土木工程材料第04章无机气硬性ppt课件

1、 第四章第四章 无机胶凝材料无机胶凝材料 只能在空气中硬化、保持或继续发展只能在空气中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶强度的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。不仅能在空气中，而且能更好凝材料。不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化、保持或继续发展强度的地在水中硬化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。无机胶凝材料称为水硬性无机胶凝材料。 土木工程中常用的气硬性无机胶凝材土木工程中常用的气硬性无机胶凝材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻璃。璃。 4.1 4.1 石石 灰灰 天然碳酸岩类岩石天然碳酸岩类岩石（石灰石、（石

2、灰石、白云石经高温煅烧，其主要成分白云石经高温煅烧，其主要成分CaCO3CaCO3分解为以分解为以CaOCaO为主要成分的生为主要成分的生石灰，其化学反应可表示如下：石灰，其化学反应可表示如下： 生石灰堆积密度为生石灰堆积密度为8001000 8001000 kg/m3 )kg/m3 )一般为白色或黄灰色块灰，一般为白色或黄灰色块灰，块灰碾碎磨细即为生石灰粉。块灰碾碎磨细即为生石灰粉。 210003COCaOCaCOC一一. .石灰的消化和硬化石灰的消化和硬化1.1.石灰的熟化和石灰的熟化和“陈伏陈伏”工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消熟

3、石灰解为消熟石灰氢氧化钙，这个过程称为石氢氧化钙，这个过程称为石灰的灰的“消化消化”，又称，又称“熟化熟化”：生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸生石灰烧制过程中，往往由于石灰石原料的尺寸过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有过大或窑中温度不均匀等原因，生石灰中残留有未烧透的的内核，这种石灰称为未烧透的的内核，这种石灰称为“欠火石灰欠火石灰”。molKJOHCaOHCaO/9 .64)(22|第二种情况是由于烧制的温度过高或第二种情况是由于烧制的温度过高或时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻时间过长，使得石灰表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰璃状的外壳，体积收缩明显，颜

4、色呈灰黑色，这种石灰称为黑色，这种石灰称为“过火石灰过火石灰”。过。过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻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，并产生硬化后，过火石灰才开始熟化，并产生体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。体积膨涨，引起隆起鼓包和开裂。|为了消除过火石灰的危害，生石灰为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放熟化形成的石灰浆应在储灰坑中放置两周以上，这一过程称为石灰的置两周以上，这一过程称为石灰的“陈伏陈伏”。“陈伏期间，石灰浆陈伏期间，石灰浆表面应保有一层水分，与空气隔绝，表面

5、应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。以免碳化。|. . 石灰的硬化石灰的硬化|石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成的：个同时进行的过程来完成的：|（结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化（结晶作用：游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。钙逐渐从饱和溶液中结晶。|（碳化作用：氢氧化钙与空气中的二（碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被氧化碳化合生成碳酸钙结晶，释出水分并被蒸发：蒸发：OHnCaCOOnHCOOHCa23222) 1()(碳化 碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，

6、然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用不能在没有水分的全干状所以这个作用不能在没有水分的全干状态下进行。态下进行。|二二. .建筑石灰的技术指标建筑石灰的技术指标|建筑石灰的技术指标有细度、建筑石灰的技术指标有细度、CaO+MgOCaO+MgO含量、含量、CO2CO2含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、含量和体积安定性等。并按技术指标分为优等品、一等品和合格品三个等级。具体技术要求见：一等品和合格品三个等级。具体技术要求见： | JC/T479-1992 JC/T479-1992 建筑生石灰建筑生石灰| JC/T480-1992 JC/T480-1

7、992 建筑生石灰粉建筑生石灰粉| JC/T481-1992 JC/T481-1992 建筑消石灰粉建筑消石灰粉| 钙质生石灰钙质生石灰 MgO5% MgO5%；| 钙质消石灰粉钙质消石灰粉 MgO4% MgO4%| 镁质生石灰镁质生石灰 MgO MgO5%5%| 镁质消石灰粉镁质消石灰粉 MgO MgO4%4%|三三. .石灰的技术性质石灰的技术性质|（1 1可塑性好可塑性好| 生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极细直径约为颗粒极细直径约为11的呈胶体分散的呈胶体分散状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水状态的氢氧化钙，表面吸附一层厚的水膜。因此用石灰调成的石灰

8、砂浆其突出膜。因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性。在水泥砂浆的优点是具有良好可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。|(2)(2)硬化慢、强度低硬化慢、强度低|从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且表面碳化后，形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利形成紧密外壳，不利于碳化作用的深入，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓慢的材料。 |同时，石灰的硬化只能在空气中进行

9、，硬化后的同时，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水强度也不高。受潮后石灰溶解，强度更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆中还会溃散。如石灰砂浆1 1：3 32828天强度仅为天强度仅为0.2-0.5MPa0.2-0.5MPa。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。用，也不宜用于重要建筑物基础。（3硬化时体积收缩大石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。（4 4耐水性差，不易贮存耐水性差，不易贮存块状类石灰

10、放置太久，会吸收空气中块状类石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙，空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙，失去胶结能力。所以贮存生石灰，不失去胶结能力。所以贮存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜贮存过久。但要防止受潮，而且不宜贮存过久。最好运到后即熟化成石灰浆，将贮存最好运到后即熟化成石灰浆，将贮存期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要注意以，储存和运输生石灰时，还要注意安全。安全。|四四. . 石灰

11、的应用石灰的应用|（1 1石灰乳和石灰砂浆石灰乳和石灰砂浆|将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用稀释，成为石灰乳，是一种廉价的涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。我国于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。农村也用于外墙。石灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高调入少量水泥、粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化其耐水性，调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。现象。|石灰砂浆是将石灰膏、砂

12、加水拌制而成，按其用石灰砂浆是将石灰膏、砂加水拌制而成，按其用途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。|（2 2石灰土灰土和三合土石灰土灰土和三合土|石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石石灰与粘土或硅铝质工业废料混合使用，制成石灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充灰土或石灰与工业废料的混合料，加适量的水充分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰分拌合后，经碾压或夯实，在潮湿环境中使石灰与粘土或硅铝质工业废料表面的活性氧化硅或氧与粘土或硅铝质工业废料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化铝反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，适于在

13、潮湿环境中使用。如建筑物或道铝酸钙，适于在潮湿环境中使用。如建筑物或道路基础中使用的石灰土，三合土，二灰土石灰、路基础中使用的石灰土，三合土，二灰土石灰、粉煤灰或炉灰），二灰碎石石灰、粉煤灰或炉粉煤灰或炉灰），二灰碎石石灰、粉煤灰或炉灰、级配碎石等。灰、级配碎石等。|（3 3灰砂砖和硅酸盐制品灰砂砖和硅酸盐制品|石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀，加水搅拌均匀，加水搅拌, , 经压振或压制，形成经压振或压制，形成硅酸盐制品。为使其获早期强度，往往硅酸盐制品。为使其获早期强度，往往采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅采用高温高压养护或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速

14、度显著加快，使制品产铝质材料反应速度显著加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂砖、硅酸盐生较高的早期强度。如灰砂砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。砖、硅酸盐混凝土制品等。三合土用作铺筑步道砖的垫层三合土用作铺筑步道砖的垫层灰灰土土桩桩三三合合土土桩桩 4.2 4.2建筑石膏建筑石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，石膏是以硫酸钙为主要成分的矿物，当石膏中含有结晶水不同时可形成当石膏中含有结晶水不同时可形成多种性能不同的石膏。多种性能不同的石膏。2.1 2.1 石膏的原料、分类及生产石膏的原料、分类及生产根据石膏中含有结晶水的多少不同根据石膏中含有结晶水的多少不同可分为：可分为：（1 1无水石膏无

15、水石膏aSO4aSO4）：也称硬）：也称硬石膏，它结晶紧密，质地较硬，是石膏，它结晶紧密，质地较硬，是生产硬石膏水泥的原料。生产硬石膏水泥的原料。|（2 2天然石膏天然石膏aSO42H2OaSO42H2O）：也）：也称生石膏或二水石膏，大部分自然石膏称生石膏或二水石膏，大部分自然石膏矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原矿为生石膏，是生产建筑石膏的主要原料。料。|（建筑石膏（建筑石膏 （aSO41/2 H2OaSO41/2 H2O） 也称熟石膏或半水石膏。它是由生石膏也称熟石膏或半水石膏。它是由生石膏加工而成的，根据其内部结构不同可分加工而成的，根据其内部结构不同可分为为型半水石膏和型半水石膏和型

16、半水石膏：型半水石膏： | |建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热而成的。建筑石膏通常是由天然石膏经压蒸或煅烧加热而成的。常压下煅烧加热到常压下煅烧加热到107107170170，可产生，可产生型建筑石膏：型建筑石膏：| | | （二水石膏）（二水石膏）（型半水石膏）型半水石膏）|124124条件下压蒸条件下压蒸1.31.3大气压加热可产生大气压加热可产生型建筑石型建筑石膏：膏：| | | （二水石膏）（二水石膏）（型半水石膏）型半水石膏）OHOHCaSOOHCaSOCC22417010724211212常压OHOHCaSOOHCaSOC22412424211212压蒸|型半水石膏与型半水

17、石膏与型半水石膏相比，型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小，强结晶颗粒较粗，比表面积较小，强度高，因此又称为高强石膏。度高，因此又称为高强石膏。|当加热温度超过当加热温度超过170170时，可生成时，可生成无水石膏，只要温度不超过无水石膏，只要温度不超过200200，此无水石膏就具有良好的凝结硬化此无水石膏就具有良好的凝结硬化性能。性能。|2.2 2.2 建筑石膏的水化与硬化建筑石膏的水化与硬化|建筑石膏与适量水拌合后，能形成建筑石膏与适量水拌合后，能形成可塑性良好的浆体，随着石膏与水可塑性良好的浆体，随着石膏与水的反应，浆体的可塑性很快消失而的反应，浆体的可塑性很快消失而发生凝结，此后

18、进一步产生和发展发生凝结，此后进一步产生和发展强度而硬化。强度而硬化。|建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为：为：|此反应实际上也是半水石膏的溶解和二水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体表现为向右进行，二水石膏以胶体微粒自水中析出。水中析出。| OHCaSOOHOHCaSO24224221121|随着二水石膏沉淀的不断增加，就会产生结晶，随着二水石膏沉淀的不断增加，

19、就会产生结晶，结晶体的不断生成和长大，晶体颗粒之间便产生结晶体的不断生成和长大，晶体颗粒之间便产生了磨擦力和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，了磨擦力和粘结力，造成浆体的塑性开始下降，这一现象称为石膏的初凝；而后随着晶体颗粒间这一现象称为石膏的初凝；而后随着晶体颗粒间磨擦力和粘结力的增大，浆体的塑性很快下降，磨擦力和粘结力的增大，浆体的塑性很快下降，直至消失，这种现象为石膏的终凝。直至消失，这种现象为石膏的终凝。|石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，石膏终凝后，其晶体颗粒仍在不断长大和连生，形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度形成相互交错且孔隙率逐渐减小的结构，其强度也会不断增大，直

20、至水分完全蒸发，形成硬化后也会不断增大，直至水分完全蒸发，形成硬化后的石膏结构，这一过程称为石膏的硬化。石膏浆的石膏结构，这一过程称为石膏的硬化。石膏浆体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。体的凝结和硬化，实际上是交叉进行的。|2.3 2.3 建筑石膏的技术要求建筑石膏的技术要求|建筑石膏的技术要求有强度、细建筑石膏的技术要求有强度、细度和凝结时间。并按强度和细度度和凝结时间。并按强度和细度分为优等品、一等品和合格品。分为优等品、一等品和合格品。具体技术要求见具体技术要求见GB9776-1988GB9776-1988。”建筑材料建筑材料“P28“P28表表4-44-4）建筑石膏的技术性质建筑石膏

21、的技术性质（凝结硬化速度快（凝结硬化速度快 建筑石膏的浆体，凝结硬化速建筑石膏的浆体，凝结硬化速度很快。一般石膏的初凝时间仅为度很快。一般石膏的初凝时间仅为10min10min左右，终凝时间不超过左右，终凝时间不超过30min30min，这对于普通工程施工操作十分方便。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，可加入适有时需要操作时间较长，可加入适量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚量的缓凝剂，如硼砂、动物胶、亚硫酸盐酒精废液等硫酸盐酒精废液等（凝结硬化时的膨胀性（凝结硬化时的膨胀性 建筑石膏凝结硬化是石膏吸收建筑石膏凝结硬化是石膏吸收结晶水后的结晶过程，其体积不仅结晶水后的结晶过程，其

22、体积不仅不会收缩，而且还稍有膨胀不会收缩，而且还稍有膨胀0.2%1.5%0.2%1.5%），这种膨胀不会对石），这种膨胀不会对石膏造成危害，还能使石膏的表面较膏造成危害，还能使石膏的表面较为光滑饱满，棱角清晰完整、避免为光滑饱满，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥时的开裂。了普通材料干燥时的开裂。（硬化后的多孔性，重量轻，（硬化后的多孔性，重量轻，但强度低但强度低 建筑石膏在使用时，为获得良建筑石膏在使用时，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，使原来化过程中由于水分的蒸发，使原来的

23、充水部分空间形成孔隙，造成石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，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膏硬化后的表观密度约为00kg00kg3 31000 kg1000 kg3 3，抗压强度约为，抗压强度约为PaPa5 5PaPa。（良好的隔热和吸音和（良好的隔热和吸音和“呼吸呼吸功能功能 石膏硬化体中大量的微孔，使其石膏硬化体中大量的微孔，使其传热性显著下降，因此具有良好的传热性显著下降，因此具有良好的绝热能力；石膏的大量微孔，特别绝热能力；石膏的大量微孔，特别是表面微孔对声音传导或反射的能

24、是表面微孔对声音传导或反射的能力也显著下降，使其具有较强的吸力也显著下降，使其具有较强的吸声能力。大热容量和大的孔隙率及声能力。大热容量和大的孔隙率及开口孔结构，开口孔结构， 使石膏具有呼吸水蒸使石膏具有呼吸水蒸气的功能。气的功能。（防火性好，但耐水性差（防火性好，但耐水性差 硬化后石膏的主要成分是二水石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膏，当受到高温作用时或遇火后会脱出脱出21%21%左右的结晶水，并能在表面左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果。火势的蔓延，具有良好的防火效果。 由于硬化石膏

25、的强度来自于晶体由于硬化石膏的强度来自于晶体粒子间的粘结力，遇水后粒子间连粒子间的粘结力，遇水后粒子间连接点的粘结力可能被削弱。部分二接点的粘结力可能被削弱。部分二水石膏溶解而产生局部溃散，所以水石膏溶解而产生局部溃散，所以建筑石膏硬化体的耐水性较差。建筑石膏硬化体的耐水性较差。（6 6有良好的装饰性和可加工性有良好的装饰性和可加工性 石膏表面光滑饱满，颜色洁白，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、较低，所以硬化石膏可锯、可刨、可钉。具有良好的可加工性。

26、可钉。具有良好的可加工性。2.4 2.4 建筑石膏的应用建筑石膏的应用（1 1） 石膏砂浆及粉刷石膏石膏砂浆及粉刷石膏（2 2） 建筑石膏制品：石膏板、石膏建筑石膏制品：石膏板、石膏砌块等砌块等 (3 (3） 制作建筑雕塑和模型制作建筑雕塑和模型 4.3. 4.3. 水玻璃水玻璃 水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧水玻璃俗称泡花碱，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属可溶性的化物和二氧化硅组成，属可溶性的硅酸盐类。硅酸盐类。 根据碱金属氧化物的不同，水玻根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有璃有: : 硅酸钠水玻璃硅酸钠水玻璃Na2ONa2OSiO2SiO2）、）、硅酸钾水玻璃硅酸钾水玻璃2 2SiO2SiO

27、2）、）、硅酸锂水玻璃硅酸锂水玻璃i2Oi2OSiO2SiO2）等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃。等品种，最常用的是硅酸钠水玻璃。（ 称为水玻璃模数）称为水玻璃模数） 根据水玻璃模数的不同，又分为根据水玻璃模数的不同，又分为“碱性水玻璃和碱性水玻璃和“中性中性水玻璃水玻璃33）。实际上中性水）。实际上中性水玻璃和碱性水玻璃的溶液都呈明显玻璃和碱性水玻璃的溶液都呈明显的碱性反应。的碱性反应。ORSiOn223.1 3.1 水玻璃的生产水玻璃的生产 生产水玻璃的方法分为湿法和干法两生产水玻璃的方法分为湿法和干法两种。种。 湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅

28、内用蒸汽加热。直苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应生液体水玻璃。接反应生液体水玻璃。 干法生产硅酸钠干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于在熔炉中于1300140013001400C C温度下熔化，按温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：反应式为：222232COnSiOONanSiOCONa3.23.2水玻璃的硬化水玻璃的硬化 液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并

29、逐渐干燥而硬形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：化： 由于空气中由于空气中CO2CO2浓度较低，这个过程浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速硬化和提高硬化进行的很慢，为了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸钠后的防水性，常加入氟硅酸钠Na2SiF6Na2SiF6作作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出。氟为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出。氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的1212。OHSiOOHSiOOmHnSiOCONaOmHCOnSiOONa222222322222|3.3 3.3 水玻璃的技术性质水玻璃的技术性质|（粘结力强。（粘结力强。 水玻璃硬化后具有水

30、玻璃硬化后具有较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。较高的粘结强度、抗拉强度和抗压强度。另外，水玻璃硬化析出的硅酸凝胶还有另外，水玻璃硬化析出的硅酸凝胶还有堵塞毛细孔隙而防止水分渗透的作用。堵塞毛细孔隙而防止水分渗透的作用。|（耐酸性好。（耐酸性好。 硬化后的水玻璃，硬化后的水玻璃，其主要成分是其主要成分是iO2iO2，具有高度的耐酸性，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。但其不耐碱性介质侵蚀。用。但其不耐碱性介质侵蚀。|（耐热性高（耐热性高 水玻璃不燃烧，硬化水玻璃不燃烧，硬化后形成后形成|iO2iO2空间网状骨架，在高温下硅酸凝空间网状骨架

31、，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。至有所增加。|3.4 3.4 水玻璃的应用水玻璃的应用|（用作涂料，涂刷材料表面（用作涂料，涂刷材料表面| 直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面，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。性、耐水性均得到提高。| 这是因为水玻璃与材料中的这是因为水玻璃与材料中的a aOHOH2 2反应生成硅酸钙凝胶，填充了材料间孔隙。反应生成硅酸钙凝胶，填

32、充了材料间孔隙。反应式为：反应式为：同时硅酸钠本身硬化所析出的硅酸凝胶也有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。配制不同耐热度的水玻璃耐热涂料。OHSiOCaOSiOnONaOHCanSiOONa2222222) 1()(|（2 2配制防水剂配制防水剂| 以水玻璃为基料，配制防水剂。例以水玻璃为基料，配制防水剂。例如：四矾防水剂是以蓝矾如：四矾防水剂是以蓝矾( (硫酸铜硫酸铜) )、明、明矾钾铝矾）、红矾重铬酸钾和紫矾钾铝矾）、红矾重铬酸钾和紫矾铬矾各份，溶于矾铬矾各份，溶于6060份的

33、沸水中，份的沸水中，降温至降温至，投入，投入400400份水玻璃溶液中，份水玻璃溶液中，搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在搅拌均匀而成的。这种防水剂可以在1min1min内凝结内凝结, , 适用于堵塞漏洞、缝隙等适用于堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。局部抢修。|（3 3加固土壤加固土壤| 将模数为将模数为. .的液体水玻璃和氯的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种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溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水胶体，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

34、砂分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达土，抗压强度可达|。|( 4 ) ( 4 ) 配制水玻璃砂浆。配制水玻璃砂浆。 | 将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一将水玻璃、矿渣粉、砂和氟硅酸钠按一定比例配合成砂浆定比例配合成砂浆, ,可用于修补墙体裂缝。可用于修补墙体裂缝。（配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、（配制耐酸砂浆、耐酸混凝土、耐热混凝土耐热混凝土 用水玻璃作为胶凝材料，选择用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配制不同耐热不同的耐热骨料，可配制不同耐热度的

35、水玻璃耐热混凝土。度的水玻璃耐热混凝土。 例例3-1 3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。试分析上述现象产生的原因。例例3-2 3-2 既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以或三合土却可以 用于基础的垫层、道路的基层等用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？潮湿部位？例例3-3 3-3 建筑石膏及其制品为什么适

36、用于室内，而建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？不适用于室外使用？例例3-4 3-4 水玻璃的化学组成是什么？水玻璃的模数、水玻璃的化学组成是什么？水玻璃的模数、密度浓度对水玻璃的性能有什么影响？密度浓度对水玻璃的性能有什么影响？例3-1 某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后，墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。解 石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹，引发的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。 墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹，是由于配制石灰砂

37、浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化，以致于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化，造成体积膨胀。从而出现上述现象。|例3-2 既然石灰不耐水，为什么由它配制的灰土或三合土却可以 用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位？|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。|再者，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。|例例3-3 3-3 建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而建筑石膏及其制品为什么适用于室内，而不适用于室外使用？不适用于室外使用？解解建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品适用于室内装修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以