单元3 气硬性胶凝材料（课件）-《建筑材料》同步教学（高教版.第4版）

单元3 气硬性胶凝材料 contents 目录 气硬性胶凝材料简介 石灰 石膏 水玻璃 其他气硬性胶凝材料 01 气硬性胶凝材料简介 气硬性胶凝材料是指通过空气中的二氧化碳与水反应，由化学反应硬化而得到硬质多孔结构的无机非金属材料。 定义 气硬性胶凝材料具有较高的抗压强度、良好的耐磨性和耐久性，以及优良的隔热性能和隔音性能。 特性 定义与特性 分类与应用 分类 气硬性胶凝材料主要分为硅酸盐类和磷酸盐类两大类，其中硅酸盐类包括水玻璃和硅溶胶等，磷酸盐类包括磷酸和磷酸盐等。 应用 气硬性胶凝材料广泛应用于建筑、化工、石油、电力、机械制造等领域，如混凝土的添加剂、耐火材料、防腐材料、陶瓷和玻璃的粘合剂等。 气硬性胶凝材料的研究始于19世纪，随着科技的发展和人们对环保要求的提高，气硬性胶凝材料的应用越来越广泛。 未来，随着环保意识的提高和技术的不断进步，气硬性胶凝材料将在生产工艺、性能改善和应用领域等方面得到进一步的发展和创新。 历史与发展 发展 历史 02 石灰 石灰是由石灰石、白云石或贝壳等碳酸钙含量较高的原料，经过高温煅烧而制得。煅烧过程中，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙就是生石灰。 石灰的生产 根据不同的生产方法和用途，石灰可以分为生石灰、熟石灰和消石灰。生石灰是直接从煅烧窑中获得的固体，具有高活性的特点；熟石灰则是生石灰与水反应后的产物，具有低活性或零活性的特点；消石灰则是熟石灰经过进一步加工处理的产品，其活性比熟石灰更低。 石灰的分类 石灰的生产与分类 熟化 生石灰与水发生化学反应，生成氢氧化钙，并释放出大量热量。这个过程称为熟化或水化。熟化后的石灰浆体称为消石灰或熟石灰。 硬化 熟石灰浆体在空气中逐渐失去水分并进一步反应，形成具有较高强度的固体材料。这个过程称为硬化。硬化的过程是可逆的，可以通过重新加水来恢复其可塑性。 石灰的熟化与硬化 应用 石灰在建筑、道路、水利等领域广泛应用。作为气硬性胶凝材料，石灰可用于砌筑、抹灰、地面铺装等工程。此外，石灰还可用于土壤改良、废水处理等领域。 性能 石灰具有较高的抗压强度、耐磨性和耐久性等性能。其硬化后的体积收缩较大，容易产生裂纹。此外，石灰对环境有一定的污染，如粉尘和二氧化碳的排放等，因此在应用过程中需要采取相应的环保措施。 石灰的应用与性能 03 石膏 第二季度 第一季度 第四季度 第三季度 天然石膏 工业副产品石膏 人工合成石膏 生产工艺 石膏的种类与生产 由天然形成，主要成分是硫酸钙，开采后直接用于生产。 作为工业生产中的副产品，如磷石膏、盐石膏等，可用于生产建筑材料。 通过化学反应合成，具有特定的物理性能和化学成分，可用于特殊用途。 天然石膏通常经过破碎、磨细、筛选等工艺处理后直接使用；工业副产品石膏需经过除杂、干燥等工艺处理；人工合成石膏则根据具体合成工艺进行处理。 石膏与水反应生成半水石膏和双水石膏，随着水分的蒸发和反应的进行，最终形成坚硬的石状结构。 硬化机理 影响石膏硬化速度的因素包括温度、湿度、添加剂等。提高温度、增加湿度或添加促凝剂可加快硬化速度。 硬化速度 石膏的抗压强度和抗折强度较高，但耐水性较差，长期处于潮湿环境中容易受侵蚀。 强度与耐久性 通过添加增强剂、促凝剂、缓凝剂等添加剂，可以调节石膏的性能，以满足不同工程需求。 性能调节 石膏的硬化与性能 石膏主要用于建筑、装饰、雕塑等领域，如隔墙板、粉刷石膏、模型制作、艺术制品等。 应用领域 价格低廉、防火性能好、环保无害、具有一定的装饰效果。 优点 耐水性差、强度相对较低、施工时需要严格控制加水量和搅拌时间，否则容易出现开裂、空鼓等问题。 缺点 石膏的应用与优缺点 04 水玻璃 水玻璃的种类与生产 水玻璃分为硅酸钠水玻璃和硅酸钾水玻璃，硅酸钠水玻璃又可以分为固体硅酸钠和液体硅酸钠。 种类 水玻璃是由石英砂、纯碱等原料在高温下熔化、蒸馏制得，再经冷却、固化等工序加工而成。 生产 硬化 水玻璃在硬化过程中，会释放出水分并形成硅酸凝胶，硅酸凝胶进一步缩聚形成坚硬的硅酸盐晶体。 性能 水玻璃具有良好的粘结性、耐火性、耐水性和耐酸性，同时具有较高的抗压强度和抗拉强度。 水玻璃的硬化与性能 水玻璃的应用与优缺点 应用 水玻璃被广泛应用于建筑、水利、环保等领域，如混凝土的配制、水泥砂浆的添加、土壤固化等。 优点 水玻璃具有良好的粘结性能和耐久性，能够提高混凝土的抗压强度和抗拉强度，同时具有较低的成本。 缺点 水玻璃硬化过程中会释放出大量热量，易导致混凝土开裂；同时水玻璃硬化后具有较高的吸水率，易受潮、易腐蚀。 05 其他气硬性胶凝材料 输入 标题 02 01 04 03 镁质胶凝材料 镁质胶凝材料是一种以氧化镁为主要成分的气硬性胶凝材料，通过加入适量的氯化镁、硫酸镁等辅助材料，经过搅拌、成型、硬化等工艺