第3章气硬性胶凝材料

1、第三章气硬性胶凝材料本章介绍气硬性胶凝材料的概念，着重介绍石灰、石膏、水玻璃的组成、特性、技术要 求及在土木工程中的应用。土木工程中，能将散粒状材料（如砂、石子等）或块状材料（如砖、石块等）粘结成为整体的材料，统称为胶凝材料。按化学成分将胶凝材料分为有机胶凝材料（如 各种沥青及树脂）和无机胶凝材料。无机胶凝材料按其硬化条件的不同又分为气硬性 胶凝材料和水硬性胶凝材料。气硬性胶凝材料是指只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度 的胶凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化， 而且能更好地在水中硬化，并保持和继续发展其强度的胶凝材料，如各种水泥。3.1 石膏

2、石膏是一种以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料。它具有许多优良的建筑性能，在土木工程材料领域中得到了广泛的应用。石膏胶凝材料品种很多，建筑上使用较多的是建筑石膏，其次是高强石膏。此外，还有无水石膏水泥。3.1.1 石膏的原料、生产及品种1 .石膏的原料生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏、天然无水石膏，也可采用化工石膏。天然二水石膏（CaSO4 2H2。）又称软石膏或生石膏，是生产建筑石膏和高强石膏的主 要原料。天然无水石膏（CaSO4）又称硬石膏，其结晶致密、质地坚硬，不能用来生产建筑石膏 和高强石膏，仅用于生产硬石膏水泥及水泥调凝剂等。化工石膏是指含有CaSO4 2H2O成分的化学工业副

3、产品。化工石膏经适当处理后可代替天然 二水石膏。2 .石膏的生产与品种将天然二水石膏或化工石膏经加热煨烧、脱水、磨细即得石膏胶凝材料。由于加热温度和方式的不同，可以得到不同性质的石膏产品。现简述如下：（1）建筑石膏当常压下加热温度达到 107170c时，二水石膏脱水变成3型半水石膏（即建筑石膏，又称熟石膏），反应式为：10717noe11CaSO4 2H 2O 107 170 cCaSO4 H2O+1-H2O22（2）高强石膏若在压蒸条件下（0.13MPa、125C）加热可产生 “型半水石膏（即高强石膏）。其反应 式为：o1_1_CaSO4 2H2。nXCaCaSO4 1H2。+11小。22（

4、3）可溶性硬石膏当加热温度升高到170200c时，半水石膏继续脱水，生成可溶性硬石膏（CaSO4in）,与水调和后仍能很快硬化。当温度升高到200250c时，石膏中仅残留很少的水，凝结硬化非常缓慢，但遇水后还能逐渐生成半水石膏直至二水石膏。(4)死烧石膏当温度高于400c时，石膏完全失去水分，成为不溶性硬石膏(CaSO4n),失去凝结硬化能力，成为死烧石膏。但加入某些激发剂(如各种硫酸盐、石灰、煨烧白云石、粒化高炉 矿渣等)混合磨细后，则重新具有水化硬化能力，成为无水石膏水泥(或称硬石膏水泥)。无水石膏水凝可制作石膏灰浆、石膏板和其他石膏制品等。(5) tWj温夕段烧石膏温度高于800c时，部

5、分硬石膏分解出CaO,磨细后的产品成为高温煨烧石膏，此时CaO起碱性激发性的作用，硬化后有较高的强度和耐水性，抗水性也较好，又称地板石膏。 3.1.2石膏的水化和硬化石膏与适量的水相混合，最初成为可塑的浆体，但很快失去塑性并产生强度，并发展成为坚硬的固体。这一过程可从水化和硬化两方面分别说明。1 .石膏的水化石膏加水后，与水发生化学反应，生成二水石膏并放出热量。反应式如下： 1_1_ 八 CaSO4 -H2O+1-H2OCaSO4 2H2O+15.4kJ22石膏加水后首先溶解于水，由于二水石膏在常温(20C )下的溶解度仅为半水石膏的溶解度的五分之一，半水石膏的饱和溶液对于二水石膏就成了过饱和

6、溶液。所以二水石膏胶体颗粒不断从过饱和溶液中析出。二水石膏的析出，使溶液中的二水石膏含量减少，浓度下降， 破坏了原有半水石膏的平衡浓度，促使一批新的半水石膏继续溶解和水化，直至半水石膏全部转化为二水石膏为止。这一过程进行地很快，大约需 712min。 2.石膏的凝结硬化随着水化的进行，二水石膏胶体颗粒不断增多， 它比原来半水石膏颗粒细小， 即总表面 积增大，可吸附更多的水分；同时石膏浆体中的水分因水化和蒸发逐渐减少，浆体逐渐变稠，颗粒间的摩擦力逐渐增大而使浆体失去流动性，可塑性也开始减小，此时称为石膏的初凝。随着水分的进一步蒸发和水化的继续进行，浆体完全失去可塑性， 开始产生结构强度，则称为终

7、凝。其后，随着水分的减少，石膏胶体凝集并逐步转变为晶体，且晶体间相互搭接、交 错、连生，使浆体逐渐变硬产生强度，即为硬化。3.1.3石膏的性质1 .石膏的特性(1)凝结硬化快石膏一般在加水后 30min左右即可完全凝结，在室内自然干燥条件下，一周左右能完 全硬化。为满足施工操作的要求，往往需掺加适量的缓凝剂。(2)硬化时体积微膨胀石灰和水泥等胶凝材料硬化时往往产生收缩，而建筑石膏却略有膨胀(膨胀率为0.05%0.15%),这能使石膏制品表面光滑饱满、棱角清晰、干燥时不开裂，有利于制造复 杂图案花形的石膏装饰制品。(3)硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低建筑石膏在使用时，为获得良好的流动性，加

8、入的水量往往比水化所需的水分多。石膏凝结后，多余水分蒸发，在石膏硬化体内留下大量空隙，故其表观密度小，强度较低。(4)隔热、吸声性良好石膏硬化体孔隙率高，且均为微细的毛细孔，故导热系数小，具有良好的绝热能力；石膏的大量微孔，尤其是表面微孔使声音传导或反射的能力也显著下降，从而具有较强的吸声能力。(5)防火性能良好遇火时，石膏硬化后的主要成分二水石膏中的结晶水蒸发并吸收热量，制品表面形成蒸汽幕，能有效阻止火的蔓延。(6)具有一定的调温调湿性由于石膏制品空隙率大， 当空气湿度过大时， 能通过毛细孔很快地吸水， 在空气干燥时 又很快地向周围扩散水分， 知道空气湿度达到相对平衡， 起到调节室内湿度的作

9、用。 同时由 于其导热系数小，热容量大，可改善室内空气，形成舒适的表面温度， 这一性质和木材相近。(7)耐水性和抗冻性差石膏硬化体空隙率高， 吸水性强，并且二水石膏微溶于水，长期浸水会使其强度显著下降，所以耐水性差。若吸水后再受冻，会因结冰而产生崩裂，故抗冻性差。2 .石膏的技术要求建筑石膏为白色粉状材料，密度为2.602.75g/cm3,堆积密度为8001000 g/cm3。根据建筑石膏(GB9776-2008)规定，建筑石膏按强度、细度、凝结时间指标分为优等品、 一等品和合格品三个等级(见表3-1)。表3-1建筑石膏物理力学性能等级细度(0.2mm方孔筛 筛余)/%凝结时间/min2h强度

10、/Mpa初凝终凝抗折抗压3.0< 10>3<30>3.0>6.02.0>2.0>4.01.6>1.6>3.0由于建筑石膏粉易吸潮，会影响其以后使用时的凝结硬化性能和强度，长期储存也会降低其强度，因此建筑石膏粉储运时必须防潮，储存时间不得过长，一般不得超过3个月。建筑石膏产品的标记顺序为：产品名称，抗折强度值，标准号。例如，抗折强度为2.5MPa的建筑石膏标记为：建筑石膏 2.5GB9776。3.1.4石膏的应用1 .制备石膏砂浆和粉刷石膏由于石膏的优良特性， 常被用于室内高级抹灰和粉刷。 建筑石膏加水、砂及缓凝剂拌合 成石膏砂浆，可用于室内

11、抹灰。石膏粉刷层表面坚硬、光滑细腻、不起灰，便于进行再装饰， 如粘墙纸、刷涂料等。2 .石膏板及装饰制品建筑石膏可与石棉、玻璃纤维、轻质填料等配制成各种石膏板材，它具有轻质、保温隔热、吸声、防火、尺寸稳定及施工方便等性能，广泛应用于高层建筑及大跨度建筑的隔墙。建筑石膏还广泛应用于石膏角线等装饰制品。3.2石灰石灰是使用较早的矿物胶凝材料之一。其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用广泛。3.2.1 石灰的生产石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经9001000 c煨烧，碳酸钙分解，释放出二氧化碳后，得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品，又称生石灰。煨烧反应式

12、如下:CaCO39001000 c CaO CO2由于石灰原料中会含有一些碳酸镁，所以石灰中也会含有一定量的MgO。按照JC/T497-1992建筑生石灰规定，按氧化镁含量的多少，建筑石灰分为钙质和镁质 两类。当生石灰中的 Mg往5%的石灰称为钙质石灰，否则为镁质石灰。在实际生产中，为加快石灰石分解，煨烧温度常提高到10001100C。由于石灰石原料的尺寸大或煨烧时窑中温度分布不匀等原因，石灰中常含有欠火石灰和过火石灰。欠火石灰中的碳酸钙未完全分解，使用时缺乏粘结力。 过火石灰结构密实，表面常包覆一层玻璃釉状物，熟化很慢，若在石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。 为了

13、消除过火石灰的这种危害，石灰在熟化后，还应 陈伏”2周左右。生石灰熟化成石灰 膏时， 陈伏”期间，储灰坑内的石灰膏表面应保有一层水分，与空气隔绝，以免碳化。将煨烧成的块状生石灰经过不同的加工，还可得到石灰的另外三种产品：生石灰粉：由块状石灰磨细制成。消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH) 2,亦称熟石灰。石灰膏：将块状生石灰用过量水消化，或将消石灰粉和水拌和，所得到道具有一 定稠度的膏状物，主要成分为Ca(OH)2和水。3.2.2 石灰的水化和硬化1 .生石灰的水化生石灰的水化是指生石灰与水反应生成氢氧化钙的过程，又称为生石灰的熟化或 消化，其反应式如下：Ca

14、O H2OCa(OH)2 64.9kJ根据加水量的不同，石灰可熟化成熟石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理论需水量为石灰重量的 32%。在生石灰中，均匀加入 60%80%的水，可得到颗粒细小、分散均匀的消石灰粉，其主要成分是 Ca(OH) 2。若用过量的水(约为生石灰体积的34倍)熟化块状生石灰，将得到具有一定稠度的石灰膏，其主要成分也是Ca(OH) 2。石灰熟化时放出大量的热，体积增大12.5倍。图3-1熟化为石灰膏2 .石灰浆体的硬化石灰浆体在空气中的硬化，是由下面两个同时进行的过程来完成:（ 1 ）结晶作用 由于干燥失水，引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和，结晶出氢氧化钙晶体，产生强度；（ 2）碳化作

15、用 在大气环境中，氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，并释放出水分，即发生碳化。其反应式为：Ca（OH） 2 CO2 nH2OCaCO3 （n 1）H2O由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的碳酸钙膜层较致密，阻碍 了空气中二氧化碳的渗入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化较慢。3.2.3 石灰的性质1. 石灰的特性（ 1 ）可塑性和保水性好生石灰熟化后形成的石灰浆中，石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构，颗粒极细（粒径约为1m）,比表面积很大（达1030 m2/g）,其表面吸附一层较厚的水膜，降低了颗 粒之间的摩擦力，具有良好的塑性。同时可吸附大量的水，因而有较强保持水

16、分的能力，即保水性好。将它掺入水泥砂浆中，配成混合砂浆，可显著提高砂浆的可塑性及 和易性。（ 2）生石灰水化时水化热大，体积增大（ 3）硬化缓慢石灰浆的硬化只能在空气中进行，由于空气中CO2 含量少，使碳化作用进程缓慢，加之已硬化的表层对内部的硬化起阻碍作用，所以石灰浆的硬化过程较长。（ 4）硬化时体积收缩大由于石灰浆中存在大量游离水，硬化时大量水分蒸发，导致内部毛细管失水紧缩，引起显著的体积收缩变形，使硬化石灰体产生裂纹。故石灰浆体不易单独使用，通常 施工时常掺入一定量的骨料（砂子）或纤维材料（麻刀、纸筋等）。（ 5）硬化后强度低生石灰消化时的理论需水量为32.13% ，但为了使石灰浆具有一

17、定的可塑性便于应用，同时考虑到一部分水因消化时水化热大而被蒸发掉，故实际消化用水量很大， 多余水分在硬化后蒸发，留下大量孔隙，使硬化石灰体密实度小，强度低。（ 6）耐水性差由于石灰浆硬化慢、强度低，当受潮后，其中尚未碳化的Ca（OH） 2 易产生溶解，硬化石灰体与水会产生溃散，故石灰不易用于潮湿环境。 2. 石灰的技术要求（ 1 ）建筑生石灰的技术性质按标准 JC/T479-1992 规定，钙质石灰和镁质石灰根据其主要技术指标，又可分为优等品、一等品和合格品三个等级，它们的具体指标见表3-2。（ 2）建筑生石灰粉的技术性质建筑生石灰粉由块状生石灰磨细而成，按化学成分分为钙质生石灰粉和镁质生石灰

18、粉， 按标准 JC/T480-1992 , 每种生石灰粉又分为三个等级，其主要技术指标见表3-3 。 .（ 3）建筑消石灰粉的技术性质见表3-4。（ 4）在交通行业，JTJ 034 2000公路路面基层施工技术规范将生石灰和消石灰划分为I、n、出三个等级，见表 3-5。表3-2建筑生石灰技术指标项目钙质生石灰镁质生石灰优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgO)含量,%,不小于908580858075未消化残渣(5mm圆孔筛筛余)，, 不大于5101551015CO2, %,不大于5796810产浆量，L/kg ,不小于2.82.32.02.82.32.0表3-3建筑生石灰粉技术指标

19、项目钙质生石灰粉镁质生石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgO)含量,%,不小于858075807570CO2, %,不大于791181012细度0.9mm筛筛余，,不大于0.20.51.50.20.51.50.125mm筛筛余，%,不大于7.012.018.07.012.018.0表3-4建筑消石灰粉技术指标项目钙质消石灰粉镁质消石灰粉白云石消石灰粉优等品一等品合格品优等品一等品合格品优等品一等品合格品(CaO+MgO)含量,%,不小于706560656055656055游离水，%0.420.420.420.420.420.420.420.420.42体积安定性合格合格-合

20、格合格-合格合格-细度0.9mm筛筛余，,不大于000.5000.5000.50.125mm 筛筛余，,不大于3101531015310153.2.4石灰的应用石灰在土木工程中应用范围很广。(1)建筑室内粉刷消石灰乳由消石灰粉或消石灰浆与水调制而成。消石灰乳大量用于建筑室内和顶棚粉刷。石灰乳是一种廉价的涂料，施工方便， 在建筑中应用广泛。(2)石灰砂浆由石灰膏、砂和水按一定配比制成，一般用于强度要求不高、不受潮湿的砌体和抹 灰层。(3)混合砂浆用石灰膏或消石灰粉与水泥、砂和水按一定比例可配制水泥石灰混合砂浆，用于 砌筑或抹灰工程。表3-5石灰的技术指标个类别项标钙质生石灰镁质生石灰钙质消石灰镁

21、质消石灰等级InmInmInmInm有效钙加氧化镁含量（）>85>80>70>80>75>65>65>60>55>60>55>50未消化残渣含量（5mm圆孔筛 的筛余，）<7< 11< 17< 10< 14< 20含水量（）<4<4<4<4<4<4细度0.71mm方孔筛的筛余（%）0<1<10<1<10.125mm方孔筛的累计 筛余（%）< 13< 20-< 13< 20-钙镁石灰的分类界限，氧化镁 的含

22、量（）<5>5<4>4（4）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。（5）制备生石灰粉目前，土木工程中大量采用块状生石灰磨细制成的磨细生石灰粉，可不经熟化和 陈伏”直接应用于工程或硅酸盐制品中，提高功效，节约场地，改善了环境。主要优点如下：磨细生石灰细度高，表面积大，水化需水量增大，水化速度提高，水化时体积膨胀均 匀。生石灰粉的熟化与硬化过程彼此渗透，熟化过程中所放热量加速了硬化过程

23、。过火石灰和欠烧石灰均被磨细，提高了石灰利用率和工程质量。（6）石灰稳定土将消石灰粉或生石灰粉掺入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。它包括石灰土、石灰稳定砂砾土、石灰碎石土等， 广泛用作建筑物的基础、地面的垫层及道路的路面基层。将石灰粉加到土中并加水拌和后，土的性质和结构很快开始变化。根据化学分析和微观结构分析，通常认为：石灰加入土中后，发生一系列的化学反应和物埋化学反应，主要有离子交换反应、Ca（OH） 2的结晶反应和碳酸化反应以及火山灰反应。这些反应的结果使粘土颗粒絮凝，生成晶体氢氧化钙、碳酸钙和含水硅铝酸钙等凝胶结构。这些胶结物逐渐由凝胶状态向

24、晶体状态转化，致使石灰稳定土的刚度不断增大，强度和水稳性不断提高。石灰稳定土具有下列一些主要的优点：石灰稳定土具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度。强度形成较好的石灰稳定土是一种整体性材料，具有较好的板体作用。石灰稳定土具有较好的水稳性和一定的冰冻稳定性。多数土都可以用石灰进行稳定，石灰特别适合用来稳定不适用其他结合料稳定的塑性指数高的粘性土。但是，至少需要拌和两次，第一次拌和后需要闷放12d。由于石灰稳定土是一种缓凝慢硬材料，从加水拌和到完成压实的延迟时间（甚至达23d）对其压实度和强度没有明显影响。因此，石灰稳定土便于施工。既可以用就地路拌法施 工，又可以用集中厂拌法施工，特殊情况下，甚至可

25、用人工拌和。在缺乏优质粒料的地区，采用石灰稳定土做路面基层（高速和一级公路除外）和底基层，经常是比较经济的。石灰稳定土的缺点：石灰稳定土的强度有一定的限制，强度的可调节范围不大，特别是它的抗拉强度较低。因此，它不适宜用做重交通高等级道路路面的基层。塑性指数小的土，即使用12%以上的石灰剂量进行稳定，也达不到较高的强度。石灰土基层的表层较水泥土基层和石灰粉煤灰基层的表层更容易因水浸入而软化，在路面裂缝处的冲刷唧浆现象也更严重。石灰稳定土的早期强度低，在温度较低时，其强度随龄期增长缓慢。需要在第一次重冰冻到来之前，3045d就停止施工。因此，石灰稳定土的施工期短于水泥稳定土的施工期。这一点在实际工

26、作中常常被忽视。( 7)石灰工业废渣稳定土石灰工业废渣稳定土可分为石灰粉煤灰类和石灰其他废渣类。石灰粉煤灰稳定土是用石灰和粉煤灰按一定比例与土混合后的一种无机材料。它的具体名称视所用土的不同而定，二灰与砂砾称二灰砂砾土，二灰与碎石称二灰碎石土，二灰土与细粒土称二灰土。近二十多年来，石灰、 粉煤灰用作添加于天然细粒土或粘土中的稳定性材料越来越常见，特别在道路工程中的路基施工中，这主要是路基填料用量大，石灰和粉煤灰的材料来源比较广泛，而且价格低廉，施工简单，力学性能和水稳性好，成为土质改良的重要方法。我国公路部门在许多公路建设中(特别是高等级公路)都有用二灰稳定土，铁路部门在路基病害的治理方法也大

27、量应用了改良土。特别需注意的是由于二灰土强度、密度的影响因素比较多，也比较复杂，轻则影响质量，重则导致失败。3.3 水玻璃水玻璃俗称“ 泡花碱 ”，是一种由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的水溶性硅酸盐材料，其化学通式为 R2O-nSiO2.其中，n是氧化硅与碱金属氧化物之间的摩尔比，为水玻璃模数，一般在1.53.5之间。固体水玻璃是一种无色、天然色或黄绿色的颗粒，高温高压溶解后是无色或略带色的透明或半透明粘稠液体。常见的有硅酸钠水玻璃(Na2O nSiO2)和硅酸钾水玻璃(K2O-nSiO2)等，钾水玻璃在性能上优于钠水玻璃，但其价格较高，故建筑上最常用的是钠水玻璃。3.3.1 水玻璃的生产生

28、产硅酸钠水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱或含碳酸钠的原料。生产方法有湿法和干法两种。1. 湿法生产将石英砂和苛性钠液体在压蒸锅内(0.20.3MPa)用蒸汽加热，并加以搅拌，使其直接反应而成液体水玻璃。2. 干法生产将各原料磨细，按比例配合，在熔炉内加热至13001400C,熔融而成硅酸钠，冷却后即为固态水玻璃，其反应式如下：Na2CO3 nSiO2 13001400oCNa2O nSiO2 CO2然后将固态水玻璃在水中加热溶解成无色、淡黄或青灰色透明或半透明的胶状玻璃溶液，即为液态水玻璃。3.3.2 水玻璃的硬化水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形的二氧化硅凝胶(又称硅酸凝胶)，凝胶脱水变为

29、二氧化硅而硬化。其反应式为：Na2O nSiO2 CO2 mH2ONa2CO3 nSiO2 mH2O由于空气中二氧化碳含量极少，上述硬化过程极慢，为加速硬化，可掺入适量促硬剂，如氟硅酸钠，促使硅胶析出速度加快，从而加快水玻璃的凝结与硬化。反应式为：2（Na2O nSiO2） mSiO 2 Na 2SiF6（2n 1）SiO 2 mH2O 6NaF氟硅酸钠的适宜掺量为 12%15% （占水玻璃质量）。用量太少，硬化速度慢，强度低， 且未反应的水玻璃易溶于水，导致耐水性差；用量过多会引起凝结硬化过快，造成施工困难。氟硅酸钠有一定的毒性，操作时应注意安全。3.3.3 水玻璃的性质1. 粘结性能较好水

30、玻璃硬化后的主要成分为硅酸凝胶和固体，比表面积大，因而有良好的粘结性能。对于不同模数的水玻璃，模数越大，粘结力越大；当模数相同时，浓度越稠，粘结力越大。另 外，硬化时析出的硅酸凝胶还可以堵塞毛细空隙，起到防止液体渗漏的作用。2. 耐热性好、不燃烧水玻璃硬化后形成的SiO2 网状框架在高温下强度不下降，用它和耐热集料配制的耐热混凝土可耐1000 的高温而不破坏。3. 耐酸性好硬化后的水玻璃主要成分是SiO 2，在强氧化性酸中具有较好的化学稳定性。因此能抵抗大多数无机酸（氢氟酸除外）与有机酸的腐蚀。4. 耐碱性与耐水性差因SiO2和Na2O-nSiO2均为酸性物质，溶于碱，故水玻璃不能在碱性环境中

31、使用。而硬 化产物NaF、Na2CO3等又均溶于水，因此耐水性差。3.3.4 水玻璃的应用1. 涂刷或浸渍材料直接将液体水玻璃涂刷或浸渍多孔材料（天然石材、黏土砖、混凝土以及硅酸盐制品）时，能在材料表面形成SiO2 膜层，提高其抗水性及抗风华能力，又因材料密实度提高，还可提高强度和耐久性。石膏制品表面不能涂刷水玻璃，因二者反应，在制品孔隙中生成硫酸钠结晶，体积膨胀，将制品胀裂。2. 配制防水剂以水玻璃为基料，加入两种、三种或四种矾可制成二矾、三矾或四矾防水剂。此类防水剂凝结迅速，一般不超过1min,适用于与水泥浆调和，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。因为凝结过速，不宜用于调配防水砂浆。3. 用于土壤加固将模数为2.53的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管轮流向地层压入，两种溶液发生化学反应，析出硅酸胶体将土壤颗粒包裹并填实其空隙。硅酸胶体是一种吸水膨胀的果冻状凝胶，因吸收地下水而经常处于膨胀状态，阻止水分的渗透和使土壤固结，由这种方法加固的砂土，抗压强度可达 36MPa。4. 其他水玻璃还可用于配制耐酸、耐热混凝土和砂浆等。【工程实例分析3-1】工程背景:某单位四幢六层楼内外墙采用石灰砂浆粉刷，十月进行内外墙粉刷，次年四月交付业主使用。 此后陆续