无机胶凝材料小论文
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无机胶凝材料在混凝土中的应用研究一、前言无机胶凝材料是指一类通过化学反应在水中形成胶凝体的无机物质,如硅酸盐、氧化物、氢氧化物等。
这类材料因具有良好的化学稳定性、耐久性、抗压强度高、耐火性好等特点,被广泛应用于混凝土中。
本文将介绍无机胶凝材料在混凝土中的应用研究。
二、无机胶凝材料的种类无机胶凝材料的种类较多,根据其成分可分为硅酸盐类、氧化物类、氢氧化物类等。
其中,硅酸盐类材料是应用最为广泛的一类材料,其主要成分为硅酸盐水泥、硅灰石等。
硅酸盐水泥是由石灰石、粘土、石膏等原料烧制而成,其主要优点为早期强度高、耐久性好、氯离子渗透性低等;硅灰石是一种矿物质,其主要优点为早期强度高、耐久性好、抗冻性好等。
三、无机胶凝材料在混凝土中的应用1. 提高混凝土强度无机胶凝材料可以提高混凝土的强度,尤其是早期强度。
硅酸盐水泥可以在较短时间内形成胶凝体,从而提高混凝土的早期强度;硅灰石则可以与水反应形成氢氧化钙和二氧化硅,从而提高混凝土的强度。
2. 改善混凝土的耐久性无机胶凝材料可以改善混凝土的耐久性,主要表现在以下几个方面:(1)抗硫酸盐侵蚀硫酸盐是混凝土中的一种常见化学物质,会对混凝土造成腐蚀。
硅酸盐水泥具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能,可以提高混凝土的耐久性。
(2)抗氯离子渗透氯离子是混凝土中的一种常见化学物质,会对混凝土造成腐蚀。
硅酸盐水泥具有较低的氯离子渗透性,可以提高混凝土的耐久性。
(3)抗碳化混凝土中的碳酸盐反应会导致混凝土的碳化,从而影响混凝土的耐久性。
硅酸盐水泥具有较好的抗碳化性能,可以提高混凝土的耐久性。
3. 提高混凝土的耐火性无机胶凝材料可以提高混凝土的耐火性。
硅酸盐水泥和硅灰石都具有较好的耐火性能,可以在高温环境下保持混凝土的强度和稳定性。
4. 促进混凝土的早期龄期无机胶凝材料可以促进混凝土的早期龄期,使混凝土更快地达到设计强度。
硅酸盐水泥具有较好的早期强度,可以使混凝土在较短时间内达到设计强度。
水泥水化硬化过程的自收缩现象及其影响因素摘要水泥的水化硬化,是一个复杂的物理—化学过程,由其引起的各种现象也很多,自收缩现象就是一个不可忽视的问题。
自收缩是指硬化水泥浆体在恒温及与外界无水分交换的条件下,由于胶凝材料继续水化引起自十燥而造成混凝土宏观体积的减小的现象。
自收缩不包括由于沉降、温度变化、遭受外力等原因所造成的体积变化,其主要由水泥自身性质、外加剂、矿物掺合料、水灰比、外加剂等因素所影响。
关键词:水化硬化,自收缩,自收缩现象是在水泥的水化硬化过程中出现的,要研究自收缩,就要先了解水泥的水化硬化过程。
普通硅酸盐水泥熟料主要是由硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(β-2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)和铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)四种矿物组成的,它们的相对含量大致为:硅酸三钙37~60%,硅酸二钙15~37%,铝酸三钙7~15%,铁铝酸四钙10~18%。
这四种矿物遇水后均能起水化反应,但由于它们本身矿物结构上的差异以及相应水化产物性质的不同,各矿物的水化速率和强度,也有很大的差异。
硅酸盐水泥拌合水后,四种主要熟料矿物与水反应。
分述如下:①硅酸三钙水化硅酸三钙在常温下的水化反应生成水化硅酸钙(C-S-H凝胶)和氢氧化钙。
②硅酸二钙的水化β-C2S的水化与C3S相似,只不过水化速度慢而已。
所形成的水化硅酸钙在C/S和形貌方面与C3S水化生成的都无大区别,故也称为C-S-H凝胶。
但CH生成量比C3S的少,结晶却粗大些。
③铝酸三钙的水化铝酸三钙的水化迅速,放热快,其水化产物组成和结构受液相CaO浓度和温度的影响很大,先生成介稳状态的水化铝酸钙,最终转化为水石榴石(C3AH6)。
在有石膏的情况下,C3A 水化的最终产物与起石膏掺入量有关。
最初形成的三硫型水化硫铝酸钙,简称钙矾石,常用AFt表示。
若石膏在C3A完全水化前耗尽,则钙矾石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙(AFm)。
无机胶凝材料在路面养护中的应用一、前言随着人们对道路安全性和舒适性的要求越来越高,路面养护成为人们关注的焦点之一。
无机胶凝材料作为一种新型养护材料,其优异的性能和广泛的适用范围,使其在路面养护中得到了广泛应用。
本文将从无机胶凝材料的基本概念、特点和分类入手,详细介绍其在路面养护中的应用。
二、无机胶凝材料的基本概念、特点和分类1.基本概念无机胶凝材料指的是一类以水泥、石灰等无机材料为主要原料,通过化学反应生成胶凝物质,从而形成新型材料的统称。
无机胶凝材料具有固化速度快、耐久性好、抗冻性能强、渗透性能好、环保等优点。
2.特点无机胶凝材料具有以下特点:(1)固化速度快:无机胶凝材料在与水接触后,能够在短时间内固化成坚硬的物质,因此可以在较短的时间内完成施工。
(2)耐久性好:无机胶凝材料的主要成分为水泥、石灰等无机材料,固化后具有较高的强度和硬度,能够承受较大的荷载和磨损。
(3)抗冻性能强:无机胶凝材料中添加了一定的防冻剂,使其具有良好的抗冻性能,能够在低温环境下保持稳定。
(4)渗透性能好:无机胶凝材料的分子结构相对疏松,能够有效地渗透到路面深层,对路面进行修补、加固。
(5)环保:无机胶凝材料不含有有害物质,对环境无污染。
3.分类无机胶凝材料根据其不同的主要原料和用途,可以分为水泥基无机胶凝材料、石灰基无机胶凝材料等。
三、无机胶凝材料在路面养护中的应用1.无机胶凝材料在路面破损修补中的应用路面在使用过程中难免会出现各种各样的破损,如龟裂、坑洼等,这些破损会严重影响路面的使用寿命和行车安全。
无机胶凝材料具有良好的渗透性能和固化速度快的特点,可以有效地对路面进行修补。
在施工过程中,先将路面局部清理干净,然后将无机胶凝材料倒入破损处,利用其渗透性能,将材料渗透到路面深层,固化后形成坚硬的物质,从而实现路面的修补。
2.无机胶凝材料在路面增强加固中的应用路面在使用过程中,长时间受到车辆行驶的冲击和磨损,会导致路面强度下降,易于出现不平整、龟裂等问题。
无机胶凝材料
无机胶凝材料(inorganic grouting materical)是一种由特定混和原料经烘焙制备
而成的细颗粒状硬质填料。
它不同于常见砂、砂石骨料,具有相对细小的固形粒子尺寸,
其大部分粒径为0.05~0.6mm,最大粒径不超过3mm。
无机胶凝材料一般以水泥、石灰、
膨润土磨粉等熟料及各种添加剂为主要原料,烘烤制备。
组合形式有水泥基胶凝材料、氯
化钾基胶凝材料和复合胶凝材料。
无机胶凝材料的主要特点是具有良好的流动性和抗压强度。
当与水混合时,比重、粘度、流变性和其它技术指标都良好,它能在混凝土结构体中形成强稳定的结构。
无机胶凝
材料之所以具有良好的黏结和保护性能,是因为它具有凝胶化的过程,当湿体入水时,胶
凝混合强度的提高甚至可以达到最大值,在孔隙边界上形成一层“牢固的膜”。
另外,它
也有一定的防水性和保温性能,能够抗渗透和蒸汽的传导能力,因此易于保护地下结构,
改善结构的耐久性和使用寿命。
无机胶凝材料具有良好的环境友好性,能够无毒、无害地利用,其废弃物也能够安全
排出,不会对大气产生污染,无有毒有害气体排放,是一种安全、绿色的施工材料。
此外,它也容易与周围的结构连接,具有良好的抗冲击性,不易被应力传递而形成裸露的缝隙,
能够在坚硬的基础上起到良好的固定作用。
最后,由于无机胶凝材料具有优良的隔音、防
潮性能和低温特性,有助于地下工程的正常使用。
掌握无机胶凝材料的性能及应用在建筑材料中,经过一系列物理作用、化学作用,能从浆体变成坚固的石状体,并能将其他固体物料胶结成整体而具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。
根据化学组成的不同,胶凝材料可分为无机与有机两大类。
石灰、石膏、水泥等建筑材料属于无机胶凝材料;而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。
无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。
只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料,如石灰、石膏和水玻璃等;既能在空气中,还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料,如各种水泥。
气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中,而不宜用于潮湿环境,更不可用于水中。
一、石灰将主要成分为碳酸钙(CaCO3)的石灰石在适当的温度下煅烧,所得的以氧化钙(CaO)为主要成分的产品即为石灰,又称生石灰。
煅烧出来的生石灰呈块状,称块灰,块灰经磨细后成为生石灰粉。
(一)石灰的熟化与硬化生石灰(块灰)不能直接用于工程,使用前需要进行熟化。
生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙Ca(OH)2(熟石灰,又称消石灰)的过程,称为石灰的熟化或消解(消化)。
石灰熟化过程中会放出大量的热,同时体积增大1~2.5倍。
根据加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。
(二)石灰的技术性质1.保水性好。
在水泥砂浆中掺入石灰膏,配成混合砂浆,可显著提高砂浆的和易性。
2.硬化较慢、强度低。
1:3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有0.2~0.5MPa。
3.耐水性差。
石灰不宜在潮湿的环境中使用,也不宜单独用于建筑物基础。
4.硬化时体积收缩大。
除调成石灰乳作粉刷外,不宜单独使用,工程上通常要掺入砂、纸筋、麻刀等材料以减小收缩,并节约石灰。
5.生石灰吸湿性强。
储存生石灰不仅要防止受潮,而且也不宜储存过久。
二、石膏石膏胶凝材料是一种以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的气硬性无机胶凝材料。
其品种主要有建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏等。
无机胶凝材料范文无机胶凝材料是指通过物理或化学方法将无机材料制成胶状物质,并在固化后表现出一定的胶结性能和强度。
无机胶凝材料广泛应用于建筑、道路、水利、地下工程等多个领域。
本文将重点介绍水泥和高性能混凝土两种常见的无机胶凝材料。
水泥是一种常见的无机胶凝材料,其主要成分是矿物质和石灰。
水泥具有良好的可塑性和耐久性,可以通过水化反应形成胶结物质,使粘结材料具备一定的强度。
目前主要有硅酸盐水泥、硫酸盐水泥和磷酸盐水泥三种类型。
硅酸盐水泥是最常用的一种水泥,其主要成分是石灰石和粘土,能够在水的作用下迅速发生水化反应,形成胶凝物质。
硫酸盐水泥由石膏和石灰石等矿物质制成,具有较好的抗硫酸侵蚀性能,适用于一些强酸环境。
磷酸盐水泥由磷酸盐矿物质和一些辅助材料制成,可在常温下硬化,适用于一些防水、绝热的工程。
水泥作为无机胶凝材料,广泛应用于建筑、道路修建、水利工程等领域。
高性能混凝土是指强度、耐久性、可塑性等性能均优于普通混凝土的一种特殊混凝土。
高性能混凝土主要由水泥、粉煤灰、矿渣粉、石英粉等细粉料、细骨料、粗骨料、外加剂等多种材料组成。
其中,细粉料和外加剂是制备高性能混凝土的重要因素。
细粉料的添加可以填充混凝土中的微孔隙,增强胶凝物质的稳定性和强度;外加剂可以控制水泥与水的反应,改善混凝土的流动性、减少收缩和裂缝形成。
高性能混凝土具有较高的强度、耐久性和可塑性,能够满足特殊工程对混凝土材料的高要求。
因此,高性能混凝土广泛应用于大型桥梁、高层建筑、核电站等工程。
无机胶凝材料在实际应用中存在一定的问题和挑战。
首先,水泥生产过程会产生大量的二氧化碳和粉尘污染,对环境造成一定的负面影响。
其次,传统的无机胶凝材料在固化过程中会产生一定的收缩和裂缝,影响材料的使用寿命和耐久性。
此外,高性能混凝土的成本较高,不适用于一些低成本工程。
为了解决这些问题,科研人员正在研发新型的无机胶凝材料,如碳纳米管增强材料和纳米颗粒注射材料。
这些新材料具有更好的机械性能和耐久性,在环境保护和工程建设方面具有较大的潜力。
X X大学毕业论文毕业题目:混凝土毕业论文学生: xx 指导教师: xx专业: xx班级: xxxx 年 xx月混凝土搅拌站毕业设计摘要文章介绍混凝土搅拌站的机械设计与配置的技术条件,它由搅拌主机、物料称量系统、物料输送系统、物料贮存系统和控制系统等5大系统和其他附属设施组成。
是用于现代化混凝土建筑的主要机械。
他节约了生产时间,大大提高了生产销率。
同是文章还介绍了搅拌站的操作规程与日常维护以及一些常见故障的解决方法。
关键词:混凝土搅拌站;日常维护;故障诊断目录摘要1绪论 (1)1.1混凝土的用途 (1)1.2混凝土的历史 (1)1.3混凝土的种类 (2)1.4混凝土的发展前景 (2)1.5混凝土机械 (3)1.6混凝土搅拌机的现状及国内市场分析 (3)2混凝土搅拌站术语与概念 (4)2.1混凝土搅拌站用途与分类 (4)2.2混凝土搅拌站术语 (5)2.3搅拌站与搅拌楼的概念 (5)2.4混凝土搅拌站的各种称谓 (8)3搅拌站机械设计与配置的技术条件 (10)4混凝土搅拌站的使用要点及操作规程 (21)4.1使用要点 (21)4.2操作规程 (21)5混凝土搅拌站日常维护和保养 (22)5.1日常维护保养工作 (22)5.2骨料供给系统的维护保养 (23)5.3计量系统的维护保养 (23)5.4搅拌系统的维护保养 (23)5.5粉料供给系统的维护保养 (23)5.6气路系统的维护保养 (23)6混凝土搅拌站的常见故障与解决方法 (25)7结论 (27)参考文献混凝土搅拌站毕业设计1绪论1.1混凝土的用途混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。
它是由胶结材料、集料、骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。
混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。
同时混凝土还具有抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽等特点。
这些特点使其使用范围十分广泛,不仅在各种土木工程中使用,就是造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等,混凝土也是重要的材料。
无机胶凝材料无机胶凝材料是指以无机物为主要原料,通过物理或化学方法,在一定温度、湿度和时间条件下凝结硬化而成的材料。
无机胶凝材料主要包括水泥、石灰、石膏等,广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
本文将就无机胶凝材料的特点、分类、应用及发展前景进行探讨。
无机胶凝材料的特点。
无机胶凝材料具有抗压强度高、耐久性好、耐火性能优良等特点。
其中,水泥是一种常见的无机胶凝材料,其抗压强度高,广泛应用于混凝土、砂浆等材料中。
石灰是另一种无机胶凝材料,具有较好的耐久性,常用于建筑涂料、石灰石膏制品等领域。
石膏则以其耐火性能优良而被广泛应用于建筑防火材料中。
无机胶凝材料的分类。
根据材料的原料和制备工艺,无机胶凝材料可以分为水泥、石灰、石膏等不同类型。
水泥又可分为硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、铝酸盐水泥等多种类型。
石灰主要包括生石灰、水石灰和空气钙石灰。
石膏则分为建筑石膏和工业石膏等。
每种无机胶凝材料都有其特定的用途和特点。
无机胶凝材料的应用。
无机胶凝材料在建筑领域有着广泛的应用。
水泥常用于混凝土、砂浆、砌块等建筑材料中,是建筑业中不可或缺的材料。
石灰广泛应用于建筑装饰、石灰石膏制品等领域。
石膏则常用于建筑防火材料、模具材料等。
此外,无机胶凝材料还在道路、桥梁、隧道等领域有着重要的应用价值。
无机胶凝材料的发展前景。
随着建筑业的发展和技术的进步,无机胶凝材料的应用范围将进一步扩大。
同时,人们对建筑材料的环保性、耐久性等要求也在不断提高,这将促进无机胶凝材料的技术改进和创新。
未来,无机胶凝材料有望在建筑、交通等领域发挥更加重要的作用。
总结。
无机胶凝材料具有抗压强度高、耐久性好、耐火性能优良等特点,主要包括水泥、石灰、石膏等类型。
它们在建筑、道路、桥梁等领域有着广泛的应用价值,并且在未来有着良好的发展前景。
因此,无机胶凝材料在现代社会中扮演着重要的角色,对于促进建筑业的发展和提高建筑质量具有重要意义。
混凝土中无机胶凝材料的应用技术一、引言混凝土作为建筑领域中最基础的建材之一,其性能和质量关系到建筑物的安全和耐久性。
传统的混凝土配制中,使用的主要材料为水泥、砂、石子和水。
然而,这些材料存在着一些问题,例如水泥的烧制会产生大量的二氧化碳,对环境造成负面影响;同时,砂和石子的采集和运输也会给环境带来一定的破坏。
因此,近年来,人们开始研究和应用一些新型的无机胶凝材料来替代传统的材料,以提高混凝土的性能和环保性。
二、无机胶凝材料的概念和分类无机胶凝材料是指在水或其他液体中,可以形成胶体体系的物质,其主要成分为硅酸盐、铝酸盐等无机物质。
根据其结构和性质的不同,无机胶凝材料可以分为以下几类:1. 水玻璃:又称硅酸钠或硅酸钾,是一种无机胶凝材料,具有优良的耐水性和耐化学腐蚀性。
其主要用于制备硬化剂、矿物粘结剂、防水材料等。
2. 水泥:是一种常用的无机胶凝材料,由石灰石和粘土等原料经过高温煅烧、粉碎、混合等工艺制成。
水泥具有良好的强度和耐久性,在建筑领域中广泛应用。
3. 硅酸钙:是由石膏和石灰石等原料制成的无机胶凝材料。
它具有较好的耐水性和耐久性,可用于制作建筑材料、防水涂料等。
4. 氧化镁:是由镁矿石煅烧而成的无机胶凝材料,具有较好的耐火性和耐化学腐蚀性,可用于制作高温材料和防腐涂料等。
三、无机胶凝材料在混凝土中的应用技术1. 水泥基混凝土中的无机胶凝材料应用水泥基混凝土是应用最广泛的混凝土类型之一,常用于建筑物的地基、墙体、地面等结构部位。
在水泥基混凝土中,添加一定量的无机胶凝材料可以增强混凝土的性能和耐久性,具体应用技术如下:(1)添加水玻璃将水玻璃和水按一定比例混合,然后与水泥、砂、石子等材料混合,制成混凝土。
水玻璃可以提高混凝土的强度和耐久性,同时可以减少混凝土中水分的蒸发,防止混凝土龟裂。
(2)添加硅酸钙将硅酸钙和水按一定比例混合,然后与水泥、砂、石子等材料混合,制成混凝土。
硅酸钙可以增加混凝土的强度和硬度,同时可以减少混凝土中水分的蒸发,防止混凝土龟裂。
第2章 无机胶凝材料胶凝材料:经过一系列物理、化学作用,能将散粒状或块状材料胶 结起来成为整体的材料,称为胶凝材料分类:无机胶凝材料:又分为水硬性和非水硬性胶凝材料 有机胶凝材料发展历史:公元前2000~3000年,人们开始学会利用石膏和石灰砂 浆,如古代埃及的金字塔。
公元初,开始应用石灰—火山灰水硬性材料,如古罗马“庞 贝”城以及罗马圣庙。
1824年,英国泥瓦工约瑟夫.阿普斯丁(Joseph Aspdin)取得 波特兰水泥专利权。
胶凝材料进入人工配制水硬性胶凝材料 的新阶段。
第2章 无机胶凝材料在我国,早在公元前新石器时代的仰韶文化时期,我们的祖先就懂 得用“白灰面”涂抹山洞,此后又学会用黄泥浆砌筑土坯墙, 至公元前7世纪,开始出现了石灰。
在公元5世纪的南北朝时 代,出现了一种名叫“三合土”的建筑材料。
清末的“洋务运 动”中,军事工业和民用工业建设需要大量水泥,促使中国民 族水泥工业兴起。
2003年,水泥年产量已达8.6亿吨,约占 世界总产量的40% ,雄居世界第一位。
?建筑石膏根据结晶水数量分类:无水石膏:CaSO4半水石膏:CaSO4⋅1 2H2O二水石膏: CaSO4·2H2O建筑石膏的生产:107~170℃CaSO4 ⋅2H2Oβ− CaSO4⋅1 2H 2O+3 2H2Oβ−CaSO4⋅1 2H2O+3 2H2Oα−CaSO4⋅1 2H2O+3 2H 2O建筑石膏建筑石膏的水化与硬化:水化CaSO4⋅1 2H2O+3 2H2OCaSO4 ⋅2H2O凝结硬化 初凝时间、终凝时间建筑石膏的特性与技术要求:特性:1)密度和堆积密度; 2)凝结硬化快3)硬化时体积膨胀; 4)硬化后孔隙率高、强度低,导热 系数小,吸声性好,易加工5)防火性能好;6)耐水性和抗冻性差运输与储存:注意防潮,一般储存3个月后,强度下降30%,应重 新质检、确定等级。
建筑石膏技术要求:等级优等品 一等品 合格品GB 9776-1988 建筑石膏技术要求2h强度/MPa细度 (0.2mm方 孔筛余)凝结时间/min抗压强度抗折强度不大于/%初凝,不小 终凝,不大于于4.92.553.92.1102.91.815630建筑石膏建筑石膏的应用粉刷石膏 石膏板1)纸面石膏板 2)纤维石膏板 3)空心石膏板 4)吸声用穿孔石膏板 5)装饰石膏板石膏装饰件石灰石灰分类:按加工方法:块状生石灰、生石灰粉、消石灰、石灰浆 按性质:气硬性石灰、水硬性石灰(粘土杂质>8%) 按MgO含量:低镁石灰 MgO≤5%镁质石灰 MgO=5~20% 白云石质石灰 MgO=20~40% 按消化速度:快速、中速、慢速。
无机胶凝材料的综述1.1 无机胶凝材料的定义、分类、特点凡是自身经过一系列物理、化学作用,或与其他物质(如水等)混合后一起经过一系列物理、化学作用,能由桨体变成坚硬的固体,并能将散粒材料(如砂、石等)或块、片状材料(如砖、石块等)胶结成整体的物质,称为胶凝材料。
胶凝材料按共化学组成,可分为有机胶凝材料(如沥青、树脂等)与无机胶凝材料(如石灰、水泥等)。
无机胶凝材料又称矿物胶凝材料,它根据硬化条件可分为气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,并旦只能在空气中保持或发展其强度,如石膏、石灰等;水硬性胶凝材料则不仅能在空气中,而且能更好地在水中硬化,保持并发展其强度,如水泥。
无机凝胶材料的特点:①原料丰富,生产成本低;②耐久性好,适应性强③耐火性好;④维护成本低;⑤组合或复合其它材料的能力强;⑥可有效的利用废渣。
1.2 水泥在基建领域内,水泥、钢材和木材并列为三大建筑材料。
水泥是无机胶凝材料中产量最大、最重要的一种,是国民经济中的一种重要物资,也是反映国家境界实力强弱和科技水平高低的重要产品之一。
水泥的分类:(1)按水泥的化学成分分类:硅酸盐系;铝酸盐系;硫铝酸盐系;磷酸盐系。
(2)按混合方法分类:一般水泥;快硬高强水泥;水工水泥及耐侵蚀水泥;膨胀水泥;油井水泥及耐高温水泥;装饰水泥;地方性水泥。
1.3 硅酸盐水泥硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
1.3.1 硅酸盐水泥的生产硅酸盐水泥的生产技术:“两磨一烧”1)生料的配制与磨细;2)将生料经煅烧使之部分熔融形成熟料;3)将熟料与适量石膏共同磨细称为硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥熟料的主要成分:硅酸三钙(C3S);硅酸二钙(C2S);铁铝酸四钙(C4AF);铝酸三钙(C3A),它们主要由氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)等氧化物在高温下相互作用而形成的。
原料中的杂质会给水泥质量带来损害。
无机胶凝材料
土木1001班洪俊杰 10231042
胶凝材料分为有机与无机两大类。
有机胶凝材料有沥青、各种树脂;无机胶凝材料是以无机化合物为基本成分,常用的有石膏、石灰、各种水泥等。
无机胶凝材料可以分为气硬性与水硬性两类。
气硬性包括石灰、石膏、水玻璃和镁氧水泥;水硬性包括各种水泥。
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化,也只能在空气中持续和发展其强度,一般只适用于干燥环境中。
水硬性既能在空气中,还能更好的在水中硬化、保持并继续发展其强度。
不仅适用于干燥环境,也适用于潮湿环境或水下工程。
一、石灰
1、石灰的原料与生产
生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。
可以通过煅烧碳酸钙得到块状生石灰,作为胶凝材料的石灰就是生石灰,它是一种白色或灰色块状物质。
将煅烧成块的生石灰经过不同方法加工,得到石灰的另外三种产品:
(1)生石灰粉:由块状生石灰磨细生成
(2)消石灰粉:将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末,主要成分为氢氧化钙,也称为熟石灰粉
(3)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,所得的一定稠度的膏状物,主要成分为氢氧化钙和水。
2、石灰的熟化与硬化
熟化:生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程,又称为消解或消化。
煅烧良好、氧化钙含量高的生石灰熟化较快,放热和体积增大也较多。
为消除过火石灰的危害,石膏使用前应陈伏。
陈伏指石灰乳在储灰坑中放置14天以上的过程。
硬化包括两个过程:干燥结晶硬化与碳化,这是二个同时进行的过程
3、石灰的特性
(1)良好的保水性
(2)凝结硬化慢、强度低
(3)耐水性差
(4)体积收缩大
二、石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的无机气硬性胶凝材料。
1、石膏的原料与生产
生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏,天然无水石膏或含
CaSO4.2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。
在建筑中使用的石膏是天然二
水石膏经加工而成的半水石膏,生产的主要工序是破碎、加热和磨细。
2、建筑石膏硬化的硬化机理
半水石膏在水中发生溶解,并很快形成饱和溶液,溶液中的半水石膏与水化合,生成二水石膏。
由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏
小得多,所以半水石膏的饱和溶液对二水石膏来说,就成了过饱和溶液,
因此二水石膏从过饱和溶液中以胶体微粒析出,促进了半水石膏不断地
溶解和水化,直到半水石膏完全溶解。
在这个过程中,浆体中的游离水
分逐渐减少,二水石膏胶体微粒不断增加,浆体稠度增大,可塑性逐渐
降低,此时称之为“凝结”。
随着浆体继续变稠,胶体微粒逐渐凝聚成
为晶体,晶体逐渐长大、共生并相互交错,使浆体产生强度,并不断增
长,这个过程称为“硬化”。
实际上,石膏的凝结和硬化是一个连续的、
复杂的物理化学变化过程。
3、建筑石膏的特性及其应用
建筑石膏具有以下特性:
(1)凝结时间短
(2)微膨胀性
(3)孔隙率大
(4)耐水性差
(5)抗火性好
(6)塑性变形大
应用:
(1)室内抹灰及粉刷
(2)装饰制品
(3)石膏板
三、水泥
水泥的品种很多,土木工程常用的主要是各种硅酸盐水泥。
1、硅酸盐水泥的生产
凡是由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。
其中熟料中主要含硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙与铁铝酸四钙。
原料:石灰质原料(如石灰石、白垩等,主要提供氧化钙)、粘土质原料(如粘土、页岩等,主要提供氧化硅及氧化铝与氧化铁)、少量校正原料(包括铁质校正原料和硅质校正原料)、石膏(煅烧所得的熟料还要加入石膏作缓凝剂)。
生产工艺:“两磨一烧”。
2、硅酸盐水泥的水化、凝结、硬化。
水泥加水拌和后,成为可塑的水泥浆,水泥颗粒开始水化,随着水化反应的进行,水泥浆逐渐变稠失去塑性,但尚不具有强度,这一过程称为“凝结”。
凝结后逐渐产生强度并发展成为坚硬的水泥石,这一过程称为“硬化”。
水泥与水搅拌后会很快凝结,因此为了防止这一现象,在水化时,要加入一
定量的石膏缓凝。
水泥的水化速度和强度增长规律是开始较快,然后逐渐减慢,硬化后的水泥石中,同时包含:水化凝胶体和结晶体、未水化的水泥颗粒、水(自由水和吸附水)和孔隙(毛细孔和凝胶孔)。
它们在不同时期相对数量的变化,使水泥石的性质随之改变。
3、硅酸盐水泥石的侵蚀和防止
(1)、软水的侵蚀(溶出性侵蚀)
(2)、盐类腐蚀:硫酸盐的腐蚀、镁盐的腐蚀
(3)、酸类腐蚀
(4)、强碱的腐蚀
腐蚀的基本原因与防止措施
(1)、水泥石中存在引起腐蚀的组分氢氧化钙和水化铝酸钙——根据环境特点选择合适的水泥品种。
(2)、水泥石本身不密实,有很多毛细通道,侵蚀介质易于进入其内部——提高水泥石的紧密程度,或加做保护层。
4、其他种类水泥
(1)、普通硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号P.O。
水泥中混合材料掺加量按
质量百分比计。
(2)、矿渣硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为矿渣硅酸盐水泥(简称矿渣水泥),代号P.S。
(3)、火山灰质硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥),代号P.P 。
(4)、粉煤灰硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥),代号P.F 。
(5)、复合硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C 。
四、个人的一些观点
作为建筑材料而使用的无机胶凝材料可谓是与我们息息相关,我们随处都可以看到,我们学习的教室是由钢筋混凝土造的,大部分墙上都涂抹了石灰等等。
这些材料具有其他材料没有的优点,如石灰,它的生产成本很低,而且具有很好的可塑性和保水性,我觉得这应该就是石灰被广泛应用于建筑行业的原因了。
但
是石灰有一些不足之处,一方面它的强度低,所以不能单独作为建筑物基础。
同时它的耐水性比较差,氢氧化钙易溶于水,生石灰会和水反应,所以我们不宜在潮湿环境中使用石灰。
我觉得如果真的要在湿度比较大的环境中也用石灰,那就得在原料中减少石灰分量,增加些其他的吸水材料,保护石灰或在石灰表面再涂上一层比较美观的保护材料。
其次是石膏,它也是被广泛应用在建筑行业,我认为这应该是由于石膏具有很多优良的性质并且它的原料来源丰富、生产能耗低,是一种绿色材料。
我们都知道室内抹灰及粉刷多用石膏,这是因为石膏是白色的,且它保温绝热、吸声、阻火而且给人感觉很舒适美观。
另外由于石膏的微膨胀性,它也可制成雕塑及各种装饰品。
但是高的强度较低,一般不能单独作为承力载件,这就限制了它的进一步发展。
最后是水泥,水泥可以说是建筑行业应用最多的一种材料,它的种类繁多,用途也很广,其中最常见的就要数硅酸盐水泥了。
硅酸盐水泥是最普通的水泥,它作为胶凝材料制成的混凝土几乎所有的建筑都要使用。
从这里可以看出它的重要性。
它的众多优点显而易见,我就不多提了。
我想说说它的不足之处,首先水泥都会被腐蚀,这就降低了建筑的使用年限,而且也十分危险,所以我们用什么方法防腐就显得很重要。
由于水泥种类很多,性质也就不一样,我觉得对于不同的水泥应该有不同的防腐方法,不应该统一对待。
除了现在普遍用的一些方法外,我觉得还可以采用一些新技术来防腐,如对于比较重要的建筑,可以采用电脑全方位控制的方法,随时监控,一旦哪部分出现问题,立即通过精密仪器加以修复。
还有我觉得可以在其中添加一些别的材料来防止其被腐蚀。
现在新建筑材料发展很快,我觉得国家可以在这方面加大发展力度。
说不定以后就可以不使用这三大无机胶凝材料,找出其他具有更好性质的材料,这些材料一方面是绿色环保无污染的,另一方面它们的性能十分优越,具有一些普通材料无法比拟的优点。
让我们住的舒适的同时,也深感其十分美观,我觉得材料研究方面会有很大的前景。