1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上無(wú)機(jī)膠凝材料的綜述11 無(wú)機(jī)膠凝材料的定義、分類、特點(diǎn)凡是自身經(jīng)過(guò)一系列、作用，或與其他(如水等)混合后一起經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)作用，能由槳體變成堅(jiān)硬的，并能將散粒(如、等)或塊、片狀材料(如磚、石塊等)膠結(jié)成整體的物質(zhì)，稱為膠凝材料。膠凝材料按共化學(xué)組成，可分為有機(jī)膠凝材料(如瀝青、樹(shù)脂等)與無(wú)機(jī)膠凝材料(如石灰、水泥等)。無(wú)機(jī)膠凝材料又稱礦物膠凝材料，它根據(jù)硬化可分為氣硬性膠凝材料與水硬性膠凝材料。氣硬性膠凝材料只能在中硬化，并旦只能在空氣中保持或發(fā)展其強(qiáng)度，如、等；水硬性膠凝材料則不僅能在空氣中，而且能更好地在水中硬化，保持并發(fā)展其強(qiáng)度，如。無(wú)機(jī)凝膠材料的特點(diǎn)：

2、原料豐富，生產(chǎn)成本低；耐久性好，適應(yīng)性強(qiáng)耐火性好；維護(hù)成本低；組合或復(fù)合其它材料的能力強(qiáng)；可有效的利用廢渣。1.2 水泥在基建領(lǐng)域內(nèi)，水泥、鋼材和木材并列為三大建筑材料。水泥是無(wú)機(jī)膠凝材料中產(chǎn)量最大、最重要的一種，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的一種重要物資，也是反映國(guó)家境界實(shí)力強(qiáng)弱和科技水平高低的重要產(chǎn)品之一。水泥的分類：（1）按水泥的化學(xué)成分分類：硅酸鹽系；鋁酸鹽系；硫鋁酸鹽系；磷酸鹽系。（2）按混合方法分類：一般水泥；快硬高強(qiáng)水泥；水工水泥及耐侵蝕水泥；膨脹水泥；油井水泥及耐高溫水泥；裝飾水泥；地方性水泥。1.3 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 1.3.1 硅

3、酸鹽水泥的生產(chǎn)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)技術(shù)：“兩磨一燒”1）生料的配制與磨細(xì)；2）將生料經(jīng)煅燒使之部分熔融形成熟料；3）將熟料與適量石膏共同磨細(xì)稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥熟料的主要成分：硅酸三鈣（C3S）;硅酸二鈣（C2S）;鐵鋁酸四鈣（C4AF） ；鋁酸三鈣（C3A） ，它們主要由氧化鈣（CaO） 、氧化硅（SiO2） 、氧化鋁（Al2O3）和氧化鐵（Fe2O3）等氧化物在高溫下相互作用而形成的。原料中的雜質(zhì)會(huì)給水泥質(zhì)量帶來(lái)?yè)p害。如氧化鎂(MgO)，它在高溫下會(huì)“死燒”，燒后的氧化鎂稱游離氧化鎂(f-MgO)，它會(huì)引起水化后的水泥體積穩(wěn)定性不良。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氧化鎂熟料中含量少于5%6%,生料中的氧

4、化鎂含量少于3.5%。生料的配制：1）按化學(xué)成分確定原料的比例；2）將原料磨細(xì)，并混合均勻。水泥熟料的煅燒：采用回轉(zhuǎn)窯，也可用力窯煅燒配制好的生料。水泥的磨制：將煅燒后的熟料吸水、穩(wěn)定質(zhì)量后加入石膏磨細(xì)，就得到了硅酸鹽水泥。1.3.2 水泥熟料中的礦物硅酸三鈣（C3S）C3S的含量約為37一60，是熟料中的主要成分，他是決定水泥早期強(qiáng)度和總強(qiáng)度的主要成分。硅酸三鈣含量越高對(duì)水泥強(qiáng)度越有利。硅酸二鈣（C2S） C2S的含量約為1537，占第二位。它是決定水泥后期強(qiáng)度的主要成分。鋁酸三鈣（C3A） C3A的含量約為7一15，它是決定水泥水化放熱的主要曠物。鐵鋁酸四鈣（C4AF） C4AF的含量約為

5、10一18，早期具有一定強(qiáng)度，但總強(qiáng)度低。由上述可知， C2S和C3S的含量約為水泥總重的75它們是決定水泥強(qiáng)度的主要成分。1.3.3硅酸鹽水泥的水化、硬化如上所述，硅酸鹽水泥水化后主要有五種水化產(chǎn)物。即：水化硅酸鈣、水化鐵酸鈣、 氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣。水泥的凝結(jié)硬化就是C3S、C2S、C4AF、C3A與水作用形成以上五種水化物的過(guò)程。2.白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥白水泥：以硅酸鈣為主要成分，并大量減少氧化鐵等有色化合物，再加入石膏磨制成的白色水硬性膠凝材料。且水泥越細(xì)，白度越高。彩色水泥：在白水泥和普通硅酸鹽水泥中加入顏料磨制而成。3. 石膏礬土膨脹水泥膨脹水泥是由無(wú)機(jī)膠凝

6、材料膨脹劑混合制成的。 石膏礬土膨脹水泥是使用礬土水泥熟料，加入適暈的半水石膏、石灰（85：10：5），共同磨細(xì)制成的。這種水泥在硬化過(guò)程中具有體積膨脹的特點(diǎn)（生成水化硫鋁酸鈣）。3.2 鋁酸鹽水泥 鋁酸鹽水泥的主要成分是磷酸鈣，它主要有高鋁水泥(礬土水泥)、鋁酸鹽膨脹(自應(yīng)力)水泥、鋁酸鹽耐火水泥等。其中高鋁水泥為最重要的品種。 高鋁水泥的水化、凝結(jié)和硬化過(guò)程與硅酸鹽水泥基本相同，不同點(diǎn)在于水化產(chǎn)物和反應(yīng)速度不一樣。鋁酸一鈣（CA)和水發(fā)生反應(yīng)的最終生成物是水化鋁酸二鈣(C2AH8)及氫氧化鋁，它的水化反應(yīng)速度較快，所以高鋁水泥早期強(qiáng)度增進(jìn)較快。高鋁水泥具有很好的抗硫酸鹽性能，甚至比硫酸鹽水

7、泥還強(qiáng)。這是由千高鋁水泥主要組成是低鈣鋁酸鹽，它不與酸發(fā)生反應(yīng)。另一個(gè)重要原因是由于高鋁水泥水化時(shí)生成鋁膠(AH3),在材料表面形成保護(hù)性薄膜。高鋁水泥中還可以加入石膏和無(wú)水石膏，可有效的克服長(zhǎng)期強(qiáng)度降低的現(xiàn)象。4.鎂質(zhì)膠凝材料4.1鎂質(zhì)凝膠材料的原料 鎂質(zhì)膠凝材料一般是指苛性苦土(MgO)和苛性白云石(主要成分是MgO和CaCO3)。苛性苦土的主要原料是天然菱鎂礦，苛性白云石的主要原料是天然的白云石。除此之外還有蛇紋石，其化學(xué)成分為含水硅酸鎂（3MgO·2SiO2·2H2O）4.2鎂質(zhì)膠凝材料的煅燒菱鎂礦的煅燒溫度約為800850，其分解產(chǎn)物為MgO；苛性白云石煅燒溫度在

8、650760，其分解按下列兩步進(jìn)行4.3氯化鎂在氧化鎂漿體中的作用氯化鎂的作用：1）加速氧化鎂的溶解；2）降低體系的過(guò)飽和度。其有效途徑是提高水化產(chǎn)物的溶解度或迅速形成復(fù)鹽。在氧化鎂中加入氯化鎂形成水化相Mg(OH)2、Mg3(OH)5Cl.4H2O和Mg2(OH)3Cl.4H2O。這些水化相的形成和轉(zhuǎn)變是根據(jù)該體系中MgO/MgCl2分子比的不同而變化（如下）。當(dāng)MgO/MgCl2<4時(shí)，形成的水化物主要是Mg3(OH)5Cl.4H2O ，同時(shí)存在少量剩余的MgCl2；當(dāng)4<MgO/MgCl2<6時(shí)，形成穩(wěn)定的Mg3(OH)5Cl.4H2O；當(dāng)MgO/MgCl2>6時(shí)，在常慍下形成Mg(OH)2與Mg3(OH)5Cl.4H2O；當(dāng)MgO/MgCl25時(shí)，可形成Mg2(OH)3Cl.4H2O；3.2.4 鎂質(zhì)膠凝材料硬化強(qiáng)度與抗水性 氯化鎂溶液跳支的鎂質(zhì)膠凝材料的為多相多孔結(jié)構(gòu)，其硬化如圖3-3中的曲線1。鎂質(zhì)膠凝材料的抗水性差，這主要是由于氯鹽的