土木工程材料(全国应用型高等院校土建类“十二五”规划教材)
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第3章 无机胶凝材料

基本要求

(1)了解无机胶凝材料的分类。

(2)掌握气硬性胶凝材料的概念。

(3)熟悉石灰、石膏和水玻璃的原材料及生产,以及这三种无机气硬性胶凝材料的特性、技术性质要求及主要用途。

(4)熟悉硅酸盐水泥的矿物组成。

(5)了解水泥的生产及其水化硬化机理。

(6)掌握通用硅酸盐水泥的品质指标和性能特点及选用原则。

(7)了解水泥石的腐蚀与防止。

(8)了解专用水泥和特性水泥的主要性能及使用特点。

本章重点

(1)无机气硬性胶凝材料的基本知识。

(2)几种典型的无机气硬性胶凝材料的特性及用途。

(3)以通用硅酸盐水泥为基础,再拓展至其他特性水泥和专用水泥。

本章难点

(1)无机气硬性胶凝材料的硬化机理。

(2)硅酸盐水泥的水化硬化机理。

(3)水泥石的腐蚀与防止。

图3.1 胶凝材料的分类

凡在一定条件下,经过自身的一系列物理、化学作用后,能将其他材料黏结成为具有一定强度的整体材料,总称为胶凝材料。这里的其他材料包括粉状材料(石粉、木屑等)、纤维材料(钢纤维、矿棉、玻纤、聚酯纤维等)、散粒材料(砂子、石子、轻集料等)、块状材料(砖、砌块等)、板材(石膏板、水泥板、聚苯板等)。根据胶凝材料的化学组成,可将其分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两类,如图3.1所示。

有机胶凝材料是以天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分的胶凝材料,常用的有沥青、各种合成树脂等。无机胶凝材料是以无机化合物为基本成分的胶凝材料,根据其凝结硬化条件的不同,又可分为气硬性的和水硬性两类。

气硬性胶凝材料只能在空气中凝结硬化,保持并发展其强度。气硬性胶凝材料在水中不能硬化,也就不具有强度。已硬化并具有强度的制品在水的长期作用下,强度会明显下降以至被破坏。因此,气硬性胶凝材料只适用于干燥环境中。常用的气硬性胶凝材料有石膏、石灰和水玻璃等。水硬性胶凝材料既能在空气中硬化,又能更好的在水中硬化,且保持并继续发展其强度。常用的水硬性胶凝材料主要包括各种水泥。胶凝材料的凝结硬化过程通常伴随着一系列复杂的物理化学反应和体积变化,且许多内部和外部因素影响其过程,并最终使凝结硬化后的制品性能产生很大差异。不同胶凝材料之间的差异很大。