模塊二氣硬性膠凝材料

常見的建筑材料何為膠凝材料？膠凝材料(cements,bindingmaterials)定義：在土木過程中，能將各種散粒礦質(zhì)材料或塊狀材料粘結(jié)成為一個(gè)整體的材料。分類：有機(jī)膠凝材料：瀝青、樹脂、橡膠無機(jī)膠凝材料：氣硬性膠凝材料水硬性膠凝材料膠凝材料有機(jī)膠凝材料：瀝青、樹脂、橡膠等無機(jī)膠凝材料氣硬性：石膏、石灰、菱苦土、水玻璃水硬性：各種水泥氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化、保持或持續(xù)開展強(qiáng)度的無機(jī)膠凝材料。常用：石灰、石膏、水玻璃等石灰的生產(chǎn)特點(diǎn)：在水中不凝結(jié)，也根本沒有強(qiáng)度。即使在潮濕環(huán)境中強(qiáng)度也很低，通常不宜使用。水硬性膠凝材料：不僅在空氣中而且在水中能更好地硬化，并保持和開展其強(qiáng)度(各種水泥)石灰膏

原料：以含碳酸鈣為主的天然巖石和化工副產(chǎn)品。天然巖石主要有石灰石、大理石、白云石、方解石、白堊、石灰華、貝殼等；化工副產(chǎn)品主要有電石渣〔消化電石而得〕等:CaC2+2H2O=C2H2

+Ca(OH)22.1.1石灰的生產(chǎn)

主要原料、燒制及產(chǎn)品2.1石灰2.1石灰燒制及產(chǎn)品：CaCO3+178

103J/molCaO+CO2

900~1100℃

“欠火石灰”、“過火石灰”石灰的熟化過火石灰欠火石灰特點(diǎn)：石灰外表出現(xiàn)裂紋或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色灰黑熟化慢；硬化后體積膨脹，引起鼓包和開裂1.濕消化：在消化槽中，給石灰塊和石灰粉不停的澆水，并不斷攪拌，直至放熱結(jié)束。2.干消化：石灰工業(yè)企業(yè)中，常用到。3.加壓消化：常見于難消化的石灰，如硬燒石灰、鎂質(zhì)石灰等。4.工業(yè)副產(chǎn)品：生產(chǎn)乙炔工業(yè)中：CaC2+2H2O=C2H2

+Ca(OH)22.1.2石灰的熟化與硬化1.石灰的熟化熟化〔消化〕：工地上使用石灰時(shí)，通常將生石灰加水，使之消解為熟(消)石灰——?dú)溲趸}的過程。石灰產(chǎn)品特點(diǎn)：速度快；體積膨脹；放出大量的熱。生石灰粉消石灰粉，主要成分為Ca(OH)2，又稱“熟石灰〞。石灰膏900~1100℃塊狀生石灰加過量水消化磨細(xì)加水拌合加適量水消化、然后干燥陳伏用于拌制石灰土、三合土用于拌制石灰砌筑砂漿或抹灰砂漿真題觀察討論注冊(cè)考試真題1．石灰乳涂料將熱化好的消石灰參加水稀釋，直接用于室內(nèi)墻壁和天棚的涂料?！獏⒓痈鞣N耐堿顏料，可變成彩色涂料?！獏⒓由倭磕ゼ?xì)slag或flyash，提高其耐水性。——參加明礬，氯化鈣，聚乙烯醇等減少涂層粉化。2．石灰砂漿①石灰膏+砂+水+拌制，既可用作砌筑砂漿又可用作抹面。②石灰膏+纖維+水拌制，多用于抹面。3．石灰土和三合土石灰土〔石灰+粘土〕和三合土〔石灰+粘土+砂堿炸渣等填料〕，多用于加固地面、密實(shí)地面，穩(wěn)定地基。5．碳化石灰板將磨細(xì)生石灰、纖維狀填料或輕質(zhì)骨料攪拌成型，然后用CO2進(jìn)行碳化，而成的一種輕質(zhì)板材。6．將生石灰用于惰性膠凝材料的激發(fā)劑。7．接觸硬化膠凝材料。硬化的特點(diǎn)石灰漿體在空氣中逐漸硬化，是由以下兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的過程來完成的：結(jié)晶作用〔枯燥硬化〕：游離水分蒸發(fā)或被砌體吸收，Ca(OH)2以結(jié)晶形態(tài)析出，漿體逐漸失去塑性。碳化作用〔碳化硬化〕：Ca(OH)2與空氣中的CO2與水化合生成CaCO3晶體，釋出水分并被蒸發(fā)：2.石灰的硬化碳化作用實(shí)際上是二氧化碳與水形成碳酸，然后與氫氧化鈣反響生成碳酸鈣，所以這個(gè)作用不能在沒有水分的全干狀態(tài)下進(jìn)行。結(jié)晶自里向表，碳化自表向里速度慢〔通常需要幾周的時(shí)間〕體積收縮大〔容易產(chǎn)生收縮裂縫〕3.硬化的特點(diǎn)由此可見，石灰是一種硬化慢、強(qiáng)度低的氣硬性膠凝材料。工程實(shí)例分析石灰漿A觀察與討論：兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差異？成因？?jī)煞N已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差異？成因？石灰漿B兩種已經(jīng)硬化的石灰砂漿產(chǎn)生的裂紋有何差異？成因？石灰砂漿B為網(wǎng)狀干縮性裂紋，是因石灰砂漿在硬化過程中枯燥收縮所致。尤其是水灰比過大，石灰過多，易產(chǎn)生此類裂紋。硬化工程實(shí)例分析[實(shí)例一]:

某住宅樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面，數(shù)月后墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)那么的網(wǎng)狀裂紋，同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)現(xiàn)局部凸出的放射狀裂紋，試分析原因。[實(shí)例二]：某多層住宅樓室內(nèi)抹灰采用的是石灰砂漿，交付使用后出現(xiàn)墻面普遍鼓包開裂的，試分析其原因。欲防止這種情況發(fā)生，應(yīng)采取什么措施？1．消化時(shí)的溫度與石灰粒度石灰在消化期間的溫度應(yīng)注意石灰的粒度大小，研究結(jié)論指出，粒度較大的生石灰應(yīng)在較低的溫度下消化，而粒度小的應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行消化。這主要是與形成的石灰漿到達(dá)最好的塑性有關(guān)。2．石灰制品受潮后易溶解，致使強(qiáng)度下降所以不宜在潮濕環(huán)境中使用，假設(shè)必須要用，就必須進(jìn)行處理。四、關(guān)于石灰用于建筑中的一些本卷須知：鈣質(zhì)生石灰MgO≤5%；鈣質(zhì)消石灰粉MgO≤4%鎂質(zhì)生石灰MgO＞5%；鎂質(zhì)消石灰粉MgO＞4%生石灰熟化為石灰漿時(shí)，形成了顆粒極細(xì)的呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣，外表吸附一層厚水膜。因此用石灰調(diào)成的石灰砂漿突出的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的可塑性。工程應(yīng)用：1.保水性與可塑性好硬化慢一種常見的改善水泥砂漿可塑性的方法水泥砂漿石灰漿混合砂漿從石灰漿體的硬化過程可以看出，由于空氣中二氧化碳稀薄，碳化甚為緩慢。而且外表碳化后，形成緊密外殼，不利于碳化作用的深入，也不利于內(nèi)部水分的蒸發(fā)，因此石灰是硬化緩慢的材料。2.硬化過程緩慢硬化后強(qiáng)度低石灰在硬化過程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起顯著的收縮、開裂，所以除調(diào)成石灰乳作為薄層涂刷外，不宜單獨(dú)使用。常在其中摻入砂、紙筋等以減少收縮、提高抗裂能力和節(jié)約石灰。3.硬化時(shí)體積收縮大石灰的硬化只能在空氣中進(jìn)行，硬化后的強(qiáng)度也不高。受潮后石灰溶解，強(qiáng)度更低，在水中還會(huì)潰散。如石灰砂漿〔1：3〕28天強(qiáng)度僅為0.2~0.5MPa。4.硬化后強(qiáng)度低易受潮為充分消化石灰，獲得較好的塑性，拌制石灰的用水量較大，石灰凝結(jié)硬化時(shí)多余水分蒸發(fā)，會(huì)留下大量孔隙，因而其密實(shí)性很差。耐水性差5.易受潮不宜貯存應(yīng)用石灰漿在水中或潮濕環(huán)境中沒有強(qiáng)度，已凝結(jié)硬化的石灰在水中會(huì)潰散。6.耐水性差所以，石灰不宜在潮濕環(huán)境下使用；不宜用于重要建筑物根底；石灰砂漿抹墻可產(chǎn)生一定的透氣性。2.1.5石灰的應(yīng)用調(diào)入少量水泥、?；郀t礦渣或粉煤灰，可提高其耐水性調(diào)入氯化鈣或明礬，可減少涂層粉化現(xiàn)象1.石灰乳灰土石灰膏砂水石灰砂漿〔抹面〕消石灰粉或熟化好的石灰膏

水石灰乳（廉價(jià)涂料）作抹面砂漿時(shí)，需參加紙筋、麻刀等纖維物質(zhì)，以克服其收縮性。2.石灰砂漿石灰膏砂水泥水混合砂漿〔砌筑、抹面〕可作低檔住宅的根底和地面；可作低檔道路的基層和面層。產(chǎn)生強(qiáng)度的原因？3.石灰土〔灰土〕硅酸鹽制品石灰與粘土或硅質(zhì)工業(yè)廢料外表的活性氧化硅或氧化鋁可在潮濕環(huán)境中與水反響，生成具有水硬性的水化硅酸鈣或水化氯酸鈣，故石灰土可在潮濕環(huán)境中使用。常用于建筑物根底、路面的墊層。4.三合土石灰土三合土5.硅酸鹽制品灰砂磚石灰

天然砂

硅鋁質(zhì)工業(yè)廢渣水硅酸鹽制品采用高溫高壓養(yǎng)護(hù)或蒸壓，使石灰與硅鋁質(zhì)材料反響速度加快，令制品獲得較高的早期強(qiáng)度；主要產(chǎn)品有灰砂磚、粉煤灰磚、粉煤灰砌塊、硅酸鹽砌塊等。——中國礦業(yè)網(wǎng)：?綠色墻體材料灰砂磚?灰砂磚是目前我國積極推廣的一種新型墻體材料。輕質(zhì)、高強(qiáng)、無毒、無輻射、保溫隔熱性能好、使用能耗低、防水性能好、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理。廣泛應(yīng)用于住宅、民用、廠房等工業(yè)民用建筑。生產(chǎn)工藝灰砂空心墻體磚蒸壓灰砂墻體磚灰砂墻體磚輕質(zhì)保溫灰砂磚灰砂磚工藝流程圖回憶知識(shí)點(diǎn)回憶——石灰知識(shí)點(diǎn)回憶——石灰石膏2.2石膏石膏也是一種應(yīng)用甚廣的氣硬性膠凝材料。學(xué)習(xí)本節(jié)需著重比較石膏與石灰凝結(jié)硬化的差異，并以石膏的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)理解其應(yīng)用。石膏2.2.1石膏的原料及生產(chǎn)2.2石膏(gypsum)石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時(shí)可形成多種性能不同的石膏。

1.原料建筑石膏天然石膏〔CaSO4﹒2H2O〕——也稱生石膏或二水石膏。大局部天然石膏為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。根據(jù)石膏中含有結(jié)晶水的多少，原料分為：硬石膏(anhydrite,anhydrousgypsum)以無水硫酸鈣〔CaSO4〕為主要成分的天然礦石。也稱無水石膏，結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，是生產(chǎn)硬石膏水泥的重要輔助原料。2.建筑石膏(calcinedgypsum)生產(chǎn)也稱熟石膏或半水石膏。是由生石膏加工而成的，根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為α型半水石膏和β型半水石膏。熟石膏〔CaSO4﹒1/2H2O〕——α型半水石膏和β型半水石膏相比，其結(jié)晶顆粒較粗，比外表積較小，拌制石膏漿體時(shí)的需水量較小，硬化后強(qiáng)度高，因此又稱為“高強(qiáng)石膏〞。

在土木過程中，常用的石膏膠凝材料主要是建筑石膏。高強(qiáng)石膏型半水石膏的晶粒較粗，也比較密，因此比外表積較小，將此種石膏加水硬化后，具有較高的密實(shí)度和強(qiáng)度，3小時(shí)的抗壓強(qiáng)度即可到達(dá)9~24MPa，7天抗壓強(qiáng)度可達(dá)15-40MPa，因此，將之稱為高強(qiáng)石膏。高強(qiáng)石膏在應(yīng)用中，一般用于強(qiáng)度要求較高的抹灰工程，裝飾制品和石膏板，參加防水劑后，還可用于溫度較高的環(huán)境中，參加有機(jī)物如聚乙烯醇水溶液等可配制成粘結(jié)劑，其特點(diǎn)是無收縮。建筑石膏β型半水石膏的晶體較細(xì)，所以調(diào)制成一定稠度的漿體時(shí)，需水量也比型半水石膏的需水量大，導(dǎo)致建筑石膏的孔隙率也大，因而強(qiáng)度較低。在實(shí)際生產(chǎn)與工程中，建筑石膏的應(yīng)用更廣泛一些。

3.建筑石膏的生產(chǎn)凝結(jié)硬化生石膏在124℃

、1.3大氣壓條件下壓蒸加熱，可得到α型建筑石膏：二水石膏α型半水石膏二水石膏β型半水石膏2.2.2建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏與適量水拌合后，能形成可塑性良好的漿體，隨著石膏與水的反響，漿體的可塑性很快消失而發(fā)生凝結(jié)，此后進(jìn)一步產(chǎn)生和開展強(qiáng)度而硬化。建筑石膏與水之間產(chǎn)生化學(xué)反響的反響式為：1.建筑石膏的水化反響隨著水化的不斷進(jìn)行生成的二水硫酸鈣與生石膏分子式相同，但物理力學(xué)性能有差異。二水石膏溶解度比半水石膏溶解度小得多，所以二水石膏首先從飽和溶液中析晶沉淀，促使半水石膏繼續(xù)溶解，這一反響過程連續(xù)不斷進(jìn)行，直至半水石膏全部水化生成二水石膏。石膏終凝后，其晶體顆粒仍在不斷長(zhǎng)大和連生，形成相互交錯(cuò)且孔隙率逐漸減小的結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度也不斷增大，直至水分完全蒸發(fā)，形成硬化石膏結(jié)構(gòu)，這一過程稱為石膏的“硬化〞。必須理解的是，石膏漿體的凝結(jié)和硬化，實(shí)際上是交叉進(jìn)行的，貫穿于整個(gè)凝結(jié)硬化全過程。3.建筑石膏的硬化隨水化反響進(jìn)行，漿體中的自由水分因水化和蒸發(fā)而不斷減少，二水石膏膠體微粒數(shù)量不斷增加，漿體的稠度逐漸增大，可塑性逐漸減小，表現(xiàn)為石膏的“凝結(jié)〞。2.建筑石膏的凝結(jié)石膏水化硬化過程石膏水化硬化過程1.膠凝理論2.結(jié)晶理論〔1〕半水石膏晶體結(jié)構(gòu)中內(nèi)在的剩余力將水吸附在顆粒的外表；〔2〕水進(jìn)入半水石膏的細(xì)孔內(nèi)，并保持物理吸附狀態(tài)，形成膠凝結(jié)構(gòu)，這就是初凝；〔3〕水進(jìn)入分子間或離子間間隙內(nèi)，膠凝體發(fā)生膨脹；〔4〕水由物理吸附狀態(tài)過渡到化學(xué)吸附狀態(tài)，產(chǎn)生水化作用，溫度升高，形成二水石膏晶體，晶體逐漸長(zhǎng)大，互相交錯(cuò)形成密實(shí)結(jié)構(gòu)，這就是終凝。性能觀察與討論：建筑石膏與石灰的凝結(jié)硬化比照【討論】從視頻可見，建筑石膏凝結(jié)過程很快，終凝時(shí)間不超過30min；而石灰凝結(jié)慢。此外，石灰硬化后體積收縮，而石膏那么略有膨脹，膨脹率為0.05%~0.15%，此性質(zhì)使石膏制品枯燥時(shí)不開裂，光滑飽滿。石膏硬化后多孔，故強(qiáng)度較低。石灰水化形成Ca(OH)2，強(qiáng)度也不高，碳化后強(qiáng)度才能提高，但這是一個(gè)緩慢的過程。建筑石膏及石灰均為耐水性差的氣硬性膠凝材料，且石膏吸濕、吸水性大。課外作業(yè)：請(qǐng)觀察與比照經(jīng)過半小時(shí)后的建筑石膏與石灰的凝結(jié)視頻，并分析兩者凝結(jié)硬化的差異。性能特點(diǎn)陳化由于新燒制的熟石膏為多相體的混合物，如建筑石膏在120-140℃下也只是形成以〔β·CaSO4·1/2H2O〕為主，還有很多未燒的石膏及其他化合物，因此，性能很不穩(wěn)定，將其靜放一段時(shí)間后，待性能穩(wěn)定以后在應(yīng)用，這一過程即為“陳化〞。()()()半水石膏少量二水石膏少量型石膏主要的半水石膏二水石膏變化礦物保溫吸濕再結(jié)晶-??t??yü?????íì?????????????-bbIII?????íì????性能穩(wěn)定性能不穩(wěn)定強(qiáng)度增加強(qiáng)度較低凝結(jié)時(shí)間正常凝結(jié)時(shí)間不正常減少標(biāo)準(zhǔn)稠度標(biāo)準(zhǔn)稠度較大變化性能生石膏熟石膏陳化5~10天石膏成品2.2.4建筑石膏的性能特點(diǎn)

1.凝結(jié)硬化速度快輕質(zhì)多孔建筑石膏漿體凝結(jié)硬化速度很快。一般初凝時(shí)間僅為10min左右，終凝時(shí)間不超過30min，這對(duì)于普通工程施工操作十分方便。需要操作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可參加適量的緩凝劑，如硼砂、亞硫酸鹽酒精廢液等。2.硬化時(shí)體積膨脹建筑石膏凝結(jié)硬化是石膏的結(jié)晶過程，其體積不僅不會(huì)收縮，而且還稍有膨脹〔0.2%～1.5%〕，這種微膨脹不會(huì)對(duì)石膏制品造成危害，反而能使石膏外表較為光滑飽滿，棱角清晰完整，沒有其它材料枯燥時(shí)的開裂現(xiàn)象。

3.輕質(zhì)多孔，但強(qiáng)度低保溫、隔熱、吸聲好使用建筑石膏時(shí)，為獲得良好的流動(dòng)性，參加的拌和水要比水化的理論需水量多的多。因此，石膏在硬化過程中由于多余水分的蒸發(fā)，使原來的水空間形成孔隙，造成硬化后的石膏內(nèi)部形成大量微孔，硬化后的表觀密度約為800kg/ｍ3～1000kg/ｍ3，重量較輕。但是抗壓強(qiáng)度也因此下降。約為3MPa～5MPa。受力時(shí)，石膏制品很容易損壞。4.良好的保溫隔熱和吸聲、吸濕功能石膏硬化體中的大量微孔，使其傳熱性顯著下降，因而具有良好的保溫絕熱能力；其外表微孔對(duì)聲音傳導(dǎo)或反射的能力也明顯下降，因而具有較強(qiáng)的吸聲能力。大熱容量和大孔隙率以及開口孔結(jié)構(gòu)，使石膏具有呼吸水蒸氣的功能。

建筑石膏制品

裝飾性、加工性好

6.耐水性差由于硬化石膏的強(qiáng)度來自晶體粒子間的粘結(jié)力，遇水后粒子間連接點(diǎn)的粘結(jié)力可能被削弱。局部二水石膏將溶解，發(fā)生局部潰散，故建筑石膏硬化時(shí)的耐水性較差。

7.裝飾性和可加工性好用途石膏制品外表光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。微孔結(jié)構(gòu)使其脆性有所改善，硬度也較低，所以硬化石膏可鋸、可刨、可釘，具有良好的可加工性。圖示我國生產(chǎn)的石膏制品主要有紙面石膏板、空心石膏條板、纖維石膏板、石膏砌塊和其它石膏裝飾板等。2.2.5建筑石膏的主要用途吊頂石膏板壓花石膏板剛裝好的石膏板吊頂工程實(shí)例石膏裝飾制品石膏制品背景墻水玻璃工程實(shí)例分析【現(xiàn)象】某住戶喜愛石膏制品，房間運(yùn)用普通石膏浮雕板作裝飾。使用一段時(shí)間后，客廳、臥室效果相當(dāng)好，但廚房、廁所、浴室的石膏制品出現(xiàn)發(fā)霉變形。試分析原因。【分析】廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有強(qiáng)的吸濕性和吸水性，在潮濕的環(huán)境中，晶體間的粘結(jié)力削弱，強(qiáng)度下降、變形，且還會(huì)發(fā)霉。建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過高的環(huán)境中使用。欲提高其耐水性，可于建筑石膏中摻入一定量的水泥或其它含活性SiO2、Al2O3、CaO的材料。如粉煤灰、石灰。摻入有機(jī)防水劑也可改善石膏制品的耐水性。續(xù)思考與分析〔1〕【思考】:

建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？？【分析】：在室外使用建筑石膏制品時(shí)，必然要受到雨水冰凍等的作用，而建筑石膏制品的耐水性差，且其吸水率高，抗?jié)B性差、抗凍性差，所以不適用于室外使用。。2.3水玻璃中文名稱：硅酸鈉

硅酸鈉的溶液名：水玻璃

英文別名：Sodiummetasilicatenonahydrate，Sodiummetasilicate，Sodiumsilicate

俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液為水玻璃。其化學(xué)式為R2O?nSiO2，式中R2O為堿金屬氧化物，n為二氧化硅與堿金屬氧化物摩爾數(shù)的比值，稱為水玻璃的模數(shù)。建筑上常用的水玻璃是硅酸鈉〔Na2O?nSiO2〕的水溶液。鈉水玻璃分子式中的n稱為水玻璃的模數(shù)，代表Na2O和SiO2的摩爾比，是非常重要的參數(shù)。n值越大，水玻璃的粘度越高，但水中的溶解能力下降。當(dāng)n大于3.0時(shí)，只能溶于熱水中，給使用帶來麻煩。n值越小，水玻璃的粘度越低，越易溶于水。通常，n值在2.4~2.8。2.3.1水玻璃的組成及生產(chǎn)俗稱“泡花堿〞，由堿金屬氧化物和二氧化硅組成，屬于可溶性硅酸鹽類；最常用的是硅酸鈉和硅酸鉀兩種(又稱鈉水玻璃、鉀水玻璃)也可將二者按比例混合，又叫混合水玻璃。化學(xué)通式：R2O·nSiO2，其中n為水玻璃模數(shù)；堿性水玻璃n<3，中性水玻璃n≥3；

1.組成生產(chǎn)水玻璃模數(shù)n越大，因硬化時(shí)析出的硅酸凝膠nSiO2·mH2O較多，水玻璃粘度越大，硬化速度越快，硬化后的粘結(jié)強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等越高，耐水性越好，抗?jié)B性及耐酸性也越好。n：氧化硅與氧化鈉的分子比，它被稱為水玻璃的模數(shù)。水玻璃分類1.按模數(shù)大小：高模數(shù)水玻璃和低模數(shù)水玻璃2.按堿金屬氧化物：鉀水玻璃、鈉水玻璃和混合水玻璃；3.按融制時(shí)的原料，特別是堿金屬氧化物原料：純堿〔碳酸鹽〕水玻璃和硫酸鈉水玻璃；4.改性水玻璃：摻有外加劑的水玻璃；5.按水玻璃中二氧化硅含量多少，有中性和堿性水玻璃——水解后都為堿性。工業(yè)上水玻璃形態(tài)有三種：①塊狀或粉狀水玻璃，溶解慢，且易潮解。②含有化合水的固體水玻璃，稱為水合水玻璃，其溶解度大。③由①而得的液體水玻璃，可與水按任意比例混合。

2.生產(chǎn)〔一〕原料：1.SiO2原料：石英砂、砂巖、燧石、硅藻土等；2.Na2O原料：純堿(Na2CO3)、硫酸鈉(Na2SO4)、苛性鈉(NaOH)、小蘇打(NaHCO3)等；3.其他原料：炭，在用硫酸鹽生產(chǎn)時(shí)采用。硬化

水玻璃的生產(chǎn)方法：分為濕法和干法兩種；濕法--蒸壓法：濕法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋內(nèi)用蒸汽加熱。直接反響成液體水玻璃。干法〔1〕碳酸鹽熔融法生產(chǎn)硅酸水玻璃是將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐中于1300℃~1400℃溫度下熔化，按下式反響生成固體水玻璃〔固體水玻璃在水中加熱溶解而生成液體水玻璃〕：〔國內(nèi)多用碳酸鹽法〕〔2〕硫酸鹽法2.3.2水玻璃的硬化液體水玻璃在空氣中吸收二氧化碳，形成無定形硅酸凝膠，并逐漸枯燥硬化：

在空氣中的硬化由于空氣中CO2粘度較低，這個(gè)過程進(jìn)行得很慢，為加速硬化和提高硬化后的防水性，常參加氟硅酸鈉〔Na2SiF6〕〔有毒，使用要注意平安〕作為促硬劑，促使硅酸凝膠加速析出。氟硅酸鈉的適宜用量為水玻璃重量的12%~15%，摻量過多或過少的都有弊端。參加氟硅酸鈉促使硬化水玻璃的模數(shù)和相對(duì)密度，對(duì)于凝結(jié)和硬化影響也很大:當(dāng)模數(shù)高時(shí)，硅膠容易析出，水玻璃凝結(jié)硬化快。

當(dāng)水玻璃相對(duì)密度小時(shí)，反響產(chǎn)物擴(kuò)散速度快，水玻璃凝結(jié)硬化速度也快。

而模數(shù)又低且相對(duì)密度又大時(shí)，凝結(jié)硬化就很慢。環(huán)境溫度和濕度對(duì)凝結(jié)硬化影響也大，溫度高、濕度低時(shí)反響速度也加快。

1.粘結(jié)力強(qiáng)耐酸不耐堿水玻璃是建筑上常用的粘結(jié)材料和膠凝材料。硬化后具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度、抗拉和抗壓強(qiáng)度。

2.耐酸不耐堿硬化后的水玻璃，主要成分是SiO2，具有高度的耐酸性能，能抵抗大多數(shù)無機(jī)酸和有機(jī)酸的作用。但不耐堿性介質(zhì)侵蝕。(SiO2

和R2O·nSiO2均為酸性物質(zhì)，溶于堿)可作耐酸混凝土的膠凝材料，與耐酸骨料配制耐酸砂漿、耐酸混凝土。

3.耐熱性好工程應(yīng)用水玻璃不燃燒，高溫下硅酸凝膠枯燥得更加強(qiáng)烈，強(qiáng)度并不降低，甚至有所增加。2.3.4水玻璃的工程應(yīng)用1.涂刷材料外表，提高抗風(fēng)化能力防水劑水玻璃硬化析出的硅酸凝膠能堵塞毛細(xì)孔隙，可使材料的密實(shí)度、強(qiáng)度、抗?jié)B性、耐水性均得到提高?？梢裕褐苯油克⒃诮ㄖ獗恚恢苯油克⒃谡惩链u、硅酸鹽制品、水泥混凝土等多孔材料外表；

2.配制防水劑以水玻璃為基料，與多種礬配制成速凝防水劑，能在1min內(nèi)凝結(jié)，故工地上使用時(shí)必須做到即配即用。適用于堵塞漏洞、縫隙等局部搶險(xiǎn)。3.加固土壤將模數(shù)為2.5~3的液體水玻璃和氟化鈣溶液通過金屬管膠體向地層壓入，兩種溶液發(fā)生化學(xué)反響，可析出吸水膨脹的硅酸膠體，膠結(jié)土壤顆粒并填充其空隙，阻止水分滲透并使土壤固結(jié)。用這種方法加固的砂土，抗壓強(qiáng)度可達(dá)3~6MPa。常用于粉土、砂土和填土的地基加固，稱為雙液注漿。4.配制耐酸、耐熱砂漿和混凝土觀察討論以水玻璃為膠凝材料，選擇耐酸骨料，配制耐酸砂漿、耐酸混凝土。主要用于有耐酸要求的工程。如硫酸池等。水玻璃耐熱砂漿和混凝土，主要用于高爐根底和其他有耐熱要求的結(jié)構(gòu)部位。水玻璃性能的調(diào)配因?yàn)樗Ａг诠こ讨袘?yīng)用主要與其粘度和粘結(jié)力有關(guān)，而這兩點(diǎn)又分別與水玻璃的濃度和模數(shù)有關(guān)。1．不考慮濃度與模數(shù)改變，可參加尿素，在不提高粘度的同時(shí)，增加粘結(jié)力。2．模數(shù)的調(diào)查：假設(shè)水玻璃在使用中模數(shù)不合要求，導(dǎo)致粘結(jié)力等性能不符，那么通過參加NaOH來降低模數(shù)，或參加硅酸或無定形SiO2來提高模數(shù)。3．濃度可通過加水稀釋或加熱濃縮來實(shí)現(xiàn)。本卷須知：一、根本性能

粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度較高，耐酸性、耐熱性好，耐堿性和耐水性差二、性狀

無色正交雙錐結(jié)晶或白色至灰白色塊狀物或粉末。能風(fēng)化。在100℃時(shí)失