醇水溶液、聚醋酸乙烯乳液等，可配成膠粘 劑，其特點(diǎn)是元收縮。