建筑材料的定义与分类

建筑材料的定义与分类
1. 建筑材料的定义
建筑中所应用的各种材料的总称。

包括：
（1）构成建筑物本省的材料，如钢材，木材，水泥，石灰，砂石等。

（2）施工过程中所用的材料，如钢，木模板，脚手架等。

（3）各种建筑器材，如给排水设备，采暖通风设备，空调，电器等。

2. 建筑材料的分类
（1
（2
建筑材料的特点及其在工程中的地位
1. 建筑材料的特点
建筑材料必须具备如下四大特点：适用、耐久、量大和价廉。

2. 建筑材料在工程中的地位
建筑材料是一切建筑工程的物质基础。

（1）工业建筑、水利工程、港口工程、交通运输工程以及大量民用住宅工程需要巨大的优质的品种齐全的建筑材料。

（2）建筑材料有很强的经济性，直接影响工程的总造价。

（3）建筑材料的质量如何，直接影响建筑物的坚固性、适用性、耐久性。

（4）随着人民的生活水平不断改善，要求建筑材料具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、放火、节能等功能。

建筑材料技术标准简介
1. 定义
建筑材料技术标准：针对原材料、产品以及工程质量、规格、检验方法、评定方法、应用技术等作出的技术规定。

包括的内容：如原材料、材料及其产品的质量、规格、等级、性质、要求以及检验方法；材料以及产品的应用技术规范；材料生产以及设计规定；产品质量的评定标准等。

2.
3.
代号：反映该标准的等级或发部单位，用汉语拼音表示；
标号：表示标准的顺序号，颁布年代号，用阿拉伯数字表示；
名称：反映该标准的主要内容，以汉字表示。

例如：
GB 175－1999硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥
代号顺序号批准年代号名称
意义：表示国家标准175号，1999年颁布执行，其内容是硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。

又如
GB/T14684－2001建筑用砂
表示国家推荐性标准14684号，2001年颁布执行的建筑用砂标准。

注意：一方面，技术标准反映一个时期的技术水平，具有相对稳定性；另一方面，所有技术标准应根据技术发展的速度于要求不断进行修订。

本课程的目的、任务与学习方法
1. 目的
为其他专业课程提供建筑材料的基本知识，为从事技术工作时，能合理选择和正确使用建筑材料打下基础。

2. 任务
获得常用材料的性质于应用的基本知识和必要的基本理论，了解建筑材料的标准，并获得主要建筑材料检验方法的基本技能训练。

3. 学习方法
运用好事物内因与外因的关系，共性与特性的关系，掌握建筑材料的基本试验方法。

第一章建筑材料的基本性质
材料的组成与结构
无机非金属材料可由不同矿物构成，其性质受矿物组成及其含量的影响。

2. 材料的结构
定义：从原子，分子水平直至宏观可见的各个层次的结构状态。

材料孔隙的多少、大小及其特征对材料吸湿性性、绝热性、吸声性、抗冻、抗渗有影响。

宏观结构按构成形态分为：聚集结构（水泥混凝土、砂浆、沥青混凝土、塑料）、纤维结构（木材、玻璃纤维、矿棉）、层次结构（胶合板、纸面石膏板）、散粒结构（砂、石、及粉状或颗粒状的材料）。

材料的物理性质
1.
普通黏土砖 2.5~ 2.7 1.6 ~1.8 −
花岗岩 2.6~ 2.9 2.5~ 2.8 −
水泥 2.8~ 3.1 −1000 ~1600
砂 2.6 ~2.7 2.65 1450 ~1600
碎石（石灰石） 2.6~ 2.8 2.6 1400~ 1700
普通混凝土− 2.1~ 2.6 −
2.
名称定义及表达式说明
孔隙率
在材料体积内，孔隙体积所占的比例
%
100
)
1(
%
100
⋅
-
=
⋅
-
=
ρ
ρ
V
V
V
P
开口孔隙率
%
100
⋅
=
V
V
P K
K
闭口孔隙率K
B
P
P
P-
=
许多工程性质如强度、吸水性、抗
渗性、抗冻性、导热性于材料的孔
隙有关。

且取决于孔隙率的大小与
构造特征（孔的种类、孔径的大小
及分布）
空隙率
在颗粒装材料的堆积体积内，颗粒间空隙体积所占的比例
%
100
)
1(
%
100
'
'
'
'
⋅
-
=
⋅
-
=
ρ
ρ
V
V
V
P
用来评定颗粒材料在堆积体积内
疏密程度的参数。

计算混凝土中粗骨料空隙时表观
密度按视密度计算
3.
（1）亲水性与憎水性
亲水性：水在材料表面易于扩展，这种与水的亲合性称为亲水性。

材料种类定义及特点实例
亲水性材料
表面与水亲合力较强的材料
浸润边角θ≤90︒
各种无机胶凝材料、石材、砖瓦、
混凝土等
憎水性材料
表面不与水亲合的材料
浸润边角θ>90︒
沥青、油漆、塑料等，可作防潮、
防水、防腐材料
（2）吸湿性
吸湿性：材料在环境中吸收空气中的水分的性质表示方式。

含水率：即吸入水分与干燥材料的质量比。

开口孔隙率较大的亲水材料具有较强的吸湿性。

平衡含水率：含水率与环境湿度达到平衡状态时的含水率。

（3）吸水性
①吸水性：材料在水中吸收水分的性质。

质量吸水率：材料在水中吸入水的质量与材料干质
量之比
%
100
1⋅
-
=
m
m
m
W
m
m
W
−材料的质量吸水率
1
m
−材料吸水饱和后的质量
m−材料在干燥状态下的质量
体积吸水率：材料吸入水的体积与材料在自然状态
下体积之比
%
100
1
1
⋅
⋅
-
=
=
w
w
v V
m
m
V
V
W
ρ
v
W
−材料的体积饱和率
%
1001
0⋅⋅
⋅=w
m v W W ρρ
③饱和系数：材料在水中吸水饱和后，吸入水的体积与孔隙体积之比。

P
P
P W V V V K k
w B ==-=
00
K P 、P −分别为材料的开口孔隙率及孔隙率
意义：说明了材料的吸水程度，反映了材料的孔隙特征。

0=B K 孔隙全部是闭口的；1=B K 开口
材料吸水后不利：质量增加、强度降低、保温性能下降、抗冻性能变差、体积膨胀。

（4）耐水性
①表示方法：软化系数
f
f K 1=
K — 材料的软化系数
1f — 材料吸水饱和状态下的抗压强度
f
— 材料在干燥状态下的抗压强度
0=K ～1,K 越小，说明材料吸水饱和后强度降低的越多，耐水性越差。

受水浸泡或处于潮湿环境中的重要建筑无所选用的材料K 要求不低于0.85。

K 大于0.85的材料，常被认为是耐水的。

干燥环境中使用的材料可不考虑耐水性。

（5）抗渗性
定义：材料抵抗压力水渗透的性质。

表示方法：
①抗渗等级：用材料抵抗压力水渗透的最大水压力值来确定，其抗 渗等级越大，则材料抗渗性越好。

②渗透系数K ：K 越大，抗渗性越差。

抗渗性的影响因素：材料的孔隙率及孔隙特征。

对于建筑及水工构筑无等经常受水压力作用的工程材料及防水材料及防水材料都应具有良好的抗渗性。

（6）抗冻性
定义：材料在使用环境中，经受多次冻融循环不破坏，强度也无显著降低的性质。

影响因素：材料的构造特征、强度、含水程度等因素。

一般情况下，密实的以及具有闭口孔的材料有较好的抗冻性；具有一定强度的材料对冰冻有一定抵抗力；材料含水量越大，冰冻破坏越厉害。

抗冻性测定：材料在反复冻融15次后其重量及强度损失不超过规定值，即抗冻性合格。

对于冬季室外计算温度低于-10℃，工程使用的材料必须进行抗冻性检验。

4. 与热有关的性质
（1） 导热性
定义：材料传导热量的能力。

评价指标：导热系数(λ)、热阻
t T T A d
Q ⋅-⋅⋅=
)(12λ
λ－导热系数
Q －传导的热量
d －材料的厚度
A －材料的导热面积
12T T -－材料两侧的温度差 t －传热时间
令
t A Q q ⋅=
称为热流量。

上式可写为
()12T T qd -=
λ
热阻
λ1=
R 材料的导热系数越小，热阻值大越大，导热性越差，保温隔热性能越好。

材料的导热性主要取决于材料的组成及结构状态。

①组成及微观结构
金属材料的导热系数最大，如铜；无机非金属材料次之，如普通混凝土；有机材料最小，如松木。

相同组成的材料，结晶结构的导热系数最大，微晶结构次之，玻璃体结构的最小。

为了获取导热系数较低的材料，可通过改变其微观结构的办法来实现，如水淬矿渣即是一种较好是绝热材料。

②孔隙率及孔隙特征
孔隙率越大，材料的导热系数越小。

孔隙率相近，孔径越大，孔隙互通的越多，导热系数偏大。

对于纤维状材料，当其密度低于某一值时，其导热系数有增大的趋势，这类材料存在一个最佳密度，即在该密度下导热系数最小。

此外，材料的含水程度对其导热系数的影响非常显著。

所用材料受潮后其导热系数将明显增加。

将λ不大于0.175的材料称为绝热（保温隔热）材料。

（2）热容量
定义：材料受热时吸收热量，冷却时放出热量的性质。

)(12T T m C Q -⋅=
Q —材料吸收（或放出）的热量
C —材料的比热 m —材料的质量
12T T -——材料受热（或冷却）前后的温度差
（3）耐热性与耐燃性 ①耐热性
定义： 材料长期在高温作用下，不失去使用功能的性质。

材料在高温下会发生性质的变化而影响材料的正常使用。

受热变质 ：如二水石膏在65～140℃脱水成为半水石膏；石英在573℃由α石英转换为β
石英，同时体积增大2％。

受热变形：材料受热膨胀大小以膨胀系数表示。

钢材在350℃以上时，其抗拉强度显著降低，会使钢结构产生过大的变形而失去稳定。

②耐燃性
定义：在发生火灾时，材料抵抗和延缓燃烧的性质。

可分为三大类：
提高防火性的措施：表面涂刷防火涂料。

组成防火涂料的成膜物质可为非燃烧材料（如水玻璃）或有机含率的树脂。

原因是其受热能分解而放出的气体中含有较多的卤素（F 、Cl 等）和氮（N ）的有机材料具有自消火性。

5. 材料的声学性质
（1）吸声
声波传播时，遇到材料表面，一部分将被材料吸收，并转变为其他形式的能。

吸声系数：被吸收是能量
αE 与传递给材料表面的总声能0E 之比，即
E E αα＝
α
越大，表明吸声能力越强，材料对不同频率的声波的吸收能力也有所不同，通常采用频率为125、250、500、1000、2000、4000Hz 的平
均吸声系数α≥0.2的材料。

孔隙越多，越细小，吸声效果越好。

增加材料厚度对低频吸声效果提高，对高频影响不大。

（2）隔声
定义：材料阻止声波的传播。

是环境中控制噪声的重要措施。

墙体的单位面积质量越大，隔声效果越好。

因此，砖及混凝土等材料的结构，隔声效果都很好。

表示方法：隔声量，即入射与透过材料声能相差的分贝数。

隔声量越大，隔声性能越好。

6. 材料的光学性能
（1）光泽度
定义：材料表面反射光线能力的程度。

颜色越浅，表面越光滑其光泽度越大。

光泽度越大，表示材料表面反射光线能力越强。

（2）透光率
定义：光透过透明材料时，透过材料的光能与入射光能之比。

厚度越厚，透光率越小。

普通窗用玻璃的透光率约为0.75～0.90。

材料的力学性质
1. 强度及强度等级
（1）材料的强度
定义：材料在外力作用下，抵抗破坏的能力。

两种情况：
①当内部应力值达到某一值后，应力不再增加也会产生较大的变形，此时虽未达到极限应力值，却使构件失去了使用功能。

如钢材以屈服点值作为钢材的设计依据。

②应力未能使材料出现屈服现象就以达到了其极限应力值而出现断裂。

如几乎所有的脆性材料：石材，普通砖，混凝土等。

（2）分类：材料的强度可分为抗压强度、抗拉强度、及抗弯强度等。

影响因素：孔隙率、试件的形状、尺寸、表面状况、含水程度、温度、及加荷载的速度等。

（3）强等级度、比强度 ①强度等级
将建筑材料按极限强度划分为不同的等级，即强度等级。

石材、普通砖等脆性材料，以抗压强度来划分等级；建筑钢材以屈服点作为划分依据。

②比强度
用来评价材料是否轻质高强的指标。

等于材料的强度于其表观密度之比。

数值大者，材料质轻高强。

2. 弹性和塑性
（1）弹性
定义：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后能够完全恢复原来形状、尺寸的性质。

能够完全恢复的变形称为弹性变形。

特点：符合胡克定律，用弹性模量E 来反映材料抵抗变形的能力。

E 越大，越不易变形。

（2）塑性变形
定义：材料在外力作用下产生不能自行恢复的变形，且不破坏的性质。

实际上，单纯的塑性或弹性都是不存在的。

3. 脆性和韧性
（1）脆性
材料在外力作用下，直至断裂前只发生弹性变形，不出现明显的塑性变形而突然破坏的性质。

脆性材料的抗压强度比抗拉强度大得多，其抗冲击及动荷载能力很强。

（2）韧性
定义：材料在冲击、震动荷载作用下，能承受很大的变形而不致破坏的性质。

采用冲击试验检验。

材料的装饰性
建筑材料对建筑物的装饰作用主要取决于建筑材料的色彩和材料本身的质感。

1. 色彩
建筑物的色彩首先应利用建筑材料的本色，这是最合理、经济、方便、可靠的来源。

获得色彩的第二个来源是采用天然的矿物颜、植物染料及人工合成染料来改变建筑材料的色彩。

最经济的办法是采用饰面材料本身来装饰建筑物。

2. 质感
质感是指人们对建筑材料外观质地的一种感觉。

它包括的内容很多，如材料表面粗糙或细腻的程度；材料本身的纹理与花样等。

质感取决于所有材料外，更重要的是取决于材料的加工方法和加工程度。

一定的分格峰、凹凸线条也是构成饰面装饰效果的因素。

此外，质感的丰富与贫乏、粗犷与细腻是在比较中体现的。

材料的耐久性
定义：材料在使用环境中，在多种因素作用下能经久不变质，不破坏而保持原有性能的能力
材料受自然因素的影响，如：物理作用（干湿类型、温度类型、冻融循环等），化学作用（酸、碱、盐类等物质的水溶液及有害气体作用），生物作用（昆虫、菌类等对材料的蛀蚀作用及腐朽作用）。

耐久性是一项综合性质。

它包括抗渗性、抗冻性、抗风化性、耐蚀性、耐老化性、耐热性、耐磨性。

不同材料其耐久性的，内容各不相同。

（1）提高材料本身对外界作用的抵抗力（提高密实度改变孔结构，选择恰当的组成材料等）。

（2）用其他材料对主体材料加以保护（覆面，刷涂料等）。

（3）减轻环境条件对材料的破坏作用（对材料处理或采取必要构造措施）。

第二章无机气硬性胶凝材料
石灰
1．石灰的生产
石灰是将含碳酸钙的天然岩石在高温下煅烧而成。

↑+−−−→−-211009003CO CaO CaCO C 。

2. 石灰的熟化与硬化
（1）石灰的熟化：生石灰（氧化钙）与水发生作用生成熟石灰（氢氧化钙）的过程。

()kJ
OH Ca O H CaO 8.6422+→+
伴随着熟化过程，放出大量的热，并且体积迅速膨涨1～2.5倍。

（2）石灰的硬化 ①干燥硬化
石灰浆体在干燥过程中，毛细孔隙失水，使得由于水的表面张力作用而产生的毛细管压力增大，使氢氧化钙颗粒变得紧密，产生一定强度同时体积明显缩小的过程。

②碳化硬化
氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙晶体的过程，反应如下： ()O
H CaCO O H CO OH Ca 232222+→++
3. 石灰的技术要求
（1）根据有效氧化钙和有效氧化镁含量、未消化残渣含量（欠火石灰、过火石灰及杂质含量）、二氧化碳含量及产浆量（1kg 生石灰制得石灰膏的体积数L ）化分为优等品、一等品和合格品。

（2）根据有效氧化钙和有效氧化镁含量、二氧化碳含量及细度化分为优等品、一等品和合格品。

（3）根据有效氧化钙和有效氧化镁含量、游离水含量、体积安定性及细度为优等品、一等品和合格品。

4. 石灰的性质与应用
（1）石灰的性质：①保水性与可塑性好。

②凝结硬化慢、强度低。

③耐水性差。

④干燥收缩大。

（2）石灰的应用
①石灰乳和砂浆：石灰加大量水所的稀浆，即石灰乳。

主要用于室内粉刷。

石灰膏或消石灰粉可配制成石灰砂浆或水泥石灰混合砂浆，用于抹灰和砌筑。

②灰土和三合土：消石灰粉与粘土拌和后称为灰土或石灰土，再加砂、石屑、炉渣即成三合土，使土的密实度、强度和耐水性得到改善三合土广泛用于建筑物的基础和道路的垫层。

③硅酸盐混凝土及其制品。

如：粉煤灰砖及砌块、灰沙砖及砌块、加气混凝土等。

石膏
1. 石膏的生产与品种
名称 制作 特点与用途
建筑石膏
将天然二水石膏在107～170℃的干燥条件下加
热，脱去部分水分即得。

该半水石膏的晶粒较为细小，称为
β型半水石膏。

将此熟石膏磨细得到的白色粉末称为建筑石膏。

模型石膏
β型半水石膏，但杂质少、色白。

主要用于陶瓷制配柸工艺，少量用于装饰浮雕。

高强度石膏
将二水石膏置于蒸压釜中，在127kPa 的水蒸气
中脱水，得到晶粒比β型半水石膏粗大、使用时拌合用水量少的半水石膏，称为α型半水石膏。

将此熟石膏磨细得到的白色粉末。

拌合时水用的少，硬化后有较高的密实度，所以强度高。

用于室内高级抹灰、装饰制品、石膏板等。

2. 建筑石膏的凝结与硬化
（1）建筑石膏的水化
O
H CaSO O H O H CaSO 24224221
121⋅→+⋅
由于二水石膏的溶解度较半水石膏的溶解度小许多，所以二水石膏从过饱和溶液中不断析出结晶并沉淀。

二水石膏的析出促使上述反应不断进行。

（2）建筑石膏的凝结与硬化
①凝结：随着水化的不断进行，生成的二水石膏胶体微粒不断增多，这些微粒较原来的半水石膏更加细小，比表面积很大，吸附着很多的水分；同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少，浆体的稠度不断增加，胶体微粒间的接近及相互之间不断增加的范得华力，使浆体逐渐失去可塑性。

②硬化：随水化的不断进行，二水石膏胶体微粒凝聚并转变为晶体，如图2.1所示。

晶体颗粒逐渐长大，且晶体颗粒间相互搭接、交错、共生，产生强度。

浆体的凝结硬化过程是一个连续进行的过程。

将浆体开始失去可塑性的状态称为浆体
初凝，从加水至初凝的时间称为初凝时间；浆体完全失去可塑性，并开始产生强度称为浆体终凝，从加水至终凝的时间称为浆体的终凝时间。

3. 建筑石膏的技术要求
等级 优等品 一等品 合格品
抗折强度（MPa ），不小于 抗压强度（MPa ），不小于
2.5 4.9 2.1
3.9 1.8
2.9 细度
0.2mm 方孔筛余（％），不大于 5.0 10.0 15.0
且各等级建筑石膏的初凝时间不得小于6min ，终凝时间不得大于30min 。

4. 建筑石膏的性质与应用
（1）建筑石膏的性质
①凝结硬化快
建筑石膏在加水拌合后，浆体在10min内便开始失去可塑性，30min内完全失去可塑性而产生强度。

初凝时间短，须加缓凝剂。

石膏的强度发展较快，2h的抗压强度可达3～6MPa，7d时可达最大的抗压强度值约为8～12MPa。

②体积微膨胀
石膏浆体在凝结硬化初期会产生微膨胀，这一特性使石膏制品的表面光滑、尺寸精确、形体饱满、装饰性好。

加之石膏制品洁白、细腻，特别适合制作建筑装饰制品。

③孔隙率大
石膏制品的孔隙率达50％～60％，体积密度为800～1000kg/m ，导热系数小，吸声性较好，属于轻质保温材料。

但因石膏制品的孔隙率大，且二水石膏可微溶于水，故石膏的抗渗性、抗冻性和耐水性差。

石膏的软化系数只有0.2～0.3。

④具有一定的调温调湿性能
建筑石膏制品的比热较大，因而具有一定的调节温度的作用。

它内部的大量毛细孔隙对空气中的水蒸气具有较强的吸附能力，所以对室内空气湿度有一定的调节作用。

⑤防火性好、但耐火性较差
石膏的导热系数小，传热慢，且二水石膏受热脱水产生的水蒸气能阻碍火势的蔓延。

但二水石膏脱水后，强度下降，因而不耐火。

（2）建筑石膏的应用
建筑石膏的用途很广，主要用于室内抹灰、粉刷和生产各种石膏板等。

①室内抹灰和粉刷
由于建筑石膏的优良特性，常被用于室内高级抹灰和粉刷。

建筑石膏加水、砂及缓凝剂拌合成的石膏砂浆，用于室内抹灰。

抹灰的表面光滑、细腻、洁白美观。

菱苦土
1．定义
菱苦土，又称镁质胶凝材料或氯氧化镁水泥，是由含MgCO3为主的原料，在750～850℃下煅烧，经磨细而得的一种白色或浅黄色粉末，其主要成分为MgO。

煅烧适当的菱苦土，密度为3.1～4.1g/cm3、堆积密度为800～900kg/m3。

2．水化与硬化
（1）水化：菱苦土与水拌合后的迅速水化并放出大量的热，但其凝结硬化很慢，强度很低。

通常用氯化镁的水溶液来拌合
（2）硬化：氯化镁可大大加速菱苦土的硬化，且硬化后的强度很高。

7天左右可达最高强度，属于轻质高强材料。

硬化后的主要产物
为
O
zH
yMgCl
xMgO
2
2
⋅
⋅
,其吸湿性大、耐水性差。

遇水或吸湿后易产生翘曲变形，表面泛霜，且强度大大降低。

因此菱苦土制品不
宜用于潮湿环境。

为改善其耐水性，可采用硫酸镁、硫酸亚铁来拌合，但强度有所降低。

也可掺入少量的磷酸盐或防水剂。

此外还可掺入活性混合材料，如粉煤灰等。

（3）菱苦土与各种纤维的粘结良好，且碱性较低，对各种纤维和植物的腐蚀较弱。

建筑上常用菱苦土与木屑及氯化镁溶液。

它具有保温、防火、防爆及一定的弹性。

（4）保存：菱苦土存放时，须防潮、防水，且贮存期不宜超过三个月。

过期或受潮均会使其强度发生显著的下降。

水玻璃
1．水玻璃的组成
（1）水玻璃：俗称泡花碱，是由不同比例的碱金属氧化物和二氧化硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐。

水玻璃为青灰色或淡黄色粘稠状液体。

（2）钠水玻璃：建筑常用的为硅酸钠的水溶液。

（3）钾水玻璃：硅酸钾的水溶液。

（4）模数：二氧化硅与氧化钠的摩尔数的比值n。

模数越高，越难溶于水，水玻璃的密度和黏度越大、硬化速度越快，硬化后的粘接力与强度、耐热性与耐酸性越高。

（5）浓度：浓度越高，则水玻璃的密度和黏度越大、硬化速度越快，硬化后的粘接力与强度、耐热性与耐酸性越高。

但浓度太高，则黏度太大不利于施工操作，难以保证质量。

2．水玻璃的硬化
加入氟硅酸钠作为促硬剂，加速二氧化硅凝胶的析出。

3．水玻璃的性质
（1）粘结力强、强度较高：水玻璃在硬化后，其主要成分为二氧化硅凝胶和氧化硅，因而具有较高的粘结力和强度。

用水玻璃配制的混凝土的抗压强度可达15～40Mpa 。

（2）耐酸性好：由于水玻璃硬化后的主要成分为二氧化硅，其可以抵抗除氢氟酸、过热磷酸以外的几乎所有的无机和有机酸。

用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。

（3）耐热性好：硬化后形成的二氧化硅网状骨架，在高温下强度下降不大。

用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥。

（4）耐碱性和耐水性差：水玻璃在加入氟硅酸钠后仍不能完全硬化，仍然有一定量的水玻璃
22nSiO O Na ⋅由于22nSiO
O Na ⋅可溶于碱，且可溶于水，所以水玻璃硬化后不耐碱、不耐水。

为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对已硬化的水玻璃进行酸洗处理。

4．水玻璃的应用
（1）涂刷材料表面，提高抗风化能力：可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。

但不能用以涂刷或浸泽石膏制品，因为硅酸钠会与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品孔隙中结晶，体积显著膨胀，从而导致制品破坏。

（2）配制速凝防水剂：水玻璃加两、三种或四种矾，即可配制成所谓的二矾、三矾、四矾速凝防水剂。

（3）修补砖墙裂缝：将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到粘接和补强作用。

（4）加固土：将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中，生成的硅酸凝胶和硅酸钙凝胶可使土固结，从而避免了由于地下水渗透引起的土下沉。

（5）存放：密闭存放，长期存放会有沉淀，使用时搅拌均匀。

第三章水泥 硅酸盐类水泥
1．硅酸盐水泥的生产和组成
硅酸盐水泥是硅酸盐类水泥品种中最重要的一种。

由水泥熟料和适量石膏共同粉磨制成。

工艺流程如下。

（1）硅酸盐水泥熟料
①硅酸盐水泥熟料的生产
以适当比例的石灰质原料（如石灰岩）、黏土质原料（如黏土、黏土质页岩）和少量校正原料（如铁矿粉）共同磨细制成生料，将生料送入水泥窑（立窑或回转窑）中进行高温煅烧（约1450℃），生料经烧结成为熟料。

矿物成分是：硅酸三钙（3CaO ﹒SiO ，简式C3S ）、硅酸二钙（2CaO ﹒SiO2，简式C2S ）、铝酸三钙（3CaO ﹒Al2O3，简式C3A ）、铁铝酸四钙（4CaO ﹒Al2O3﹒Fe2O3，简式C4AF ）。

②酸盐水泥熟料的矿物组成及特性
硅酸盐水泥熟料矿物的特性
可以通过调整配料比例和生产工艺，改变熟料矿物的含量比例，制的性能不同的水泥。

如提高C3S 含量，可制成高强水泥；提高C3S C3A 含量，可制得快硬水泥；降低C3S C3A 含量，提高C2S 含量，可制得中、低热水泥；提高C4AF 含量，降低C3A 含量，可制得道路水泥。

（2）石膏缓凝剂
石膏的加入可以使水泥凝结速度减慢，使之便于施工操作。

作为缓凝剂的石膏可采用天然二水石膏、半水石膏、硬石膏或工业副产品石膏（磷石膏、盐石膏）。

石膏掺加量一般为水泥质量的3%～5%。