【文章內容簡介】 粒并填充其空隙，阻止水分滲透并使土壤固結。用這種方法加固的砂土，抗壓強度可達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)磨細而成的。在不同的煅燒條件下，所得產(chǎn)品的結構、性質、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，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結，此后進一步產(chǎn)生和發(fā)展強度而硬化。 建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學反應的反應式為：此反應實際上也是半水石膏的溶解和二水石膏沉淀的可逆反應，因為二水石膏溶解度比半水石膏的溶解度小得多，所以此反應總體表現(xiàn)為向右進行，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)生結晶，結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建筑石膏的技術要求有強度、細度和凝結時間。并按強度和細度分為優(yōu)等品、一等品和合格品。具體技術要求見 GB97761988。66▲ ▲ 目目錄錄 l（１）凝結硬化速度快l 建筑石膏的漿體，凝結硬化速度很快。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）凝結硬化時的膨脹性l 建筑石膏凝結硬化是石膏吸收結晶水后的結晶過程，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構， 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，當受到高溫作用時或遇火后會脫出 21%左右的結晶水，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力，遇水后粒子間連接點的粘結力可能被削弱。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，質地細膩，具有良好的裝飾性。微孔結構使其脆性有所改善，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 習題（二）74▲ ▲ 目目錄錄 例 21 根據(jù)石灰漿體的凝結硬化過程，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硬化過程，是由下面兩個同時進行的過程來完成的：l（１）結晶作用：游離水分蒸發(fā)，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結晶。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晶，釋出水分并被蒸發(fā)：75▲ ▲ 目目錄錄 n由于氫氧化鈣結晶速度慢且結晶量少，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硬化過程主要是依賴于漿體中 Ca(OH)2的結晶析出和 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，過火石灰表面常被粘土雜質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，而不適用于室外使用？l解：建筑石膏及其制品適用于室內裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結硬化后具有以下的優(yōu)良性質：l（ 1） 石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質地細膩，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、尺寸準確、細致，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，當受到高溫作用時或遇火后會脫出 21%左右的結晶水，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，故可調節(jié)室內的溫度和濕度，改變室內的小氣候。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，能膠結砂、石等適當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，能膠結砂石等適當材料，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，主要是石灰質和粘土質兩類原料。為了補充鐵質及改善煅燒條件，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成分配料后，在球磨機中研磨為生料。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中研磨至一定細度，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，并產(chǎn)生較多的水化熱。它對促進水泥的凝結硬化，特別是對水泥３～７天內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較慢，水化熱也較低。它不影響水泥的凝結，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極快，產(chǎn)生的熱量大而且很集中。鋁酸三鈣對水泥的凝結起主導作用，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。91▲ ▲ 目目錄錄 l（４）鐵鋁酸四鈣l鐵鋁酸四鈣的化學成分為 :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不大，主要對抗折強度貢獻較大。92▲ ▲ 目目錄錄 硅酸鹽水泥的水化與凝結硬化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，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生成難溶的水化硫鋁酸鈣針狀結晶體，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. 硅酸鹽水泥的凝結和硬化機理硅酸鹽水泥的凝結和硬化機理n 水泥加水拌合后的劇烈水化反應水泥加水拌合后的劇烈水化反應，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)物在溶液中很快達飽和或過飽和狀態(tài)物在溶液中很快達飽和或過飽和狀態(tài)