【文章內(nèi)容簡介】 粒并填充其空隙，阻止水分滲透并使土壤固結(jié)。用這種方法加固的砂土，抗壓強度可達(dá)３～６ＭＰａ。l( 4 ) 配制水玻璃砂漿。 l將水玻璃、礦渣粉、砂和氟硅酸鈉按一定比例配合成砂漿 ,可用于修補墻體裂縫。 61▲ ▲ 目目錄錄 n（５）配制耐酸砂漿、耐酸混凝（５）配制耐酸砂漿、耐酸混凝土、耐熱混凝土土、耐熱混凝土n 用水玻璃作為膠凝材料，選擇耐用水玻璃作為膠凝材料，選擇耐酸骨料，可配制滿足耐酸工程要求酸骨料，可配制滿足耐酸工程要求的耐酸砂漿、耐酸混凝土。選擇不的耐酸砂漿、耐酸混凝土。選擇不同的耐熱骨料，可配制不同耐熱度同的耐熱骨料，可配制不同耐熱度的水玻璃耐熱混凝土。的水玻璃耐熱混凝土。62▲ ▲ 目目錄錄 石膏l(xiāng)生產(chǎn)方法：將原料（二水石膏）在不同壓力和溫度下煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成的。在不同的煅燒條件下，所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途也各不相同。63▲ ▲ 目目錄錄 CaSO42H2O二水石膏βCaSO41/2H2O（ β型半水石膏）建筑石膏αCaSO41/2H2O（ α型半水石膏）高強石膏CaSO4Ⅲ 可溶性石膏CaSO4Ⅱ 不可溶性石膏CaSO4Ⅰ 高溫煅燒石膏107~170℃125℃170~360℃400~750℃800℃加熱、脫水加熱、脫水64▲ ▲ 目目錄錄 建筑石膏的水化與硬化 建筑石膏與適量水拌合后，能形成可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反應(yīng)，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和發(fā)展強度而硬化。 建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式為：此反應(yīng)實際上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反應(yīng)，因為二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反應(yīng)總體表現(xiàn)為向右進(jìn)行，二水石膏以膠體微粒自水中析出。隨著二水石膏沉淀的不斷增加，就會產(chǎn)生結(jié)晶，結(jié)晶體的不斷生成和長大，晶體顆粒之間便產(chǎn)生了磨擦力和粘結(jié)力，造成漿體的塑性開始下降，這一現(xiàn)象稱為石膏的 初凝 ；而后隨著晶體顆粒間磨擦力和粘結(jié)力的增大，漿體的塑性很快下降，直至消失，這種現(xiàn)象為石膏的 終 凝 。65▲ ▲ 目目錄錄 l建筑石膏的技術(shù)要求有強度、細(xì)度和凝結(jié)時間。并按強度和細(xì)度分為優(yōu)等品、一等品和合格品。具體技術(shù)要求見 GB97761988。66▲ ▲ 目目錄錄 l（１）凝結(jié)硬化速度快l 建筑石膏的漿體，凝結(jié)硬化速度很快。一般石膏的初凝時間僅為 10min左右，終凝時間不超過 30min，這對于普通工程施工操作十分方便。有時需要操作時間較長，可加入適量的緩凝劑，如硼砂、動物膠、亞硫酸鹽酒精廢液等。67▲ ▲ 目目錄錄 l（２）凝結(jié)硬化時的膨脹性l 建筑石膏凝結(jié)硬化是石膏吸收結(jié)晶水后的結(jié)晶過程，其體積不僅不會收縮，而且還稍有膨脹（ %~%），這種膨脹不會對石膏造成危害，還能使石膏的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整、避免了普通材料干燥時的開裂。68▲ ▲ 目目錄錄 l（ ３）硬化后的多孔性，重量輕，但強度低l 建筑石膏在使用時，為獲得良好的流動性，常加入的水分要比水化所需的水量多，因此，石膏在硬化過程中由于水分的蒸發(fā)，使原來的充水部分空間形成孔隙，造成石膏內(nèi)部的大量微孔，使其重量減輕，但是抗壓強度也因此下降。通常石膏硬化后的表觀密度約為８ 00kg／ｍ 3～ 1000 kg／ｍ 3，抗壓強度約為３Ｍ Pa～ 5Ｍ Pa。69▲ ▲ 目目錄錄 l（４）良好的隔熱和吸音和 “ 呼吸 ”功能l石膏硬化體中大量的微孔，使其傳熱性顯著下降，因此具有良好的絕熱能力；石膏的大量微孔，特別是表面微孔對聲音傳導(dǎo)或反射的能力也顯著下降，使其具有較強的吸聲能力。大熱容量和大的孔隙率及開口孔結(jié)構(gòu)， 使石膏具有呼吸水蒸氣的功能。70▲ ▲ 目目錄錄 l（５）防火性好，但耐水性差l 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時或遇火后會脫出 21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢的蔓延，具有良好的防火效果。l由于硬化石膏的強度來自于晶體粒子間的粘結(jié)力，遇水后粒子間連接點的粘結(jié)力可能被削弱。部分二水石膏溶解而產(chǎn)生局部潰散，所以建筑石膏硬化體的耐水性較差。71▲ ▲ 目目錄錄 l（ 6）有良好的裝飾性和可加工性l石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。微孔結(jié)構(gòu)使其脆性有所改善，硬度也較低，所以硬化石膏可鋸、可刨、可釘。具有良好的可加工性。72▲ ▲ 目目錄錄 l（ 1） 石膏砂漿及粉刷石膏l(xiāng)（ 2） 建筑石膏制品：石膏板、石膏砌塊等l (3） 制作建筑雕塑和模型73▲ ▲ 目目錄錄 習(xí)題（二）74▲ ▲ 目目錄錄 例 21 根據(jù)石灰漿體的凝結(jié)硬化過程，試分析硬化石灰漿體有哪些特性？l解l石灰漿體在空氣中凝結(jié)硬化過程，是由下面兩個同時進(jìn)行的過程來完成的：l（１）結(jié)晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶。l（２）碳化作用：氫化氧鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣結(jié)晶，釋出水分并被蒸發(fā)：75▲ ▲ 目目錄錄 n由于氫氧化鈣結(jié)晶速度慢且結(jié)晶量少，空氣中二氧化碳稀薄，碳化速度慢。而且表面碳化后，形成緊密外殼，不利于二氧化碳的滲透和碳化作用的深入。因而硬化石灰漿體具有以下特性：l （ 1）凝結(jié)硬化慢；l（ 2）硬化后強度低；l （ 3）硬化時體積收縮大；l（ 4）耐水性差，因為硬化石灰漿體的主要成分是氫氧化鈣，而氫氧化鈣可微溶解于水。l[評注 ] 石灰漿體在空氣中凝結(jié)硬化過程主要是依賴于漿體中 Ca(OH)2的結(jié)晶析出和 Ca(OH)2與空氣中的二氧化碳的碳化作用。 76▲ ▲ 目目錄錄 例 22 某單位宿舍樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋。同時在個別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。l解 :石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的原因在于石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。l墻面上個別部位出現(xiàn)凸出的呈放射狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時所用的石灰中混入了過火石灰。這部分過火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿硬化后，過火石灰吸收空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn)象。77▲ ▲ 目目錄錄 l[評注 ] 透過現(xiàn)象看本質(zhì)，過火石灰表面常被粘土雜質(zhì)融化形成的玻璃釉狀物包覆，熟化很慢。如未經(jīng)過充分的陳伏，當(dāng)石灰已經(jīng)硬化后，過火石灰才開始熟化，并產(chǎn)生體積膨漲，容易引起鼓包隆起和開裂。78▲ ▲ 目目錄錄 例 23 建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？l解：建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結(jié)硬化后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：l（ 1） 石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后，可具有各種色彩。建筑石膏在凝結(jié)硬化時產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽滿，棱角清晰完整，形狀、尺寸準(zhǔn)確、細(xì)致，裝飾性好；l（ 2） 硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。79▲ ▲ 目目錄錄 l（ 3） 硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時或遇火后會脫出 21%左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢的蔓延，具有一定的防火性。l（ 4） 建筑石膏制品還具有較高的熱容量和一定的吸濕性，故可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度，改變室內(nèi)的小氣候。l在室外使用建筑石膏制品時，必然要受到雨水冰凍等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗?jié)B性差、 抗凍性差 , 所以不適用于室外使用 .l[評注 ]本題主要是考查對建筑石膏及其制品技術(shù)性能的了解 . 80▲ ▲ 目目錄錄 第 3章　水泥概述l水泥，指加水拌和成塑性漿體后，能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。 土木建筑工程通常采用的水泥主要有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等品種。l水硬性：材料磨成細(xì)粉并加水半合成漿后，能在空氣中硬化，并形成具有強度的穩(wěn)定性化合物的能力。81▲ ▲ 目目錄錄 l作用：與水拌和成塑料漿體后，能膠結(jié)砂石等適當(dāng)材料，并能在空氣和水中硬化成具有強度的石狀固體。l用途：主要的建筑材料。向快硬，高強，低熱，膨脹，油井水泥發(fā)展。l命名規(guī)定分：n通用水泥：硅酸鹽，礦渣硅酸鹽水泥。n專用水泥：砌筑、道路水泥82▲ ▲ 目目錄錄 硅酸鹽水泥Portlandcement硅酸鹽水泥的定義及組成部分l凡由硅酸鹽水泥熟料、０～５％石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。l硅酸鹽水泥在國際上分為兩種類型：n不摻混合材的稱 I型硅酸鹽水泥，其代號為 P.I；n在硅酸鹽水泥熟料粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱 II型硅酸鹽水泥，其代號為Ｐ． II。83▲ ▲ 目目錄錄 1. 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)l生產(chǎn)硅酸鹽水泥的原料，主要是石灰質(zhì)和粘土質(zhì)兩類原料。為了補充鐵質(zhì)及改善煅燒條件，還可加入適量鐵粉、螢石等。l生產(chǎn)水泥的基本工序可以概括為： “ 兩磨一燒 ” ：n先將原材料破碎并按其化學(xué)成分配料后，在球磨機(jī)中研磨為生料。然后入窯鍛燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的水泥熟料，配以適量的石膏及混合材料在球磨機(jī)中研磨至一定細(xì)度，即得到硅酸鹽水泥。 84▲ ▲ 目目錄錄 85▲ ▲ 目目錄錄 86▲ ▲ 目目錄錄 87▲ ▲ 目目錄錄 88▲ ▲ 目目錄錄 l 硅酸鹽水泥熟料的主要礦物組成為 :l（ｌ）硅酸三鈣l 硅酸三鈣的化學(xué)成分為l３Ｃ aＯ Ｓ iＯ 2，其簡寫為Ｃ 3S。它是硅酸鹽水泥熟料中最主要的礦物成分，約占水泥熟料總量的３６％～６０％。硅酸三鈣遇水后能夠很快與水產(chǎn)生水化反應(yīng)，并產(chǎn)生較多的水化熱。它對促進(jìn)水泥的凝結(jié)硬化，特別是對水泥３～７天內(nèi)的早期強度以及后期強度都起主要作用。89▲ ▲ 目目錄錄 l（２）硅酸二鈣l 硅酸二鈣的化學(xué)成分為l2Ｃ aＯ Ｓ iＯ 2，其簡寫為 C2S，約占水泥熟料總量的 15％～ 37％。硅酸二鈣遇水后反應(yīng)較慢，水化熱也較低。它不影響水泥的凝結(jié)，對水泥的后期強度起主要作用。90▲ ▲ 目目錄錄 l（３）鋁酸三鈣l 鋁酸三鈣的化學(xué)成分是３CaOAl 2O3，其簡寫為 C3Ａ，約占水泥熟料總量的 7～ 15％。鋁酸三鈣遇水后反應(yīng)極快，產(chǎn)生的熱量大而且很集中。鋁酸三鈣對水泥的凝結(jié)起主導(dǎo)作用，但其水化產(chǎn)物強度較低，主要對水泥的早期強度有所貢獻(xiàn)。91▲ ▲ 目目錄錄 l（４）鐵鋁酸四鈣l鐵鋁酸四鈣的化學(xué)成分為 :l４ CaOAl 2O3Fe 2O3，其簡寫為Ｃ 4AF，約占水泥熟料總量的 10％～ 18％。鐵鋁酸四鈣遇水時水化反應(yīng)也很快，水化熱較低，水化產(chǎn)物的強度不高，對水泥石的抗壓強度貢獻(xiàn)不大，主要對抗折強度貢獻(xiàn)較大。92▲ ▲ 目目錄錄 硅酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化l 硅酸鹽水泥遇水后，水泥中的各種礦物成分會很快發(fā)生水化反應(yīng)，生成各種水化物。l 硅酸三鈣 水 水化硅酸鈣 氫氧化鈣硅酸二鈣 水 水化硅酸鈣 氫氧化鈣|鋁酸三鈣 水 水化鋁酸三鈣|鐵鋁酸四鈣 水 水化鋁酸三鈣 水化鐵酸鈣93▲ ▲ 目目錄錄 l水泥中的石膏也很快與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成難溶的水化硫鋁酸鈣針狀結(jié)晶體，也稱為鈣礬石晶體： 水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）l經(jīng)過上述水化反應(yīng)后，水泥漿中不斷增加的水化產(chǎn)物主要有：水化硅酸鈣 (50%)、氫氧化鈣 (25%)、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣及水化硫鋁酸鈣等新生礦物。94▲ ▲ 目目錄錄 n2. 硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化機(jī)理硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化機(jī)理n 水泥加水拌合后的劇烈水化反應(yīng)水泥加水拌合后的劇烈水化反應(yīng)，一方面使水泥漿中起潤滑作用的自，一方面使水泥漿中起潤滑作用的自由水分逐漸減少；另一方面，水化產(chǎn)由水分逐漸減少；另一方面，水化產(chǎn)物在溶液中很快達(dá)飽和或過飽和狀態(tài)物在溶液中很快達(dá)飽和或過飽和狀態(tài)