無機(jī)凝膠材料

(一)水泥

1.硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥

1)硅酸鹽水泥.

凡由硅酸鹽水泥熟料、0-5%的石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為硅酸鹽水泥(國外通稱為波特蘭水泥).可分為兩種類型:不摻混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥,代號P·I;摻入不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為II型硅酸鹽水泥,代號P·II.

2)普通硅酸鹽水泥.由硅酸鹽水泥熟料、5%-20%的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為普通硅酸鹽水泥,代號P·O.

硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)

1)細(xì)度.水泥的細(xì)度直接影響水泥的活性和強(qiáng)度.顆粒越細(xì),與水反應(yīng)的表面積越大,水化速度快,早期強(qiáng)度高,但硬化收縮較大,且粉磨時能耗大,成本高.但顆粒過粗,又不利于水泥活性的發(fā)揮,強(qiáng)度也低.《通用硅酸鹽水泥》GB175規(guī)定,硅酸鹽水泥比表面積應(yīng)大于300m2/kg.

2)凝結(jié)時間.凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間.初凝時間為水泥加水拌和起,至水泥漿開始失去塑性所需的時間;終凝時間從水泥加水拌和起,至水泥漿完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時間.水泥初凝時間不能過短;終凝時間不能太長.《通用硅酸鹽水泥》GB175規(guī)定,硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于6.5h;普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于10h.水泥初凝時間不合要求,該水泥報廢;終凝時間不合要求,視為不合格.

3)體積安定性.水泥體積安定性是指水泥在硬化過程中,體積變化是否均勻的性能,簡稱安定性.引起安定性不良的主要原因是熟料中游離氧化鈣、游離氧化鎂過多或三氧化硫含量過多.安定性不合格的水泥不得用于工程,應(yīng)廢棄.

4)強(qiáng)度.水泥強(qiáng)度是指膠砂的強(qiáng)度而不是凈漿的強(qiáng)度,它是評定水泥強(qiáng)度等級的依據(jù).根據(jù)《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法(ISO法)》GB/T17671的規(guī)定,將水泥、標(biāo)準(zhǔn)砂和水按照(質(zhì)量比)水泥:標(biāo)準(zhǔn)砂=1 : 3拌和用0.5的水灰比制成膠砂試件,在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃±1℃)的水中養(yǎng)護(hù),測3d和28d的試件抗折和抗壓強(qiáng)度,以規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級.

硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的應(yīng)用.

1) 水泥強(qiáng)度等級較高,主要用于重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混凝土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程.

2) 凝結(jié)硬化較快、抗凍性好,適用于早期強(qiáng)度要求高、凝結(jié)快,冬期施工及嚴(yán)寒地區(qū)受反復(fù)凍融的工程.

3) 水泥中含有較多的氫氧化鈣,抗軟水侵蝕和抗化學(xué)腐蝕性差,所以不宜用于經(jīng)常 與流動軟水接觸及有水壓作用的工程,也不宜用于受海水和礦物等作用的工程.

4) 因水化過程放出大量的熱,故不宜用于大體積混凝土構(gòu)筑物.

2.摻混合材料的硅酸鹽水泥

1)礦渣硅酸鹽水泥.由硅酸鹽水泥熟料和20%~70%?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為礦渣硅酸鹽水泥,代號P·S.

2)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥.由硅酸鹽水泥熟料和20%~50%的火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,代號P·P.

3)粉煤灰硅酸鹽水泥.由硅酸鹽水泥熟料和20%~40%的粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬件膠凝材料,稱為粉煤灰硅酸鹽水泥,代號P·F.

4)復(fù)合硅酸鹽水泥.由硅酸鹽水泥熟料和20%~50%的兩種以上混合材料、適量石 膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為復(fù)合硅酸鹽水泥,代號P·C.)(新增)

3.鋁酸鹽水泥

鋁酸鹽水泥的細(xì)度要求比表面積不小于300m2/kg.CA-60水泥初凝時間不得早于60min,終凝時間不得遲于18h,其余三類水泥均要求初凝時間不得早于30min,終凝時間不得遲于6h.

鋁酸鹽水泥早期強(qiáng)度高,凝結(jié)硬化快,具有快硬、早強(qiáng)的特點(diǎn),水化熱高,放熱快且放熱量集中,同時具有很強(qiáng)的抗硫酸鹽腐蝕作用和較高的耐熱性,但抗減性差.

鋁酸鹽水泥不宜用于大體積混凝土工程;不能用于與堿溶液接觸的工程;不得與未硬化的硅酸鹽水泥混凝土接觸使用,更不得與硅酸鹽水泥或石灰淚合使用;不能蒸汽養(yǎng)護(hù),不宜在高溫季節(jié)施工.

4.硫鋁酸鹽水泥

快硬硫鋁酸鹽水泥中不允許出現(xiàn)游離氧化鈣,比表面積不得低于380m2/kg,其初凝時間不得早于25min,終凝時間不得遲于3h.

硫鋁酸鹽水泥具有快凝、早強(qiáng)、不收縮的特點(diǎn),宜用于配制早強(qiáng)、抗?jié)B和抗硫酸鹽侵蝕等混凝土,適用于漿錨、噴錨支護(hù)、搶修、抗硫酸鹽腐蝕、海洋建筑等工程.由于硫鋁酸鹽水泥水化硬化后生成的鈣礬石在15℃高溫下易脫水發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變,引起強(qiáng)度大幅下降,所以硫鋁酸鹽水泥不宜用于高溫施工及處于高溫環(huán)境的工程.

5. 膨脹水泥和自應(yīng)力水泥

膨脹水泥適用于補(bǔ)償收縮混凝土,用作防滲混凝土;主要用于填灌混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的接縫及管道接頭,結(jié)構(gòu)的加固與修補(bǔ),澆筑機(jī)器底座及固結(jié)地腳螺絲等.自應(yīng)力水泥適用于制作自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及配件.

6. 道路硅酸鹽水泥

主要用于公路路面、機(jī)場跑道等工程結(jié)構(gòu),也可用于要求較高的工廠 地面和停車場等工程.

習(xí)題：有耐熱、耐火要求的混凝土結(jié)構(gòu)的高溫車間，優(yōu)先選用的水泥是( )。

A.硅酸鹽水泥

B.普通硅酸鹽水泥

C.礦渣硅酸鹽水泥

D.粉煤灰硅酸鹽水泥

答案：C

(二)石灰

1.石灰的原料

石灰加水后便消解為熟石灰CaCOH)2,這個過程稱為石灰的熟化.石灰熟也過程中,放出大量的熱量,溫度升高,其體積增大1-2.5倍左右.因此,未完全熟化的石灰不得用于拌制砂漿,防止抹灰后爆灰起鼓.

生石灰熟化為石灰漿時,能自動形成顆粒極細(xì)(直徑約1μm)的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣,表面吸附一層厚的水膜.因此用石灰調(diào)成的石灰漿突出的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的可塑性,在水泥砂漿中摻入石灰漿,可使可塑性顯著提高.

石灰的硬化只能在空氣中進(jìn)行,且硬化緩慢,硬化后的強(qiáng)度也不高,受潮后石灰溶解,強(qiáng)度更低,在水中還會擴(kuò)散.所以,石灰不宜在潮濕的環(huán)境下使用,也不宜單獨(dú)用于建筑物的基礎(chǔ).

石灰在硬化過程中,蒸發(fā)大量的游離水而引起顯著的收縮,所以除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外,不宜單獨(dú)使用.常在其中摻入砂、紙筋等以減少收縮和節(jié)約石灰.

習(xí)題：石灰膏表觀密度為(　　)kg/m3。

A.1000～1100

B.1100～1200

C.1200～1300

D.1300～1400

答案：D

(三)石膏

石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料.

(1)色白質(zhì)輕.

(2)凝結(jié)硬化快.

(3)微膨脹性.

(4)多孔性.石膏制品表面密度小、保溫絕熱性能好、吸音性強(qiáng)、吸水率大,但抗?jié)B性、抗凍性和耐水性差.

(5)防火性.

(6)裝飾性和可加工性.

(7)耐水性、抗凍性差.

高強(qiáng)石膏

高強(qiáng)石膏適用于強(qiáng)度要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板.摻入防水劑,可用于濕度較高的環(huán)境中.加入有機(jī)材料,如聚乙烯醇水榕液、聚醋酸乙烯乳液,可配成膠粘劑,其特點(diǎn)是無收縮.

粉刷石膏

粉刷石膏可以現(xiàn)拌現(xiàn)用,不僅可以在水泥砂漿或混合砂漿底層上抹灰,也可在各種混凝土墻、板等 較為光滑的底層上抹灰.石膏粉刷層表面堅硬、光滑細(xì)膩、不起灰,便于進(jìn)行再裝飾,如貼墻紙、刷涂料等,還具有調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度,提高舒適度的功能.

無水石膏水泥和高溫般燒石膏

無水石膏水泥宜用于室內(nèi),主要用作石膏板或其他制品,也用于室內(nèi)抹灰.由于硬化后有較高的強(qiáng)度和耐磨性,抗水性、抗凍性較好,適宜作地板,故又稱地板石膏.)(新增)

習(xí)題：在裝飾材料中，石膏制品形體飽滿、表面細(xì)膩光滑，主要原因是(　　)

A.石膏凝固時體積發(fā)生膨脹

B.表面加工打磨

C.石膏中加入了有機(jī)材料

D.石膏中加入了無機(jī)材料

答案：A