宝典土木工程资料第2章无机气硬性胶凝资料

1、 有机胶凝材料胶凝材料 气硬性胶凝材料 无机胶凝材料 水硬性胶凝材料石灰、石膏、菱苦土和水玻璃石灰、石膏、菱苦土和水玻璃（水泥）一、石灰的生产 以天然碳酸岩类岩石（石灰石、白云石等，主要成分为碳酸钙）经高温煅烧，生成的以cao为主要成分的生石灰，其化学反应可表示如下：生石灰（堆积密度为8001000 kg/m3 )一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。29003cocaocacoc 生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大、窑中温度不均匀、煅烧温度低或煅烧尺寸过大、窑中温度不均匀、煅烧温度低或煅烧时间短等原因，生石灰中残留有未烧透的的石灰

2、时间短等原因，生石灰中残留有未烧透的的石灰石内核，这种石灰称为石内核，这种石灰称为“欠火石灰欠火石灰”。 危害：危害：欠火石灰只是欠火石灰只是降低了石灰的利用率降低了石灰的利用率，不会，不会带来危害。带来危害。n 第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得晶粒粗大，且石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，这种石灰称为“过火石灰”。n n 危害：过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆，熟化很慢。当石灰已经硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨胀，引起隆起鼓包和开裂。molkjohcaohcao/85.64)(22 cao与水与水接触时接触时内即反应完毕。内即

3、反应完毕。ohncacoonhcoohca23222) 1()(碳化解： 石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高，适于在潮湿环境中使用。 由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密实度大大提高，降低了孔隙率，使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。 n （二水石膏）（型半水石膏）n （二水石膏）（型半水石膏） ohohcasoohcas

4、occ22417010724211212常压ohohcasoohcasoc22412424211212压蒸n n 此反应实际上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反应，因为二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反应总体表现为向右进行，二水石膏以胶体微粒自水中析出。ohcasoohohcaso24224221121建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。一般石膏的初凝时间仅为10min10min左右，终凝时间不超过30min30min，这对于普通工程施工操作十分方便。有时需要操作时间较长，可加入适量的缓凝剂缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸盐酒精废液等。建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过

5、程，其体积不仅不会收缩，而且还稍有膨胀（0.5%1%），这种膨胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥时的开裂。建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，常加入的水分要比水化所需的水量多，因此，石膏在硬化过程中由于水分的蒸发，使原来的充水部分空间形成孔隙，造成石膏内部的大量微孔，使其重量减轻，但是抗压强度也因此下降。通常石膏硬化后的表观密度约为800kg31000 kg3，7d抗压强度约为8pa12pa。石膏硬化体中大量的微孔大量的微孔，使其传热性显著下降，因此具有良好的绝热能力绝热能力；石膏的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导或反射的能力也显著下降，使

6、其具有较强的吸声能力吸声能力。大热容量和大的孔隙率及开口孔结构， 使石膏具有呼吸水蒸气呼吸水蒸气的功能。（5）吸湿性强，耐水性差建筑石膏硬化后具有很强的吸湿性，所以对室内的温度和湿度有一定的调节作用。建筑石膏制品孔隙率大，且二水石膏可微溶于水，遇水后强度大大降低（软化系数仅为0.20.3），是不耐水的材料。 为了提高建筑石膏及其制品的耐水性，可在石膏中掺入适当的防水剂、表面防水处理，或掺入适量的水泥、粉煤灰、磨细的粒化高炉矿渣等。硬化后石膏的主要成分是二水石膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出20.93%的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸汽幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果。但二水石膏

7、脱水后分解，强度下降，因而不耐火。石膏表面光滑饱满，颜色洁白，质地细腻，具有良好的装饰性。微孔结构使其脆性有所改善，硬度也较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。orsion22ohsioohsioomhnsioconaomhconsioona222222322222水玻璃硬化后的主要成分为二氧化硅凝胶和氧化硅，因而具有较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。硬化后的水玻璃，其主要成分是io2，具有高度的耐酸性能，能抵抗除hf、过热磷酸和高级脂肪酸以外几乎所有的无机酸和有机酸的作用水玻璃不燃烧，硬化后形成io2空间网状骨架，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加

8、。硬化后的水玻璃仍含有一定量的na2osio2 ，由于sio2 和 na2osio2 均可溶于碱，且na2osio2 可溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗处理。直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，或涂刷粘土砖、硅酸盐制品、水泥混凝土等多孔材料，可使材料的密实度、强度、抗渗性、耐水性均得到提高。n 这是因为水玻璃与材料中的a(oh)2反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔隙。同时硅酸钠本身硬化所析出的硅酸凝胶也有利于材料保护。选用不同的耐火填料，还可配制不同耐热度的水玻璃耐热涂料。注：水玻璃不适于涂刷或浸渍石膏制品，因二者发生化学反应生成硫

9、酸钠，在其制品孔隙中结晶膨胀，导致破坏。反应式为：ohsiocaosiononaohcansioona2222222) 1()(以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：四矾防水剂是以蓝矾(硫酸铜)、明矾（钾铝矾）、红矾（重铬酸钾）和紫矾（铬矾）各份，溶于60份的沸水中，降温至，投入400份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在1min1min内内凝结, 适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。将模数为. .的液体水玻璃的液体水玻璃和氯化钙溶液氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达。耐酸胶凝是用水玻璃和耐酸粉料水玻璃和耐酸粉料（常用石英粉）配制而成。用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸骨料耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。水玻璃胶凝主要用于耐火材料耐火材料的砌筑和修补。选择不同的耐热骨料耐热骨料，可配制不同耐热度的水玻璃耐热砂浆和耐热混凝土，主要用于高炉基础和其他有耐热要求的结