復(fù)材土木工程第二章n

1、第 二 章 無機(jī)膠凝材料Inorganic BindersorInorganic Cementitous materials本 章 主 要 內(nèi) 容v石膏v石灰v水玻璃v硅酸鹽水泥v摻混合材的硅酸鹽水泥v其它品種水泥教 學(xué) 大 綱v石膏石膏：石膏的生產(chǎn)與品種。建筑石膏的凝結(jié)與硬化。石膏的生產(chǎn)與品種。建筑石膏的凝結(jié)與硬化。建筑石膏的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。建筑石膏的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。 v石灰石灰：石灰的原料與生產(chǎn)。石灰的熟化與硬化。石灰石灰的原料與生產(chǎn)。石灰的熟化與硬化。石灰的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用。v水玻璃水玻璃：水玻璃的組成；水玻璃的硬化；水玻璃的性水玻璃的組成；水玻璃

2、的硬化；水玻璃的性質(zhì)；水玻璃的應(yīng)用。質(zhì)；水玻璃的應(yīng)用。v硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程與硅酸鹽水泥熟硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程與硅酸鹽水泥熟料的礦物組成。硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化。硅酸鹽水泥料的礦物組成。硅酸鹽水泥的凝結(jié)與硬化。硅酸鹽水泥的技術(shù)要求。水泥石的腐蝕與防止。硅酸鹽水泥的性質(zhì)、的技術(shù)要求。水泥石的腐蝕與防止。硅酸鹽水泥的性質(zhì)、應(yīng)用與存放。應(yīng)用與存放。v摻混合材料的硅酸鹽水泥摻混合材料的硅酸鹽水泥：混合材料。普通硅酸鹽水：混合材料。普通硅酸鹽水泥。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰泥。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥的特點與應(yīng)用。硅酸鹽水泥、

3、復(fù)合硅酸鹽水泥的特點與應(yīng)用。v其它品種水泥其它品種水泥：快硬硅酸鹽水泥、白色及彩色硅酸：快硬硅酸鹽水泥、白色及彩色硅酸鹽水泥、膨脹水泥、道路水泥、中低熱水泥和抗硫鹽水泥、膨脹水泥、道路水泥、中低熱水泥和抗硫酸鹽水泥等的特點與應(yīng)用。酸鹽水泥等的特點與應(yīng)用。 概述v基本概念v膠凝材料的分類v學(xué)習(xí)要求基本概念：什么是膠凝材料？v定義： 經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用，能由漿體變成堅硬的固體，并能將散粒或片、塊狀材料膠結(jié)成整體的物質(zhì)。v特征：嚴(yán)格意義上膠凝材料應(yīng)指漿體；能在常溫下凝結(jié)硬化為固體；有較強的膠結(jié)能力；具有一定的使用性能。膠凝材料的種類？v按其化學(xué)組成： 有機(jī)膠凝材料：瀝青、樹脂等。 無機(jī)膠凝材料

4、：水泥、石膏、石灰等。 復(fù)合膠凝材料v按其硬化條件： 氣硬性膠凝材料 石膏、石灰等； 水硬性膠凝材料 各種水泥等。氣硬性與水硬性膠凝材料的特點v氣硬性膠凝材料只能在空氣中硬化，并且在空氣中保持和發(fā)展其強度； 關(guān)鍵：干燥狀態(tài)下，其硬化體才有較好的性能！v水硬性膠凝材料不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強度。 關(guān)鍵：干燥或潮濕狀態(tài)下，其硬化體均有很好的性能！學(xué)習(xí)要求三問？v膠凝材料凝結(jié)硬化機(jī)理及其影響因素是什么(What)？v土木工程對膠凝材料有哪些性能要求(Which)？v怎樣正確選擇和使用膠凝材料(How)？第一節(jié) 石 膏Plasterv石膏的組成與結(jié)構(gòu) Compositio

5、n and Structure of Plasterv石膏的生產(chǎn) Plaster Productionv建筑石膏的凝結(jié)與硬化 Setting and Hardening of Plastterv建筑石膏的性質(zhì) Properties of Plaster and its Articlesv建筑石膏的應(yīng)用 Utilization of Plaster and its ArticlesSummaryv性質(zhì)石膏是氣硬性膠凝材料，建筑石膏的主要成分是-半水石膏CaSO40.5H2O; v生產(chǎn)方法建筑石膏可用天然二水石膏或化學(xué)石膏在120180 C干燥下脫水制備；v凝結(jié)硬化機(jī)理“溶解沉淀”理論，即通過半水

6、石膏在水中不斷溶解，二水石膏不斷結(jié)晶，晶體不斷生長、相互交錯與連生構(gòu)成晶體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而硬化；v性能漿體需水量較大，凝結(jié)硬化快、凝結(jié)時有微膨脹、表觀密度較小、孔隙率較大、強度低、耐水與抗凍性差、容易吸水和吸潮、導(dǎo)熱系數(shù)低、隔熱與吸聲性好、耐火、對人體和環(huán)境無害。v應(yīng)用各種板材、粉刷砂漿、雕飾等。進(jìn)一步研究開發(fā)的課題v先進(jìn)纖維石膏基復(fù)合材料v高強石膏及其制品v提高石膏及其制品的耐水性v外墻保溫砂漿及其裝飾v鋼結(jié)構(gòu)防火涂層一、石膏的組成與結(jié)構(gòu)v石膏的礦物組成： CaSO4xH2OX為結(jié)晶水為結(jié)晶水H2Ox0，硬石膏(無水石膏)x0.5 ，熟石膏(半水石膏)x2，生石膏(二水石膏)v石膏膠凝材料(Gyp

7、sum binder )的組成： CaSO4 0.5H2O或或CaSO4 。v石膏是晶體結(jié)構(gòu)二水石膏晶體形貌半水石膏晶體形貌二、石膏的生產(chǎn)v原料：天然二水石膏；天然無水石膏；工業(yè)副產(chǎn)物磷石膏、氟石膏等。v生產(chǎn)工序： 原料(破碎) 脫水 磨細(xì)v生產(chǎn)(脫水)的工藝：非密閉煅燒(干燥空氣中)： 密閉蒸練(濕的水蒸氣)：v不同工藝得到不同組成的石膏膠凝材料天然石膏礦纖維狀晶體我國石膏礦分布非常廣泛非密閉煅燒脫水工藝及其產(chǎn)品CaSO42H2O 120180C可溶無水石膏-半水石膏 200360C 400500 C難溶無水石膏 500750C不溶無水石膏隨著煅燒溫度升高：二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)?型半水石膏-型轉(zhuǎn)變

8、可溶性無水石膏可溶性轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性無水石膏難溶性轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄詿o水石膏 密閉蒸練工藝及其產(chǎn)品：125180C水蒸氣-型半水石膏CaSO42H2O200360C可溶無水石膏400800C不溶無水石膏1不溶無水石膏CaSO4()8001180C地板石膏CaSO4與CaO生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品的組成CaSO42H2O 120180C干燥空氣125180C水蒸氣 -CaSO4 0.5H2O -CaSO4 0.5H2O -CaSO4()可溶 -CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密閉煅燒工藝及其產(chǎn)品組成密閉蒸煉工

9、藝及其產(chǎn)品組成石膏生產(chǎn)流程圖熟石膏高強石膏原料入口產(chǎn) 品廢氣排放三、建筑石膏的凝結(jié)硬化v凝結(jié)硬化過程中的水化反應(yīng)：凝結(jié)硬化過程中的水化反應(yīng)： CaSO4 0.5H2O 1.5H2O CaSO42H2OQ 即：石膏的水化反應(yīng)是由二水石膏制備半水石膏的逆反應(yīng)即：石膏的水化反應(yīng)是由二水石膏制備半水石膏的逆反應(yīng)v凝結(jié)硬化機(jī)理凝結(jié)硬化機(jī)理“溶解沉淀理論溶解沉淀理論”l 溶解溶解l 沉淀沉淀l 硬化硬化 半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者在水中不斷溶解，生成Ca2+、SO42-離子的飽和溶液半水石膏的飽和溶液，對于二水石膏是過飽和溶液，后者不斷結(jié)晶沉淀。 二水石膏

10、晶體不斷生長、連生、交錯，構(gòu)成晶體顆粒堆聚的結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)凝結(jié)硬化的物理化學(xué)過程 石膏漿體 半水石膏顆粒 二水石膏晶體石膏膠體石膏硬化體水孔隙水化初期：二水石膏晶體較少隨著水化反應(yīng)進(jìn)行二水石膏晶體量石膏硬化體中晶體堆積體 半水石膏在空氣中，也會吸收空氣中的水分子水化成二水石膏晶體。石膏顆粒表面分子首先水化顆粒表面二水石膏晶體不斷增多半水石膏全部水化成二水石膏 所以，石膏膠凝材料運輸、儲存中，必須防潮、防水，以免失效！石膏凝結(jié)硬化的影響因素v石膏的組成v石膏漿體的用水量v外加劑v細(xì)度凝結(jié)硬化速度的排序： 可溶性無水石膏半水石膏難溶性無水石膏不溶性無水石膏 用水量越大，石膏晶體顆粒越大；凝結(jié)硬化所需時

11、間增加 一些無機(jī)鹽(如硫酸鉀)可以促進(jìn)凝結(jié)硬化，而一些有機(jī)酸(如檸檬酸)可以延緩凝結(jié)硬化細(xì)度越細(xì)，凝結(jié)硬化越快。加水量50的硬化石膏的晶體較粗加水量24的硬化石膏的晶體較細(xì)時間(s)四、建筑石膏的性質(zhì)v建筑石膏的技術(shù)要求(GB977688)：密度：密度：2.502.70;強度：抗折強度、抗壓強度強度：抗折強度、抗壓強度; 細(xì)度：細(xì)度：0.2mm方孔篩篩余方孔篩篩余; 凝結(jié)時間：初凝、終凝時間凝結(jié)時間：初凝、終凝時間;v石膏硬化體及制品的特性：表觀密度較?。罕碛^密度較小：1.0孔隙率較大孔隙率較大強度較低強度較低耐水性和抗凍性較差耐水性和抗凍性較差防火性較好防火性較好隔熱性和吸聲性良好隔熱性和吸

12、聲性良好裝飾性裝飾性 學(xué)會分析、思考和回答問題！1. 石膏硬化體的表觀密度小，孔隙率大，Why？ 答：答：半水石膏需加水半水石膏需加水6080，才能使?jié){體達(dá)到成型所需可，才能使?jié){體達(dá)到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6的水量；的水量；即，有即，有4060多的水不能參與反應(yīng)，硬化后多余水分的揮多的水不能參與反應(yīng)，硬化后多余水分的揮發(fā)留下大量孔隙。發(fā)留下大量孔隙。2、孔隙率較大在應(yīng)用上，有哪些優(yōu)點和缺點Which？ 答：答：優(yōu)點優(yōu)點保溫隔熱性、吸聲隔聲性好；質(zhì)輕?？勺鳛閴Π濉⒈馗魺嵝?、吸聲隔聲性好；質(zhì)輕?？勺鳛閴Π?、天花板、墻面粉刷砂漿

13、等。天花板、墻面粉刷砂漿等。 缺點缺點強度低、吸水率較大、耐水性差。不能用作結(jié)構(gòu)強度低、吸水率較大、耐水性差。不能用作結(jié)構(gòu)材料，不宜用于潮濕環(huán)境等。材料，不宜用于潮濕環(huán)境等。3. 為什么石膏制品的耐水性差Why？ 答：答：石膏晶體是親水性很強的離子晶體，而且晶體內(nèi)有明石膏晶體是親水性很強的離子晶體，而且晶體內(nèi)有明顯的解理面，層間和晶體顆粒間是較弱的氫鍵結(jié)合，因此，顯的解理面，層間和晶體顆粒間是較弱的氫鍵結(jié)合，因此，水分子進(jìn)入，降低了晶體層間和顆粒間的相互作用力，導(dǎo)水分子進(jìn)入，降低了晶體層間和顆粒間的相互作用力，導(dǎo)致強度下降；其軟化系數(shù)只有致強度下降；其軟化系數(shù)只有0.300.45； 另一方面，

14、二水石膏在水中的溶解度較大，石膏制品另一方面，二水石膏在水中的溶解度較大，石膏制品長期在水中的強度將更低長期在水中的強度將更低 。學(xué)會分析、思考和回答問題！4、如何改善石膏制品的耐水性 How? 答：答：降低孔隙率，改善孔隙結(jié)構(gòu)，對毛細(xì)縫隙進(jìn)行憎水降低孔隙率，改善孔隙結(jié)構(gòu)，對毛細(xì)縫隙進(jìn)行憎水處理，以減小吸水率；處理，以減小吸水率； 摻加其它礦物或有機(jī)物，以降低晶體水化物的溶解度，摻加其它礦物或有機(jī)物，以降低晶體水化物的溶解度，阻止水分子對晶體顆粒間的削弱作用。阻止水分子對晶體顆粒間的削弱作用。二水石膏晶體解理面5、為什么石膏制品的防火性好Why? 答：答：石膏制品的孔隙率大，隔熱性較好；二水石

15、膏晶體含石膏制品的孔隙率大，隔熱性較好；二水石膏晶體含有兩個結(jié)晶水分子，在受熱后，二水石膏晶體脫去水分子，有兩個結(jié)晶水分子，在受熱后，二水石膏晶體脫去水分子，并蒸發(fā)吸收和帶走熱量；硫酸鈣分子的分解溫度很高，因并蒸發(fā)吸收和帶走熱量；硫酸鈣分子的分解溫度很高，因此，在高溫下，主要發(fā)生脫水和燒結(jié)。此，在高溫下，主要發(fā)生脫水和燒結(jié)。學(xué)會分析、思考和回答問題！6、進(jìn)一步思考的問題:v警察在勘察犯罪野外現(xiàn)場時，用石膏翻版罪犯足印，其原警察在勘察犯罪野外現(xiàn)場時，用石膏翻版罪犯足印，其原理是什么？理是什么？v試驗證明石膏板有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能，為什么？試驗證明石膏板有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能，為什么？v如何在土木工

16、程建設(shè)中正確地使用或選用石膏，為什么？如何在土木工程建設(shè)中正確地使用或選用石膏，為什么？調(diào)濕作用紅線條表示室內(nèi)濕度變化藍(lán)線條表示室外濕度變化u警察在勘察犯罪野外現(xiàn)場時,用石膏翻版罪犯足印,其原理是什么? 答：原理就是拓印原理。先用化學(xué)試劑噴灑在足跡上使其表面硬化，再用石膏澆灌足跡這樣可以做模型。因石膏流動性好，凝結(jié)速度快，體積穩(wěn)定，其在凝結(jié)硬化過程中有微膨脹，這種微膨脹可使其硬化后表面光滑飽滿、尺寸準(zhǔn)確，形成的模型紋理清晰，重量又輕。 u實驗證明石膏板有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的功能，為什么？ 答：吸水性強。石膏是硫酸鈣水合物結(jié)晶?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)中存在不穩(wěn)定的水分子。當(dāng)環(huán)境干燥的時候水分子會析出；當(dāng)環(huán)境潮濕的時

17、候水分子會被吸收成石膏化學(xué)組成的一部分。從而起到調(diào)節(jié)濕度的作用。五、石膏的分類及應(yīng)用（l）建筑石膏 建筑石膏是將天然石膏等原料在107170的溫度下煅燒成熟石膏，再經(jīng)磨細(xì)而成的白色粉狀物，其主要成分為型半水石膏。 建筑石膏硬化后具有很好的絕熱吸音性能和較好的防火性能吸濕性能；顏色潔白，可用于室內(nèi)粉刷施工，特別適合于制作各種潔白光滑細(xì)致的花飾裝飾，如加入顏料可使制品具有各種色彩；建筑石膏不宜用于室外工程和 65以上的高溫工程?？傊?，建筑石膏可用于室內(nèi)粉刷，制作裝飾制品，多孔石膏制品和石膏板等。 （2）模型石膏煅燒二水石膏生成的熟石膏，若其中雜質(zhì)含量少，較白粉磨較細(xì)的稱為模型石膏。它比建筑石膏凝結(jié)

18、快，強度高。主要用于制作模型、雕塑、裝飾花飾等。 （3）高強度石膏將二水石膏放在壓蒸鍋內(nèi)，在 l.3大氣壓（124）下蒸煉生成。型半水石膏，晶粒較粗、較細(xì)密，這種石膏硬化后具有較高的密實度和強度。高強度石膏適用于強度要求高的抹灰工程，裝飾制品和石膏板。摻入防水劑后，其制品可用于濕度較高的環(huán)境中。也可加入有機(jī)溶液中配成粘結(jié)劑使用。 （4）無水石膏水泥 將天然二水石膏加熱至400750時，石膏將完全失去水份，成為不溶性硬石膏，將其與適量激發(fā)劑混合磨細(xì)后即為無水石膏水泥。無水石膏水泥適宜于室內(nèi)使用，主要用以制作石膏板或其它制品，也可用作室內(nèi)抹灰。 （5）地板石膏 如果將天然二水石膏在800以上煅燒，

19、使部分硫酸鈣分解出氧化鈣，磨細(xì)后的產(chǎn)品稱為高溫煅燒石膏，亦稱地板石膏。地板石膏硬化后有較高的強度和耐磨性，抗水性也好，所以主要用作石膏地板，用于室內(nèi)地面裝飾。五、建筑石膏的應(yīng)用v建筑石膏是一種很好的綠色建材！v應(yīng)用中揚長避短，正確應(yīng)用！v建筑上的主要應(yīng)用有：建筑石膏制品：各種板材：墻板、天花板等藝術(shù)裝飾品粉刷石膏：墻面粉刷雕飾各種墻板德國一所教堂的外墻面雕飾室內(nèi)墻面和天花板的雕飾第二節(jié) 石 灰limev建筑石灰的組成與品種建筑石灰的組成與品種v建筑石灰的制備建筑石灰的制備v石灰的硬化石灰的硬化v石灰的性質(zhì)石灰的性質(zhì)v石灰的應(yīng)用石灰的應(yīng)用一、石灰的組成與品種v氣硬性石灰 粘土雜質(zhì)含量8%的石灰石

20、熱分解物及其水化物：生石灰粉：CaO；熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；石灰膏(漿)：Ca(OH)2、H2O；v水硬性石灰 粘土雜質(zhì)含量8%的石灰石熱分解物： CaO、活性SiO2、Al2O3等二、石灰的制備v原料：原料： 以以CaCO3為主要成分的天然巖石，如：石灰石、為主要成分的天然巖石，如：石灰石、白堊等。白堊等。v石灰的石灰的制備制備：石灰石的熱分解反應(yīng)：石灰石的熱分解反應(yīng)： CaCO3 CaOCO2制備工藝：制備工藝： 巖石巖石 破碎破碎 煅燒煅燒 粉磨粉磨(消解消解)制備工藝與產(chǎn)品石灰石10001200C磨細(xì)生石灰粉生石灰水噴淋熟石灰粉(水)化灰池石灰漿濃縮石灰膏陳伏煅燒溫度較低，時

21、間較短時， 欠火石灰煅燒溫度較高，時間較長時， 過火石灰減輕或消除過火石灰的危害石灰漿體 氫氧化鈣晶體 碳酸鈣晶體石灰凝膠體石灰碳化體水孔隙水分損失碳化三、石灰的硬化v結(jié)晶作用結(jié)晶作用生石灰或熟石灰水成為生石灰或熟石灰水成為Ca(OH)2漿體；漿體；漿體中游離水的不斷損失，導(dǎo)致漿體中游離水的不斷損失，導(dǎo)致Ca(OH)2結(jié)晶；結(jié)晶；晶粒長大、交錯堆聚成晶粒結(jié)構(gòu)網(wǎng)晶粒長大、交錯堆聚成晶粒結(jié)構(gòu)網(wǎng)硬化。硬化。v碳化作用碳化作用Ca(OH)2與空氣中的與空氣中的CO2氣體反應(yīng)，在表面形成氣體反應(yīng)，在表面形成CaCO3膜層。膜層。提高耐久性。提高耐久性。四、石灰的性質(zhì)v建筑石灰的技術(shù)要求：建筑石灰的技術(shù)要

22、求： CaO的含量的含量 CO2的含量的含量(欠火石灰欠火石灰) 細(xì)度細(xì)度 體積安定性體積安定性(過火石灰過火石灰)v建筑石灰的特性：建筑石灰的特性： 表觀密度較小表觀密度較小 漿體的可塑性好漿體的可塑性好 硬化后的強度較低硬化后的強度較低 耐水性差耐水性差 漿體硬化中容易開裂漿體硬化中容易開裂v過火石灰的危害過火石灰的危害 與水反應(yīng)很慢，石灰硬化后再與水反應(yīng)發(fā)生體積膨脹與水反應(yīng)很慢，石灰硬化后再與水反應(yīng)發(fā)生體積膨脹而引起開裂而引起開裂 。 問 題？1. 過火石灰有什么危害？應(yīng)如何消除？過火石灰有什么危害？應(yīng)如何消除？ 答：答：過火石灰密度較大，且顆粒表面有玻璃釉狀物包過火石灰密度較大，且顆粒

23、表面有玻璃釉狀物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸濕裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸濕水化，產(chǎn)生體積膨脹，影響體積穩(wěn)定性?？刹捎醚铀?，產(chǎn)生體積膨脹，影響體積穩(wěn)定性?？刹捎醚娱L石灰的熟化和陳伏期，或過濾掉。長石灰的熟化和陳伏期，或過濾掉。2.2.石灰硬化過程中，為什么容易開裂？使用時應(yīng)石灰硬化過程中，為什么容易開裂？使用時應(yīng)如何避免？如何避免？ 答：答：石灰漿體的硬化是靠水分的大量揮發(fā)，體積顯著收石灰漿體的硬化是靠水分的大量揮發(fā)，體積顯著收縮，因而容易導(dǎo)致開裂。在使用時，避免單獨使用，縮，因而容易導(dǎo)致開裂。在使用時，避免單獨使用，可摻加一些砂子、麻刀絲或紙筋等?？蓳郊右恍┥?/p>

24、子、麻刀絲或紙筋等。五、石灰的應(yīng)用v配制建筑砂漿和石灰乳配制建筑砂漿和石灰乳v配制無熟料水泥配制無熟料水泥 石灰火山灰活性材料石灰火山灰活性材料v配制三合土配制三合土 石灰粘土砂水石灰粘土砂水v作為其它建材制品的原料作為其它建材制品的原料 如：硅酸鹽制品、灰砂制品、碳化板等。如：硅酸鹽制品、灰砂制品、碳化板等。v軟土地基加固軟土地基加固第三節(jié) 水玻璃v水玻璃的組成水玻璃的組成v水玻璃的制備水玻璃的制備v水玻璃的硬化水玻璃的硬化v水玻璃的性質(zhì)水玻璃的性質(zhì)v水玻璃的應(yīng)用水玻璃的應(yīng)用v什么是水玻璃？什么是水玻璃？ 堿金屬硅酸鹽的水溶液：堿金屬硅酸鹽的水溶液： R2O nSiO2 + H2O 其中其中

25、R=Na、Kv什么是水玻璃的模數(shù)？什么是水玻璃的模數(shù)？ n: 氧化硅氧化硅SiO2與堿金屬氧化物與堿金屬氧化物R2O的摩爾比。的摩爾比。v模數(shù)對水玻璃性能的影響模數(shù)對水玻璃性能的影響 模數(shù)越大，粘度與粘結(jié)力越大，耐水性越好。模數(shù)越大，粘度與粘結(jié)力越大，耐水性越好。v水玻璃的制備方法：水玻璃的制備方法： 濕法：濕法： R2OnSiO2 + H2O 水玻璃（蒸汽加熱溶解）水玻璃（蒸汽加熱溶解） 干法：干法： R2OnSiO2 R2O nSiO2 （ 1300-1400C熔融 ） R2O nSiO2 + H2O 水玻璃（固態(tài)再蒸汽加熱溶解）水玻璃（固態(tài)再蒸汽加熱溶解）v水玻璃硬化過程水玻璃硬化過程

26、水玻璃與空氣中的水玻璃與空氣中的CO2反應(yīng)，生成無定型的硅酸凝膠，反應(yīng)，生成無定型的硅酸凝膠，隨著水分揮發(fā)干燥，硅酸凝膠轉(zhuǎn)變成隨著水分揮發(fā)干燥，硅酸凝膠轉(zhuǎn)變成SiO2而硬化。而硬化。v水玻璃的促硬劑：氟硅酸鈉水玻璃的促硬劑：氟硅酸鈉 其原理是氟硅酸鈉加速水玻璃中硅酸凝膠的析出和其原理是氟硅酸鈉加速水玻璃中硅酸凝膠的析出和SiO2的形成。的形成。v水玻璃的特性水玻璃的特性 良好的膠結(jié)能力良好的膠結(jié)能力 耐熱性好、不燃燒（耐熱性好、不燃燒（800-1200C） 較好的耐酸性能較好的耐酸性能 耐水性和耐堿性差耐水性和耐堿性差水玻璃硬化過程水玻璃硬化過程水玻璃溶液水玻璃溶液 硅酸凝膠硅酸凝膠 二氧化硅

27、玻璃體二氧化硅玻璃體RSiO4-4RRSiO4-4RRRRRH4SiO4H4SiO4H4SiO4H4SiO4RCO3SiO2SiO2SiO2SiO2R2CO3酸 化脫水交聯(lián)v水玻璃在建筑上應(yīng)用水玻璃在建筑上應(yīng)用u 配制耐酸混凝土與砂漿配制耐酸混凝土與砂漿u 配制耐熱混凝土與砂漿配制耐熱混凝土與砂漿u 配制快凝防水劑（與礬混合）配制快凝防水劑（與礬混合） 摻入到水泥漿、砂漿或混凝土中，堵漏、填縫及搶摻入到水泥漿、砂漿或混凝土中，堵漏、填縫及搶修。修。u 加固地基基礎(chǔ)（與氯化鈣溶液混合）加固地基基礎(chǔ)（與氯化鈣溶液混合） 析出硅酸膠體，膠結(jié)和填充孔隙。析出硅酸膠體，膠結(jié)和填充孔隙。問 題？1.為什么水玻璃能配制耐酸混凝土和砂漿？ 答：答：水玻璃溶液的凝結(jié)硬化是在酸作用下，使硅酸根水玻璃溶液的凝結(jié)硬化是在酸作用下，使硅酸根離子逐步縮聚交聯(lián)成二氧化硅玻璃體，因此，酸性離子逐步縮聚交聯(lián)成二氧化硅玻璃體，因此，酸性條件只會使水玻璃中硅酸根離子的交聯(lián)度提高，更條件只會使水玻璃中硅酸根離子的交聯(lián)度提高，更加密