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第 二 章 无机胶凝材料 Inorganic Binders or Inorganic Cementitous materials 本 章 主 要 内 容 石膏 石灰 水玻璃 硅酸盐水泥 掺混合材的硅酸盐水泥 其它品种水泥 教 学 大 纲 石膏：石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建筑石膏的特性、质量要求与应用。 石灰：石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的特性、质量要求与应用。 水玻璃：水玻璃的组成；水玻璃的硬化；水玻璃的性质；水玻璃的应用。 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥的生产过程与硅酸盐水泥熟料的矿物组成。硅酸盐水泥的凝结与硬化。硅酸盐水泥的技术要求。水泥石的腐蚀与防止。硅酸盐水泥的性质、应用与存放。 掺混合材料的硅酸盐水泥：混合材料。普通硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的特点与应用。 其它品种水泥：快硬硅酸盐水泥、白色及彩色硅酸盐水泥、膨胀水泥、道路水泥、中低热水泥和抗硫酸盐水泥等的特点与应用。 高铝水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。 概述 基本概念 胶凝材料的分类 学习要求 基本概念：什么是胶凝材料？ 定义： 经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。 特征： 严格意义上胶凝材料应指浆体； 能在常温下凝结硬化为固体； 有较强的胶结能力； 具有一定的使用性能。 胶凝材料的种类？ 按其化学组成： 有机胶凝材料：沥青、树脂等。 无机胶凝材料：水泥、石膏、石灰等。 复合胶凝材料：牙齿水泥、酸－碱水泥。 按其硬化条件： 气硬性胶凝材料 石膏、石灰等； 水硬性胶凝材料 各种水泥等。 气硬性与水硬性胶凝材料的特点 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发展其强度； 关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！ 水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。 关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！ 学习要求—三问？ 胶凝材料凝结硬化机理及其影响因素是什么(What)？ 土木工程对胶凝材料有哪些性能要求(Which)？ 怎样正确选择和使用胶凝材料(How)？ 第一节 石 膏Plaster 石膏的组成与结构 Composition and Structure of Plaster 石膏的生产 Plaster Production 建筑石膏的凝结与硬化 Setting and Hardening of Plastter 建筑石膏的性质 Properties of Plaster and its Articles 建筑石膏的应用 Utilization of Plaster and its Articles Summary 性质——石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是?-半水石膏CaSO4?0.5H2O; 生产方法——建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在120~180 ?C干燥下脱水制备； 凝结硬化机理——“溶解—沉淀”理论，即通过半水石膏在水中不断溶解，二水石膏不断结晶，晶体不断生长、相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化； 性能——浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结时有微膨胀、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、对人体和环境无害。 应用——各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。 进一步研究开发的课题 先进纤维石膏基复合材料 高强石膏及其制品 提高石膏及其制品的耐水性 外墙保温砂浆及其装饰 钢结构防火涂层 石膏应用的历史 9000年前，叙利亚和土耳其的安那托力亚就有古迹； 5000年前，埃及人就在敞开的火炉中煅烧石膏，然后破碎磨成粉末，再与水拌和制得用于金字塔建造中石块得粘结材料——灰浆； 372-287 BC，古希腊人采用天然透明石膏（亚硒酸石膏）做神庙得窗户； 古罗马人用石膏浇注了成千上万座古希腊得雕塑。 十七世纪，法国巴黎的木质房的所有墙壁均用石膏灰浆（plaster）覆盖，以提高防火性能，因而，法国巴黎有“石膏的首都（capital of plaster）之称。 石膏灰浆又称为“Plaster of Paris”它是半水硫酸钙(CaSO4?? H2O)，二水硫酸钙 (CaSO4?2H2O)称为 gypsum 一、石膏的组成与结构 石膏的矿物组成： CaSO4·xH2O 二、石膏的生产 原料： 天然二水石膏； 天然无水石膏； 工业副产物——磷石膏、氟石膏等。 生产工序： 原料(破碎)