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1、无机胶凝材料无机胶凝材料 定义： 建筑材料中，凡是自身经过一系列物理、化学作用，或与其他物质(如水等)混合后一起经过一系列物理、化学作用，能由桨体变成坚硬的固体，并能将散粒材料(如砂、石等)或块、片状材料(如砖、石块等)胶结成整体的物质，称为胶凝材料。根据胶凝材料的化学组成，一般可分为有机胶凝材料与无机胶凝材料。无机胶凝材料以无机化合物为基本成分，常用的有石膏、石灰、各种水泥等。 分类： 根据无机胶凝材料凝结硬化条件的不同，其可分为气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。 气硬性胶凝材料 定义：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的胶凝材料。 种类：石灰、石膏、水玻璃、镁氧水泥 石膏是以硫
2、酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，其主要原料为天然二水石膏,还有天然无水石膏及含 CaSO4 2H2O或含CaSO4 2H2O与CaSO4 混合物的化工副产品。 建筑石膏的特性： 1、凝结硬化快 2、硬化时体积微膨胀 3、硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低 4、隔热、吸声性良好 5、防火性能良好 6、具有一定的调温调湿性 7、耐水性和抗冻性差 8、加工性能好 建筑石膏的应用： 1、室内抹灰及粉刷 2、装饰制品 3、石膏板：主要有纸面石膏板、石膏空心条板、装饰石膏板、纤维石膏板 。 建筑石膏的应用前景： 石膏建材是一种节能、节材、可回收利用、不污染环境、性能价格比优越的绿色建材。 建筑石膏是由二
3、水石膏烧制而成的，水化后又变成二水石膏。废弃的石膏建材，经破碎、筛选、再煅烧后又可作为生产石膏建材的原料，不产生建筑垃圾。 建筑石膏的烧成过程是将二水硫酸钙脱去3/4的水，变成半水硫酸钙，其排放出来的“废气”就是水蒸气；各种石膏建材的生产和应用过程也都不排放废气、废渣、废水和对人体有害的物质，不污染环境。 所以，石膏建材不仅是一种性能非常好的建材，而且也是一种非常全面的绿色建材，完全符合循环经济和持续发展的方针，应大力推广使用。我国的石膏建材在近几年取得了快速的发展。目前国外已有的产品，我国都已基本掌握其生产技术和装备制造技术，一旦市场得到开发，具备在较短的时间内形成工业化规模化的生产能力。而
4、且，各主体产品均已制定国家标准或行业标准，产品质量有据可依。 石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料，是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经9001100煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。 石灰的特性： 1、良好的保水性 2、凝结硬化慢、强度低 3、耐水性差 4、体积收缩大 石灰的应用： 1、石灰乳和砂浆：消石灰粉或石灰膏掺加大量粉刷，用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于砌筑或抹灰工程。 2、石灰稳定土：将消石灰粉或生石灰粉掺人各种粉碎或原来松散的土中，经拌合、压实及养护后得到的混合料，称为石灰稳定土。粘土颗粒表面的少量活性氧化硅和氧化铝与氢氧
5、化钙发生反应，生成水硬性的水化硅酸钙和水化铝酸钙，是粘土的抗渗能力，抗压强度，耐水性得到改善。广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。 3、生产硅酸盐制品：以石灰(消石灰粉或生石灰粉)与硅质材料(砂、粉煤灰、火山灰、矿渣等)为主要原料，经过配料、拌合、成型和养护后可制得砖、砌块等各种制品。因内部的胶凝物质主要是水化硅酸钙，所以称为硅酸盐制品，常用的有灰砂砖、粉煤灰砖等。 水硬性胶凝材料 定义：不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度的胶凝材料。 种类：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、其他水泥。 硅酸盐水泥是以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量
6、石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，国际上统称为波特兰水泥。硅酸盐水泥的主要矿物组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。 硅酸盐水泥这类水泥包括不掺或掺有混合材料的各种硅酸盐水泥，我国按其混合材料的掺加情况，共分为如下五类：纯熟料硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。 硅酸盐水泥熟料：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。 强度等级： 1、硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、
7、52.5R、62.5、62.5R六个等级； 2、普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级； 3、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。 凝结时间： 1、硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 2、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。 细度： 1、硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg； 2、矿渣硅酸盐水泥
8、、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80m方孔筛筛余不大于10%或45m方孔筛筛余不大于30%。 标志： 水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色；矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。 硅酸盐水泥的特性与应用： 1凝结硬化快，早期强度与后期强度均高 这是因为硅酸盐水泥中硅酸盐水泥熟料多，即水泥中C3S多。因此适用于现浇混凝土工程、预
9、制混凝土工程、冬季施工混凝土工程、预应力混凝土工程、高强混凝土工程等。 2抗冻性好 硅酸盐水泥石具有较高的密实度，且具有对抗冻性有利的孔隙特征，因此抗冻性好，适用于严寒地区遭受反复冻融循环的混凝土工程。 3水化热高 硅酸盐水泥中C3S和C3A含量高，因此水化放热速度快、放热量大，所以适用于冬季施工，不适用于大体积混凝土工程。 4耐腐蚀性差 硅酸盐水泥石中的氢氧化钙与水化铝酸钙较多，所以耐腐蚀性差，因此不适用于受流动软水和压力水作用的工程，也不宜用于受海水及其他侵蚀性介质作用的工程。 5耐热性差 水泥石中的水化产物在250300时会产生脱水，强度开始降低，当温度达到7001000时，水化产物分解
10、，水泥石的结构几乎完全破坏，所以硅酸盐水泥不适用于耐热、高温要求的混凝土工程。但当温度为100250时，由于额外的水化作用及脱水后凝胶与部分氢氧化钙的结晶对水泥石的密实作用，水泥石的强度并不降低。 6抗碳化性好 水泥石中氢氧化钙与空气中CO2的作用称为碳化。硅酸盐水泥水化后，水泥石中含有较多的氢氧化钙，因此抗碳化性好。 7干缩小 硅酸盐水泥硬化时干燥收缩小，不易产生干缩裂纹，故适用于干燥环境。 铝酸盐水泥是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。铝酸盐水泥常为黄或褐色，也有呈灰色的，其主要矿物组成为铝酸一钙及其他的铝酸盐，以及少量的硅酸二钙等。 铝酸盐水泥的特性与应用： 1、早期强度增长快，24h即可达到其极限强度的80%左右，氧化铝含量较高，凝固速度较快，早期强越高，适用于紧急抢修工程及要求早期强度高的特殊工程； 2、水化热大，放热速度极快，1d放热量即可达到总量的70%80%，而硅酸盐水泥要放出同样的热量则需7d，适用于冬季施工的混凝土工程，但不宜用于大体积工程；不适用于高温季节施工也不适宜采用蒸汽养护； 3、耐热性高； 4、抗硫酸盐侵蚀性强，耐酸性好，但抗碱性极差，不得用于接触碱性溶液的工程。
