四川建筑职业技术学院
材料教研室
第二章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
?胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结
硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整
体的材料。
?胶凝材料的分类
如沥青、聚合物等
胶凝材料
无机胶凝材料
有机胶凝材料
气硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料
如：石灰、石
膏、水玻璃等
通称为
,水
泥,
无机胶凝材料
?气硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中凝结
硬化，而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石
膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。
?水硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在干燥空
气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或
发展其强度。通称为“水泥”。
§ 2－ 1 石 灰
一、石灰的生产
?原材料
生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产
品。主要成分为 CaCO3。
?生产工艺 —— 煅烧
石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧
程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。
CaCO3 == CaO + CO2
MgCO3== MgO + CO2
900℃
700℃
生石灰
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
?生石灰的熟化
?熟化的过程 生石灰 +水 熟石灰
?熟化的方式
淋 灰 —— 生石灰粉（消石灰粉） 化 灰 —— 熟石灰膏
?熟化过程的特点
放出大量的热；体积膨胀 1.5～ 3.5倍。
?熟化过程的注意事项
? 熟石灰在使用前必须陈伏 15d以上 —— 防止过火石灰的危害；
? 在化灰池表面保留一层水 —— 防止石灰碳化。
MgO + H2O == Mg（ OH） 2
CaO + H2O == Ca（ OH） 2 + 64.83kj
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
?石灰的硬化
? Ca（ OH） 2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提
高强度。
? Ca（ OH） 2空气中的 CO2发生化学反应，形成 CaCO3使石灰的
强度逐渐提高。
?石灰的品种
? 按石灰中的氧化镁含量的高低分
? 按成品的加工方法分
块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。
生石灰
钙质石灰
镁质石灰
MgO≤5%
MgO＞ 5%
三,石灰的技术性质
?石灰的质量等级
建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按
有效 CaO＋ MgO的含量，可分为优等品、一等品和合
格品三个等级。具体指标见教材。
?石灰的特性
1.可塑性好；
2.生石灰吸湿性强，保水性好；
3.凝结硬化慢、强度低 ；
4.硬化后体积收缩大，易开裂；
5.耐水性差 。
四、石灰的应用
?配制石灰砂浆和石灰乳；
?配制三合土和灰土；
?制作碳化石灰板；
?生产硅酸盐制品；
?生产无熟料水泥。
四、石灰的储存
?生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。
作到“随到随化”。
?不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和
混合运输。
?熟石灰在使用前必须陈伏 15d以上，以防止过火
石灰对建筑物产生的危害。
§ 2－ 2 石 膏
一、石膏胶凝材料的生产
石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压
力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。
在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如
下所示,
二水石膏
CaSO4·2H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4 Ⅲ
CaSO4 Ⅱ
CaSO4 Ⅰ
107～ 170℃
加热、脱水
125℃ 0.13MPa
蒸压锅
170～ 360℃
加热、脱水
400～ 750℃
800℃
β型 建筑石膏
α型 高强石膏
可溶性石膏
不溶性石膏
高温煅烧石膏
在常温下不存在 在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。
二,建筑石膏的凝结硬化
?建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下,
CaSO4·0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4·2H2O
?建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下,
? 建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程；
? 硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶
体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行，
结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。
建筑石膏 +水 浆 体 凝 结 硬 化
三、建筑石膏的等级与技术性质
?建筑石膏的质量等级
建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划
分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标
见下表,
技术指标名称 优等品 一等品 合格品
强
度
抗折强度 ≥ 2.5 2.1 1.8
抗压强度 ≥ 4.9 3.9 2.9
细度（ 0.2mm方孔筛筛余 ） ≤ 5.0 10.0 15.0
凝结时间 初凝不早于 6min，终凝不迟于 30min
四、建筑石膏的技术性质
?表观密度小，强度较低；
?凝结硬化快；
?孔隙率大，热导率小；
?凝结时体积产生微膨胀；
?吸湿性强，耐水性差；
?具有较好的防火性能。
五、建筑石膏的应用
?室内抹灰与粉刷
?生产建筑石膏制品
?生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中
§ 2－ 3 水玻璃
一、水玻璃的硬化和性质
水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化
硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。
?水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定
型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下,
Na2O?nSiO2+ CO2+mH2O＝ Na2CO3 + nSiO2?mH20
为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺入
12%~15%的促硬剂氟硅酸钠。
?水玻璃的性质
1.粘结力强 2.耐酸性好 3,耐热性好
二、水玻璃的应用
?涂刷或浸渍材料；
?加固地基；
?修补裂缝、堵漏；
?配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；
?配制耐热砂浆和耐热混凝土。
§ 2－ 4 镁质胶凝材料
镁质胶凝材料 —— 菱苦土
?菱苦土的生产
镁质胶凝材料是将菱镁矿或白云石经煅烧、磨细而制成。
煅烧的菱苦土为白色或浅黄色粉末。苛性白云石为白色粉末。
?菱苦土的水化硬化
一般与 MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，强度高。但
吸湿性强，耐水性差。形成的水化产物主要为氯氧化镁和氢氧
化镁。
?菱苦土的应用
? 生产木屑地板、木丝板、刨花板等。
? 菱苦土板材用于机械包装材料，可以节约大量木材。
? 只能用于干燥状态下，而不能受潮、遇水或酸性介质侵蚀的部
位。
本章小结
?胶凝材料的定义和分类；
?石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材
料，在现代建筑中的应用是很常见的建筑材料。
（ 1）石灰品种很多，各种石灰产品都统称石灰。石灰的强度很低，
主要来源于 Ca（ OH） 2的结晶和碳化。利用石灰的特性可将其
用于拌制砂浆、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅酸盐
制品等。
（ 2）石膏的品种很多，不同品种的石膏，其生产条件不同，且性
能及应用各异。建筑石膏是建筑工程中应用最多的一种石膏产
品，建筑石膏凝结硬化速度很快，其技术性质要求主要表现在
强度、细度、凝结时间三方面，利用它的特性可用于建筑室内
抹灰及粉刷、并大量用于制作石膏制品。
（ 3）简单了解镁质胶凝材料和水玻璃的特点与用途。
材料教研室
第二章 气硬性胶凝材料
胶凝材料的定义和分类
?胶凝材料的定义
经过一系列的物理和化学变化，能够产生凝结
硬化，将块状或粉状材料胶结起来，形成为一个整
体的材料。
?胶凝材料的分类
如沥青、聚合物等
胶凝材料
无机胶凝材料
有机胶凝材料
气硬性胶凝材料
水硬性胶凝材料
如：石灰、石
膏、水玻璃等
通称为
,水
泥,
无机胶凝材料
?气硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，只能在空气中凝结
硬化，而不能在水中硬化的胶凝材料。如石灰、石
膏、水玻璃、镁质胶凝材料等。
?水硬性胶凝材料
加水拌合均匀后形成的浆体，不仅能在干燥空
气中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或
发展其强度。通称为“水泥”。
§ 2－ 1 石 灰
一、石灰的生产
?原材料
生产石灰的原材料包括天然石灰石和化工副产
品。主要成分为 CaCO3。
?生产工艺 —— 煅烧
石灰生产过程，是石灰石煅烧过程。根据煅烧
程度可分为欠火石灰、正火石灰、过火石灰。
CaCO3 == CaO + CO2
MgCO3== MgO + CO2
900℃
700℃
生石灰
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
?生石灰的熟化
?熟化的过程 生石灰 +水 熟石灰
?熟化的方式
淋 灰 —— 生石灰粉（消石灰粉） 化 灰 —— 熟石灰膏
?熟化过程的特点
放出大量的热；体积膨胀 1.5～ 3.5倍。
?熟化过程的注意事项
? 熟石灰在使用前必须陈伏 15d以上 —— 防止过火石灰的危害；
? 在化灰池表面保留一层水 —— 防止石灰碳化。
MgO + H2O == Mg（ OH） 2
CaO + H2O == Ca（ OH） 2 + 64.83kj
二、石灰的熟化硬化过程、石灰的品种
?石灰的硬化
? Ca（ OH） 2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生，从而提
高强度。
? Ca（ OH） 2空气中的 CO2发生化学反应，形成 CaCO3使石灰的
强度逐渐提高。
?石灰的品种
? 按石灰中的氧化镁含量的高低分
? 按成品的加工方法分
块状生石灰、磨细生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。
生石灰
钙质石灰
镁质石灰
MgO≤5%
MgO＞ 5%
三,石灰的技术性质
?石灰的质量等级
建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按
有效 CaO＋ MgO的含量，可分为优等品、一等品和合
格品三个等级。具体指标见教材。
?石灰的特性
1.可塑性好；
2.生石灰吸湿性强，保水性好；
3.凝结硬化慢、强度低 ；
4.硬化后体积收缩大，易开裂；
5.耐水性差 。
四、石灰的应用
?配制石灰砂浆和石灰乳；
?配制三合土和灰土；
?制作碳化石灰板；
?生产硅酸盐制品；
?生产无熟料水泥。
四、石灰的储存
?生石灰储存时间不宜过长，一般不超过一个月。
作到“随到随化”。
?不得与易燃、易爆等危险液体物品混合存放和
混合运输。
?熟石灰在使用前必须陈伏 15d以上，以防止过火
石灰对建筑物产生的危害。
§ 2－ 2 石 膏
一、石膏胶凝材料的生产
石膏胶凝材料的生产通常是把二水石膏在一定的温度和压
力下，经过煅烧、脱水，再经磨细而成。
在不同的煅烧温度下，得到的产品是不同的。具体过程如
下所示,
二水石膏
CaSO4·2H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4·0.5H2O
CaSO4 Ⅲ
CaSO4 Ⅱ
CaSO4 Ⅰ
107～ 170℃
加热、脱水
125℃ 0.13MPa
蒸压锅
170～ 360℃
加热、脱水
400～ 750℃
800℃
β型 建筑石膏
α型 高强石膏
可溶性石膏
不溶性石膏
高温煅烧石膏
在常温下不存在 在建筑工程中常用建筑石膏；高强石膏用于生产建筑石膏制品。
二,建筑石膏的凝结硬化
?建筑石膏加水后，与水发生的化学反应如下,
CaSO4·0.5H2O + 1.5 H2O = CaSO4·2H2O
?建筑石膏的凝结硬化过程可以表示如下,
? 建筑石膏凝结过程，是一个溶解、反应、沉淀、结晶的过程；
? 硬化过程则是二水石膏晶体之间，结晶结构网的形成过程。晶
体之间互相交叉连生，形成网状结构；随着反应的继续进行，
结晶结构网逐渐密实，从而使石膏晶体逐渐硬化。
建筑石膏 +水 浆 体 凝 结 硬 化
三、建筑石膏的等级与技术性质
?建筑石膏的质量等级
建筑石膏按其细度、强度、凝结时间等指标，划
分为优等品、一等品、合格品三个等级。具体指标
见下表,
技术指标名称 优等品 一等品 合格品
强
度
抗折强度 ≥ 2.5 2.1 1.8
抗压强度 ≥ 4.9 3.9 2.9
细度（ 0.2mm方孔筛筛余 ） ≤ 5.0 10.0 15.0
凝结时间 初凝不早于 6min，终凝不迟于 30min
四、建筑石膏的技术性质
?表观密度小，强度较低；
?凝结硬化快；
?孔隙率大，热导率小；
?凝结时体积产生微膨胀；
?吸湿性强，耐水性差；
?具有较好的防火性能。
五、建筑石膏的应用
?室内抹灰与粉刷
?生产建筑石膏制品
?生产水泥时作为缓凝剂加入水泥中
§ 2－ 3 水玻璃
一、水玻璃的硬化和性质
水玻璃又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化
硅结合而成。是一种能够溶解于水的硅酸盐材料。
?水玻璃的硬化
液体水玻璃吸收空气中的二氧化碳，形成无定
型硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化，具体反应式如下,
Na2O?nSiO2+ CO2+mH2O＝ Na2CO3 + nSiO2?mH20
为了加速水玻璃的硬化，可加热或掺入
12%~15%的促硬剂氟硅酸钠。
?水玻璃的性质
1.粘结力强 2.耐酸性好 3,耐热性好
二、水玻璃的应用
?涂刷或浸渍材料；
?加固地基；
?修补裂缝、堵漏；
?配制耐酸砂浆和耐酸混凝土；
?配制耐热砂浆和耐热混凝土。
§ 2－ 4 镁质胶凝材料
镁质胶凝材料 —— 菱苦土
?菱苦土的生产
镁质胶凝材料是将菱镁矿或白云石经煅烧、磨细而制成。
煅烧的菱苦土为白色或浅黄色粉末。苛性白云石为白色粉末。
?菱苦土的水化硬化
一般与 MgCl2溶液按一定比例混合，硬化快，强度高。但
吸湿性强，耐水性差。形成的水化产物主要为氯氧化镁和氢氧
化镁。
?菱苦土的应用
? 生产木屑地板、木丝板、刨花板等。
? 菱苦土板材用于机械包装材料，可以节约大量木材。
? 只能用于干燥状态下，而不能受潮、遇水或酸性介质侵蚀的部
位。
本章小结
?胶凝材料的定义和分类；
?石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材
料，在现代建筑中的应用是很常见的建筑材料。
（ 1）石灰品种很多，各种石灰产品都统称石灰。石灰的强度很低，
主要来源于 Ca（ OH） 2的结晶和碳化。利用石灰的特性可将其
用于拌制砂浆、配制灰土和三合土、制作石灰碳化板和硅酸盐
制品等。
（ 2）石膏的品种很多，不同品种的石膏，其生产条件不同，且性
能及应用各异。建筑石膏是建筑工程中应用最多的一种石膏产
品，建筑石膏凝结硬化速度很快，其技术性质要求主要表现在
强度、细度、凝结时间三方面，利用它的特性可用于建筑室内
抹灰及粉刷、并大量用于制作石膏制品。
（ 3）简单了解镁质胶凝材料和水玻璃的特点与用途。
