危加阳建筑材料项目3.ppt

三、水玻璃 3.3.1 水玻璃的产生 水玻璃俗称“泡花碱”，是由碱金属氧化物和二氧化硅组合而成的能容易水的一种金属硅酸盐物质。 建筑工程中常用的水玻璃是硅酸钠的水溶液。其化学式为： Na2O·nSiO2 咨询：相关知识 3.3.1 水玻璃的组成及生产 2.3 水 玻 璃 俗称“泡花碱”，由碱金属氧化物和二氧化硅组成，属于可溶性硅酸盐类； 化学通式：R2O · nSiO2，其中n为水玻璃模数； 碱性水玻璃n3，中性水玻璃n≥3； 1. 组成 生产 水玻璃模数n越大，因硬化时析出的硅酸凝胶nSiO2 · mH2O较多，水玻璃粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘结强度、抗压强度等越高，耐水性越好，抗渗性及耐酸性也越好。 2. 生产 硬化 水玻璃的生产方法分为湿法和干法两种； 湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂和苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热。直接反应成液体水玻璃。 干法生产硅酸水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于1300℃~1400 ℃温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃（固体水玻璃在水中加热溶解而生成液体水玻璃）： 生产水玻璃的反应式如下： nSiO2+ Na2CO3=Na2O·nSiO2+CO2 n为水玻璃模数，即二氧化硅与氧化钠的摩尔比。 其溶解的难易程度与水玻璃模数n的大小有关。 N值越大，水玻璃的粘度越大，粘结能力越强,越难溶解，但较易分解、硬化。 建筑工程中常用水玻璃的n值一般为2.5-2.8 之间。 咨询：相关知识 液体水玻璃常含杂质而呈青灰色，绿色或微黄色，以无色透明的液体水玻璃为最好。液体水玻璃可以与水按任意比例配合。使用时仍然可以加水稀释。 咨询：相关知识 3.3.2 水玻璃的硬化 水玻璃在空气中与二氧化碳作用，析出二氧化硅凝胶，凝胶因干燥而逐渐硬化，其反应式为： 咨询：相关知识 氟硅酸钠的适合掺量，为水玻璃质量的2-15%。 加入氟硅酸钠后，水玻璃的初凝时间可以缩短到30-60分钟，终凝时间可以缩短到240-360分钟，7天基本上达到最高强度。 咨询：相关知识 2.3.2 水玻璃的硬化 液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥硬化： 在空气中的硬化 技术特性 由于空气中CO2粘度较低，这个过程进行得很慢，为加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸钠（Na2SiF6）作为促硬剂，促使硅酸凝胶加速析出。氟硅酸钠的适宜用量为水玻璃重量的12%~15%。 加入氟硅酸钠促使硬化 水玻璃硬化过程 水玻璃溶液 硅酸凝胶 二氧化硅玻璃体 R＋ SiO4-4 R＋ R＋ SiO4-4 R＋ R＋ R＋ R＋ R＋ H4SiO4 H4SiO4 H4SiO4 H4SiO4 R＋ CO3＋ SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 R2CO3 酸 化 脱水交联 咨询：相关知识 3.3.3 水玻璃的性质 (1)、粘结强度较高 水玻璃有良好的粘结能力，硬化时析出的硅酸凝胶，有堵塞毛细孔隙而防止水渗透的作用。 (2)、耐热性好 水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。用于配置水玻璃耐热混凝土，耐热砂浆，耐热胶泥等。 咨询：相关知识 (3)、耐酸性强 水玻璃能经受除氢氟酸、过热（300摄氏度以上）磷酸、高级脂肪酸或油酸以外的几乎所有的无机酸和有机酸的作用，用于配置水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。 (4)、耐碱性、耐水性较差 水玻璃加入氟硅酸钠后，仍不能完全硬化，仍有一定量的水玻璃。由于水玻璃可溶于碱，且溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。为了提高耐水性，可以采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸性处理。 咨询：相关知识 2.3.3 水玻璃的技术特性 1. 粘结力强 耐酸不耐碱 水玻璃是建筑上常用的粘结材料和胶凝材料。硬化后具有较高的粘结强度、抗拉和抗压强度。 2. 耐酸不耐碱 硬化后的水玻璃，主要成分是SiO2，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用。但不耐碱性介质侵蚀。(SiO2 和R2O · nSiO2均为酸性物质，溶于碱) 可作耐酸混凝土的胶凝材料，与耐酸骨料配制耐酸砂浆、耐酸混凝土。 3. 耐热性好 工程应用 水玻璃不燃烧，高温下硅酸凝胶干燥得更加强烈，强度并不降低，甚至有所增加。 3.3.4 水玻璃的工程应