3 气硬性凝材料.ppt

第3章 气硬性胶凝材料 石膏制品吸水后除强度降低外，如果受冻，还会因孔隙中的水结冰膨胀而崩裂，故其抗冻性差，不宜用于潮湿部位。 要提高石膏制品耐水性可采取如下措施：降低硫酸钙在水中的溶解度；提高石膏制品的密实度；制品外表面涂刷或浸渍保护层，以减少水分渗透到石膏制品内部。 第3章 气硬性胶凝材料 3.3 水玻璃 水玻璃俗称泡花碱，是一种可溶于水的硅酸盐。 由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅组成，化学通式为R2O·nSiO2，其中n表示水玻璃组成中SiO2与R2O的物质的量之比，成为水玻璃的模数，R代表Na或K，即硅酸钠水玻璃（ Na2O·nSiO2 ）和硅酸钾水玻璃（ K2O·nSiO2 ），以硅酸钠水玻璃最为常用。 第3章 气硬性胶凝材料 3.3.1 水玻璃的生产 水玻璃的主要原料是石英砂、纯碱、烧碱。? 生产水玻璃的方法有湿法和干法两种。 湿法生产 干法生产　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 第3章 气硬性胶凝材料 湿法生产： 湿法生产硅酸钠水玻璃时，将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅（2~3个大气压）内用蒸汽加热，并搅拌，使直接反应而成液体水玻璃。? 干法生产： 将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉内以1300~1400℃温度熔化，生成固体水玻璃，然后再水中加热溶解成液体水玻璃。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 第3章 气硬性胶凝材料 液体水玻璃因所含杂质不同，而呈青灰色、绿色或淡黄色粘稠状，以无色透明的水玻璃为最好。 水玻璃具有良好的粘结性能，水玻璃的模数越大，胶体组分越多，越难溶于水，粘结能力越强。 液体水玻璃可以与水按任意比例混合成不同浓度的溶液。 同一模数的液体水玻璃，其浓度越稠，则密度越大，粘结力越强。 建筑中常用的水玻璃模数为2.6~2.8，密度为1.36~1.50g/cm3。 水玻璃应在密闭条件下存放。长时间存放后，水玻璃会产生一定的沉淀，使用时应搅拌均匀。 第3章 气硬性胶凝材料 3.3.2 水玻璃的硬化 液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，析出无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：? Na2O·nSiO2+CO2+mH2O→Na2CO3+nSiO2·mH2O 由于空气中的CO2的浓度较低，故上述过程进行很慢。为加速硬化，常加入氟硅酸钠（Na2SiF6）作为促硬剂，以加速硅酸凝胶析出： 2Na2O·nSiO2＋mH2O＋Na2SiF6＝(2n＋1)SiO2·mH2O＋6NaF SiO2·mH2O＝SiO2＋mH2O　　　　　　　　　　　　 　 第3章 气硬性胶凝材料 水玻璃的硬化过程大致分为两个阶段： 第一阶段，硅酸凝胶的生成和析出。由于硅酸凝胶具有良好的粘结性，它能把分散的颗粒相互胶结起来，所以硅酸凝胶的生成和析出是水玻璃产生早期强度的原因。 第二阶段，生产的硅酸凝胶脱水缩聚，由单分子结构变成线型结构、网状结构，最后变成空间结构，把分散的颗粒进一步聚裹成一个紧密的整体。因此，硅酸凝胶的脱水缩聚是水玻璃后期强度增长的原因。 第3章 气硬性胶凝材料 氟硅酸钠的适宜掺量为水玻璃质量的12%~15%。 用量太少，硬化速度慢，强度低，且未反应的水玻璃易溶于水，导致耐水性差。 用量太多，则凝结过快，造成施工困难，且渗透性大，强度也低。 氟硅酸钠有毒，操作时应注意安全。 第3章 气硬性胶凝材料 3.3.4 水玻璃的性质 ?水玻璃硬化后具有如下性质： 水玻璃有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止液体渗透的作用。硬化后具有较高的粘结强度。　 水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥快，形成二氧化硅空间网状骨架，强度并不降低甚至有所提高，因此具有良好的耐热性，耐热温度一般可达800~1200℃。 耐酸性强，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。 耐水性和耐碱性较差，因为水玻璃在加入氟硅酸钠后，仍会有少量水玻璃不能硬化，而Na2O·nSiO2能溶于碱和水。　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 第3章 气硬性胶凝材料 3.3.5 水玻璃的应用 涂刷建筑材料表面，提高抗风化能力。　 配制耐酸水泥。 配制耐热材料。 配制速凝防水剂。 作为注浆材料加固地基。　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 第3章 气硬性胶凝材料 3.4 菱苦土 菱苦土是一种白色或浅黄色的粉末，其主要成分是氧化镁（MgO）。 它的主要原料是天然菱镁矿（MgCO3），也可用蛇纹石（3MgO·2SiO2·2H2O）、冶炼轻质镁合金的熔渣或以海水位原料来提制菱苦土。 我国菱镁矿蕴藏量丰富，辽宁、吉林、内蒙、宁夏、山东、湖北等为主要产地。 第3章 气硬性胶凝材料 3.4.1 菱苦土的生产 碳酸镁一般在400℃开始分解，600~650 ℃时分解反应剧烈进行，实际生产时煅烧温度为800~850 ℃ 。 MgCO3 → MgO + CO2↑