无机胶凝材料3
新型无机胶凝材料
新型无机胶凝材料是指在建筑领域中用于固化和粘合的一类材料，与传统的有机胶凝材料（如水泥、石膏等）相比，新型无机胶凝材料具有更高的强度、耐久性和环保性。
以下是几种常见的新型无机胶凝材料：
1. 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是一种由石灰、硅酸盐矿物和其他添加剂混合而成的胶凝材料。
它具有出色的强度和耐久性，同时对环境的影响较小。
2. 高性能混凝土：高性能混凝土采用特殊的配方和工艺，具有较高的强度、耐久性和抗裂性能。
它通常包括优质的水泥、细砂、骨料和添加剂等。
3. 硅酸钙板：硅酸钙板是一种以天然石膏为主要原料制成的建筑材料。
它具有良好的防火性能、隔热性能和声学性能，常用于室内隔断墙、吊顶和隔热保温材料等。
4. 水玻璃胶凝材料：水玻璃是一种无机胶凝材料，可用于固化砂浆、粘合材料和耐火材料等。
它具有较高的耐温性和耐化学性，并可与其他材料形成持久的粘结。
5. 碱活性材料：碱活性材料是一类以碱性物质为基础的胶凝材料，如碱硅玻璃、磷酸铝胶凝材料等。
它们具有良好的抗裂性能和耐久性，并可用于钢筋混凝土结构的维修和加固。
这些新型无机胶凝材料在建筑领域中被广泛应用，以满足对建筑材料强度、耐久性和环保性的要求。
随着技术的进步和研究的深入，预计还会涌现更多创新的新型无机胶凝材料。
无机胶凝材料
无机胶凝材料无机胶凝材料是一类由无机物质制成的材料，主要由胶凝材料和填料组成。
由于其优异的力学性能、耐火性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于建筑材料、耐火材料和化工材料等领域。
常见的无机胶凝材料有水泥、石膏、石灰和硅酸盐等。
水泥是一种最常见的无机胶凝材料，由石灰石、粘土和石膏等原材料经过煅烧和磨细制得。
它能够与水发生水化反应，形成水化产物，从而具有了很高的强度和硬度。
水泥广泛应用于建筑工程中，用于灰筑、浇筑及砖石粘接等。
石膏是一种由石膏矿石经过煅烧和磨细制得的无机胶凝材料。
它在一定温度下可以与水发生水化反应，形成石膏石和水化石膏。
石膏具有较好的延展性和塑性，适合用于石膏板的制作和内墙的装修。
石灰是一种由石灰石经过煅烧得到的无机胶凝材料。
石灰具有较好的抗压强度和吸水性能，能够与水发生水化反应，生成钙氢氧化物和钙碳酸盐等产物。
石灰广泛应用于建筑工程中，用于墙体、地面和屋顶的建造。
硅酸盐是一类由硅酸盐矿物经过高温煅烧得到的无机胶凝材料。
它具有较高的抗压强度和耐火性能，能够与水发生水化反应，形成硅酸盐胶凝体。
硅酸盐广泛应用于建筑材料和耐火材料中，常用于制作混凝土、砖坯和耐火砖等。
无机胶凝材料的应用不仅仅局限于建筑领域，还广泛应用于化工领域。
例如，水泥常用于制作化工设备和储罐，石膏可用于制作化工管道和容器，石灰可用于化学反应的中和剂和脱硫剂，硅酸盐可用于制备玻璃和陶瓷等产品。
总之，无机胶凝材料由于其优异的性能和广泛的应用领域，成为现代工业中不可或缺的重要材料之一。
随着科学技术的不断进步和材料科学的发展，相信无机胶凝材料将会在将来的应用中发挥更加重要的作用。
第3章无机胶凝材料
第3章无机胶凝材料教学目的：让学生了解胶凝材料的种类、特性。
特别是要求学生掌握水泥在建筑工程中的应用，为今后的学习和在施工中水泥的合理选用打下前期基础。
教学重点：学习硅酸盐水泥的技术性质、工程应用等技术方法。
教学难点：理解和掌握建筑水泥材料的应用性质、工程技术特点等。
教学学时：4教学过程：3．1 气硬性胶凝材料胶凝材料：凡是经过一系列的物理、化学变化，能将散粒状材料或块状材料粘结成整体的材料，统称为胶凝材料。
气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料，称为气硬性胶凝材料。
如：石膏、石灰、水玻璃如下图所示。
3．1．1 石膏石膏材料：以CaSO4为主要成分的气硬性胶凝材料。
其性质优良，原料来源丰富，生产能耗低，因而在建筑工程中应用广泛。
1、石膏胶凝材料的生产原料：主要是天然二水石膏（CaSO4·2H2O）矿石，也可利用化工石膏。
生产工序：破碎、加热煅烧、磨细。
加热方式和煅烧温度：不同性质的石膏胶凝材料产品。
建筑石膏：β型半水石膏，即建筑石膏。
晶体较细，调制成一定稠度的浆体时，需水量较大，强度较低。
高强石膏：、124℃的过饱和蒸汽条件下蒸压，或置于某些盐溶液中沸煮α型半水石膏，即高强石膏。
其特点：晶粒粗大，调制成浆体时需水量较小，因而强度较高。
2、建筑石膏的凝结硬化：建筑石膏的凝结硬化示意图见教课书中图3-1所示：3、建筑石膏的技术性质与应用(1) 建筑石膏的性质：初凝和终凝时间都很短；硬化后孔隙率较大，表观密度小；强度较低；导热系数小，吸声性强，吸湿性大，可调节室内的温度和湿度；耐水性和抗冻性差；防火性能较好；硬化时体积微膨胀，可装饰性好。
(2) 建筑石膏的技术要求：强度、细度、凝结时间。
分为优等品、一等品和合格品。
(3)建筑石膏的应用：石膏抹灰材料、各种墙体材料（纸面石膏板、石膏空心条板等）、各种装饰石膏板、浮雕花饰、雕塑制品等。
纸面石膏板与龙骨组成轻质墙体：美国，70％以上的民用住宅内隔墙、轻钢龙骨石膏板墙体体系(简称QST)具有以下优点：(1)质轻，强度较高。
第二章-基体之-无机胶凝材料
氯化镁溶液
mMgO
+ nMgCl2 + 6H2O
mMgO nMgCl2 6H2O
反应生成的氧氯化镁结晶速度比氢氧化镁快，因而加 速了镁质胶凝材料的凝结硬化速度，制品强度显著提高。 氯化镁溶液（密度为1.2g/cm3）的掺量一般为菱苦土 的55%～60%。掺量太大则凝结速度过快，且收缩大、强 度低。掺量过少，则硬化太慢、强度也低。此外，温度对 凝结硬化很敏感，氯化镁掺量可作适当调整。
即将颁布的最新国家标准《通用硅酸盐水 泥》将代替GB175—1999，GB1344—1999， GB12958—1999。 通用硅酸盐水泥——以硅酸盐水泥熟料、 适量石膏和混合材料制成的水硬性胶凝材 料。 包括硅酸盐水泥、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 硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
修订标准的原因：
水泥品种划分和强度等级不匹配，生产的普通硅 酸盐水泥中混合材料超标现象严重； 标准中没有规定混合材料掺量检测方法； 水泥中掺加混合材料种类呈现开放状态； 水泥生产中使用盐类早强剂等； 检验规则的可操作性不强等。
I型硅酸盐水泥， 代号P· I 硅酸盐水泥 II型硅酸盐水泥， 代号P· II
无机胶凝材料特点
(1) 原料丰富，能就地取材，生产成本低；
(2) 耐久性好，适应性强，可用于水中、海洋 及炎热、寒冷的环境；
(3) 耐火性好； (4) 维修工作量小，折旧费用低； (5) 作为基材组合或复合其他材料的能力强； (6) 有利于有效地利用工业废渣。
水泥——水硬性无机胶凝材料 我国水泥工业的优势 约1.2t石 灰石 我国水泥工业的劣势 大量粉 尘与烟
3-无机胶凝材料(水硬性)
由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很
快凝结，为使工程使用时有足够的操 作时间，水泥中加入了适量的石膏。 水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始 水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生 成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于 水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥 颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的 水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物 的向外扩散，降低了水泥的水化速度， 使水泥的初凝时间得以延缓。
（２）硅酸二钙 硅酸二钙的化学成分为 2ＣaＯ· ＳiＯ 2 ，其简写为C2S， 约占水泥熟料总量的15％～37％。 硅酸二钙遇水后反应较慢，水化 热也较低。它不影响水泥的凝结， 对水泥的后期强度起主要作用。
（３）铝酸三钙
铝酸三钙的化学成分是３CaO· 2O3 ， Al 其简写为C3Ａ，约占水泥熟料总量的7～ 15％。铝酸三钙遇水后反应极快，产生的 热量大而且很集中。铝酸三钙对水泥的凝 结起主导作用，但其水化产物强度较低， 主要对水泥的早期强度有所贡献。
（４）体积安定性 水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为
水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能 保持一定形状，不开裂，不变形，不溃 散的性质。体积安定性不良的水泥应作 废品处理，不得应用于工程中，否则将 导致严重后果。
导致水泥安定性不良的主要原因一般是由于熟料 中的游离氧化钙、游离氧化镁或掺入石膏过多等 原因造成的，其中游离氧化钙是一种最为常见， 影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙 或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加 之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经 硬化后才进行熟化，生成六方板状的 Ca（OH） 2 晶体，这时体积膨胀９７％以上， 从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。 当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石 膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大 约1.5倍，从而导致水泥石开裂。 国家标准规定．水泥的体积安定性用雷氏法或试 饼沸煮法检验。
无机胶凝材料
无机胶凝材料
无机胶凝材料（inorganic grouting materical）是一种由特定混和原料经烘焙制备
而成的细颗粒状硬质填料。
它不同于常见砂、砂石骨料，具有相对细小的固形粒子尺寸，
其大部分粒径为0.05～0.6mm，最大粒径不超过3mm。
无机胶凝材料一般以水泥、石灰、
膨润土磨粉等熟料及各种添加剂为主要原料，烘烤制备。
组合形式有水泥基胶凝材料、氯
化钾基胶凝材料和复合胶凝材料。
无机胶凝材料的主要特点是具有良好的流动性和抗压强度。
当与水混合时，比重、粘度、流变性和其它技术指标都良好，它能在混凝土结构体中形成强稳定的结构。
无机胶凝
材料之所以具有良好的黏结和保护性能，是因为它具有凝胶化的过程，当湿体入水时，胶
凝混合强度的提高甚至可以达到最大值，在孔隙边界上形成一层“牢固的膜”。
另外，它
也有一定的防水性和保温性能，能够抗渗透和蒸汽的传导能力，因此易于保护地下结构，
改善结构的耐久性和使用寿命。
无机胶凝材料具有良好的环境友好性，能够无毒、无害地利用，其废弃物也能够安全
排出，不会对大气产生污染，无有毒有害气体排放，是一种安全、绿色的施工材料。
此外，它也容易与周围的结构连接，具有良好的抗冲击性，不易被应力传递而形成裸露的缝隙，
能够在坚硬的基础上起到良好的固定作用。
最后，由于无机胶凝材料具有优良的隔音、防
潮性能和低温特性，有助于地下工程的正常使用。
胶凝材料的定义和分类
胶凝材料的定义和分类胶凝材料是指在固化过程中能够形成结构稳定的物质，常用于建筑、工程、制造等领域。
胶凝材料具有粘结性和硬化性，能够将多个构件或材料粘接在一起，形成稳定的结构体。
根据其成分和性质的不同，胶凝材料可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
一、无机胶凝材料无机胶凝材料是指主要由无机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是物理过程。
常见的无机胶凝材料有水泥、石膏、石灰等。
1. 水泥水泥是一种常用的无机胶凝材料，主要由石灰石、粘土等矿石经过煅烧、研磨等工艺制得。
水泥在与水反应的过程中会产生水化作用，使其逐渐硬化并形成坚固的结构。
水泥广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
2. 石膏石膏是一种由石膏矿石经过煅烧后得到的无机胶凝材料。
石膏的主要成分是硫酸钙，具有良好的可塑性和硬化性。
石膏常用于建筑装饰、石膏板制造等领域。
3. 石灰石灰是指氧化钙和氢氧化钙等化合物，其主要成分是氧化钙。
石灰具有较高的可塑性和耐水性，广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。
二、有机胶凝材料有机胶凝材料是指主要由有机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是化学过程。
常见的有机胶凝材料有聚合物胶凝材料、胶粘剂等。
1. 聚合物胶凝材料聚合物胶凝材料是一种由高分子聚合物组成的有机胶凝材料。
聚合物胶凝材料具有良好的粘结性和耐久性，常用于粘接、涂料、密封材料等领域。
常见的聚合物胶凝材料有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。
2. 胶粘剂胶粘剂是一种能够将两个或多个材料粘接在一起的有机胶凝材料。
胶粘剂具有粘结力强、耐久性好的特点，广泛应用于制造业、家具制作、包装等领域。
常见的胶粘剂有环氧胶、丙烯酸胶、氨基胶等。
总结：胶凝材料根据其成分和性质的不同可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料主要由无机物质组成，其胶凝过程是物理过程，常见的有水泥、石膏和石灰等。
有机胶凝材料主要由有机物质组成，其胶凝过程是化学过程，常见的有聚合物胶凝材料和胶粘剂等。
无机胶凝材料的成分与作用原理
无机胶凝材料的成分与作用原理一、引言无机胶凝材料是指以无机物为主要成分的胶凝材料，包括水泥、石膏、石灰等。
无机胶凝材料是现代建筑中最常用的材料之一，其主要作用是固化混凝土、砌块等建筑材料，以增强建筑的强度和耐久性。
本文将详细介绍无机胶凝材料的成分及作用原理。
二、无机胶凝材料的成分1. 水泥水泥是指混合熟料、石膏和适量掺合料在水中按一定比例制成的胶凝材料。
其主要成分为硅酸盐矿物（如硅酸钙、硅酸铝等）和石灰石。
水泥的化学成分和物理性能决定了其在混凝土中的作用。
2. 石膏石膏是以石膏矿石为原料，经过高温煅烧和粉碎加工而得到的一种无机胶凝材料。
石膏的主要成分是硫酸钙，其水化产物为石膏水和硬石膏。
3. 石灰石灰是指将石灰石经过高温煅烧得到的一种无机胶凝材料。
石灰的主要成分是氧化钙和氧化镁，其水化产物为氢氧化钙。
三、无机胶凝材料的作用原理1. 水泥的作用原理水泥的主要作用是通过水化反应生成硬化物质，即水泥石。
水泥石中的主要成分是硅酸钙凝胶和水化硅酸铝凝胶，其强度和硬度均较高。
水泥的水化反应分为两个阶段：初期水化和后期水化。
初期水化主要是水泥中的硅酸盐矿物与水发生反应，生成硅酸钙凝胶和水化硅酸铝凝胶。
后期水化是指水泥在长时间内与水发生反应，生成更加稳定的硬化产物。
2. 石膏的作用原理石膏的主要作用是加速水泥的硬化过程，同时改善混凝土的加工性能。
石膏能够与水泥中的硫酸钙反应生成硬石膏，并释放出大量的热量。
这些热量能够促进水泥的水化反应，并缩短水泥的硬化时间。
此外，石膏还能够改善混凝土的流动性和减少空隙率，从而提高混凝土的密实度和强度。
3. 石灰的作用原理石灰的主要作用是促进混凝土中的碳酸盐反应，进而生成较为稳定的碳酸盐骨架。
此外，石灰还能够与水泥中的部分硅酸铝矿物反应，生成氢氧化钙和水化硅酸铝凝胶，从而增加混凝土的强度和耐久性。
四、总结无机胶凝材料是现代建筑中最常用的材料之一，其主要成分为水泥、石膏和石灰。
这些材料通过水化反应生成硬化物质，进而固化混凝土、砌块等建筑材料，以增强建筑的强度和耐久性。
建筑材料-3 无机胶凝材料
欠火石灰
过火石灰
三、无机胶凝材料
工业化石灰窑厂及生产工艺流程
生石灰中除了主要成分氧化钙外，还含有一定量的氧化镁。 MgCO3==MgO + CO2
当生石灰中MgO含量≤5%时，称为钙质生石灰；当生石灰中MgO含量＞
5%时，称为镁质生石灰。同等级的钙质生石灰质量优于镁质生石灰。
三、无机胶凝材料
3.1.2 石灰的熟化
124℃条件下压蒸（1.3大气压）加热可产生α型建筑石膏：
1 1 CaSO 4 2 H 2O 124 CaSO H O 1 H 2O 4 2 C压蒸 2 2
（二水石膏） （α型半水石膏） α型半水石膏与β型半水石膏相比，结晶颗粒较粗，比表面积较小， 强度高，因此又称为高强石膏。在土木过程中，常用的石膏胶凝材料主要 是建筑石膏。
三、无机胶凝材料
3.1.3 石灰的硬化
石灰浆体能在空气中逐渐凝结硬化，主要由结晶和碳化两个同时作用 的过程来完成。
结晶作用是指石灰浆体中的游离水分蒸发，使Ca(OH)2从饱和溶液中不
断结晶析出，使其逐渐失去塑性，并凝结硬化产生强度的过程。结晶作用 主要发生在石灰工程的内部。
碳化作用是指Ca(OH)2 与空气中的CO2化合反应，形成自身强度较高的
三、无机胶凝材料
3.2.２ 建筑石膏的凝结硬化
建筑石膏凝结硬化机理主要是半水石膏与水反应还原成二水石膏，其
反应式为：
1 1 CaSO 4 H 2 O 1 H 2 O CaSO 4 2 H 2 O 2 2
石膏的凝结硬化是复杂连续的溶解、水化、胶化与结晶的物理化学变 化过程。建筑石膏加水后很快达到饱和溶液而分解出溶解度低的二水石膏 胶体。由于二水石膏的析出，半水石膏溶液转变成非饱和状态，又有新的 半水石膏溶解，继续重复水化和胶化过程。随着析出二水石膏胶体的不断 增多，彼此互相联结，使石膏具有强度。同时，溶液中的游离水分不断减 少，结晶体之间的摩擦力、粘结力逐渐增大，石膏强度也随之增加，最后 成为坚硬的固体。
第三章 无机胶凝材料-石灰
石灰的存在形成
块状生石灰 ——煅烧直接获得 煅烧直接获得 生石灰粉 消石灰粉 ——块状生石灰磨细 块状生石灰磨细 ——生石灰消解 生石灰消解
CaO
石灰膏/ 生石灰+ 石灰膏/乳 ——生石灰+过量水 生石灰
Ca(OH)2
2.1.2 石灰的熟化与硬化
1.石灰的熟化 石灰的熟化 工地上使用石灰时，通常将生石灰加 水，使之消解为消（熟）石灰—氢氧 化钙，这个过程称为石灰的消化，又 称熟化：
2.1
石灰
2.1.1 石灰的生产及分类
石灰的来源之一是某些工业副产品。 石灰的来源之一是某些工业副产品。如： Ca（OH） CaC2＋2H2O＝C2H2↑＋Ca（OH）2
生产石灰的原料为石灰石、 生产石灰的原料为石灰石、白云质石灰 石或其他含碳酸钙为主的天然原料。 石或其他含碳酸钙为主的天然原料。
磨细成生石灰粉石灰膏用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆稀释成石灰乳石灰水涂料用于内墙和平顶刷白生石灰粉磨细生石灰粉用于调制石灰砌筑砂浆或抹面砂浆配制无熟料水泥石灰矿渣水泥石灰粉煤灰水泥石灰火山灰水泥等制作硅酸盐制品如灰砂砖等制作碳化制品如碳化石灰空心板用于石灰土灰土和三合土消石灰粉制作硅酸盐制品用于石灰土石灰粘土和三合土1石灰乳和石灰砂浆将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的水搅拌稀释成为石灰乳是一种廉价的涂料主要用于内墙和天棚刷白增加室内美观和亮度
CaO＋H2O → Ca(OH)2＋64.9 kJ ＋
熟化时体积增大1～ 倍 熟化时体积增大 ～2.5倍。
为了消除过火石灰的危害， 为了消除过火石灰的危害，石灰膏在使 用之前应进行陈伏。陈伏是指石灰乳（ 用之前应进行陈伏。陈伏是指石灰乳（或石 是指石灰乳 灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。 灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。 14d以上的过程 陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分， 陈伏期间，石灰膏表面应保有一层水分， 使其与空气隔绝，以免碳化。 使其与空气隔绝，以免碳化。
三章节无机胶凝材料
镁质生石灰 MgO﹥5%；镁质消石灰粉 MgO﹥4%
三.石灰的技术性质
（1）可塑性好
生石灰熟化为石灰浆时，能自动形成颗粒极 细（直径约为1μ）的呈胶体分散状态的氢氧 化钙，表面吸附一层厚的水膜。因此用石灰 调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可 塑性。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑 性显著提高。
四. 石灰的应用
（1）石灰乳和石灰砂浆
将消石灰粉或熟化好的石灰膏加入多量的 水搅拌稀释，成为石灰乳，是一种廉价的 涂料，主要用于内墙和天棚刷白，增加室 内美观和亮度。我国农村也用于外墙。石 灰乳可加入各种耐碱颜料。调入少量水泥、 粒化高炉矿渣或粉煤灰，可提高其耐水性， 调入氯化钙或明矾，可减少涂层粉化现象。
只能在空气中硬化、保持或继续发展强度 的无机胶凝材料称为气硬性无机胶凝材料。 不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬 化、保持或继续发展强度的无机胶凝材料 称为水硬性无机胶凝材料。
土木工程中常用的气硬性无机胶凝 材料主要有：石灰、石膏、菱苦土和水玻 璃。
第一节
石灰
天然碳酸岩类岩石——（石灰石、 白云石）经高温煅烧，其主要成分CaCO3 分解为以CaO为主要成分的生石灰，其化 学反应可表示如下：
（3）灰砂砖和硅酸盐制品
石灰与天然砂或硅铝质工业废料混合均匀， 加水搅拌, 经压振或压制，形成硅酸盐制品。 为使其获早期强度，往往采用高温高压养护 或蒸压，使石灰与硅铝质材料反应速度显著 加快，使制品产生较高的早期强度。如灰砂 砖、硅酸盐砖、硅酸盐混凝土制品等。#
（2）硬化慢、强度低
从石灰浆体的硬化过程可以看出， 由于空气中二氧化碳稀薄，碳化 甚为缓慢。而且表面碳化后，形 成紧密外壳，不利于碳化作用的 深入，也不利于内部水分的蒸发， 因此石灰是硬化缓慢的材料。
常见的无机气硬性胶凝材料有
常见的无机气硬性胶凝材料有无机气硬性胶凝材料是一种由粉末组成的新型材料，它通过添加一定量的气溶胶以及其他辅助材料，形成细致柔软的多孔胶凝体，可以被用于建筑和制造工业领域中的各种结构件。
无机气硬性胶凝材料是主要由粉煤灰、石灰、硅酸钠、碳酸氢钠或聚丙烯酰胺经特殊工艺加工而成。
它具有良好的热稳定性、耐侯性、耐候性、耐磨性和耐腐蚀性，因此在许多不同的应用领域中受到广泛的使用。
常见的无机气硬性胶凝材料有：1. 泥砂浆：水泥砂浆是一种常见的无机气硬性胶凝材料，由水泥、砂以及其他辅助材料组成，主要用于建筑工程中的腻子层、防水膜、保温层等。
2.性能气凝胶：高性能气凝胶是一种由硅酸钙、泡沫硅酸钠等多种无机原料混合而成的复合材料，具有良好的隔热隔声性能，抗老化性能和延展性能，可以用于建筑、汽车、船舶和航空等领域。
3.硅酸铝板材：硅酸铝板材是一种由硅酸铝细粉、玻璃纤维以及橡胶材料经过特殊制备而成的新型材料，具有良好的抗氧化性能和耐磨性，可以应用于船舶建造、化学工业、工程机械等领域。
4.石膏板材：石膏板材是一种常见的墙面装饰材料，它是由石膏、矿渣、膨胀剂、细砂等多种原料混合而成，可以用于墙面装修、隔墙面板和地面板等。
上述四种无机气硬性胶凝材料都具有良好的物理机械性能和耐腐蚀性能，适用于不同工业领域，可以满足不同的工程需求。
不仅快速发展的无机气硬性胶凝材料市场令人振奋，而且这类材料的发展也为社会提供了大量的新产品，它们在各个领域的应用也日益增加。
该文的重点是阐述常见的无机气硬性胶凝材料有哪些，以及它们具有哪些优良特点和应用领域。
因此，进一步了解特定材料的性能，以及无机气硬性胶凝材料发展趋势，可以为更好地把握无机气硬性胶凝材料发展前景提供参考。
3-无机胶凝材料汇总
煅烧过程的发生的反应： 500~800℃，粘土质原料脱水分解为无定形的Al2O3和SiO2；600℃以后，石灰中的CaCO3开始分解；800℃以下生产CA（CaO·Al2O3),C2S也开始形成。 800~900℃，C12S7开始形成。 900~1100℃，C2AS形成，随后又重新分解。C3A与C4AF开始形成。 1100~1200℃，大量形成C3A和C4AF，C2S生生成量达到最大。 1260~1300℃，水泥生料开始熔融，并出现液相，C2S吸收CaO生成C3S。 1300~1450℃，C2A和C4AF呈熔融状态，产生的液相把CaO和部分C2S溶解于其中，在此液相中，C2S吸收CaO 形成C3S。这一过程是煅烧水泥的关键，必须有足够的时间使生成的C3S的反应完全，否则游离CaＯ过多将影响水泥的安定性。
为了便于生产，要求所选原料的种类越少越好，多数水泥厂，生料是由三种原料组分所配成。 原料中的杂质会给水泥质量带来损害：“死烧” 生料的配制 配合 磨细 混匀制成粉料、料球或料浆
制备生料的三种方法：干法，湿法，半干法
水泥熟料的煅烧 水泥熟料的煅烧窑 回转窑: 钢制圆筒，筒体倾斜，窑头低，窑尾高，与地面成4°的夹角，转速1~2rpm，燃料由窑头用喷雾送入窑内，由窑尾的喂料管喂入生料。 特点：煅烧均匀，质量稳定，产量高 立窑：物料自上落下，气流自下向上，物料的燃料进行燃烧而使生料烧结成熟料。
各龄措强度值
（4）白度：白度反映了白水泥的洁白程度。是将水泥装入压样器中，压成表面平整的白板，其表面对红、绿、蓝三原色的反射率，以相当于照射MgO标准白板表面的百分反射率表示。 表3-3 白水泥的白度等级 （5）质量等级根据白水泥的白度等级和标号将白水泥分为三个质量等级。
彩色水泥是以白色水泥或普通硅酸盐水泥为基础，加入耐碱类颜料，共同磨细制成。 白色水泥和彩色水泥主要用于：建筑装饰工程的粉刷和雕塑，制造有艺术性的彩色混凝土或钢筋混凝土等各种装饰部件和制品，制造水磨石，人造大理石等。
第3章第一部分 无机胶凝材料
石膏生产时的变化
1.建筑石膏
CaSO
4
β型半水石膏
107 ° ~ 170 °
⋅ 2 H 2 O → CaSO
4
1 1 ⋅ H 2O + 1 H 2O 2 2
α型半水石膏
2.高强石膏
1 1 CaSO4 ⋅ 2 H 2O CaSO4 ⋅ H 2O + 1 H 2O → 2 2
生石灰要在水中放置两周以上，此过程 即为“陈伏”。在这段时间里生石灰会完 全和水反应，不会因含有过火石灰造成 熟化推迟而导致墙面鼓泡的现象。
熟化为熟石灰粉： 将生石灰块淋水，使石灰充分熟化，又 不会过湿成团，此时得到的产品就是熟 石灰粉。
2. 石灰的硬化
结晶和碳化两个过程同时进行，但极为缓 慢。碳化过程长时间只限于表面，结晶过 程主要在内部发生。 原因 空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢， 同时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳， 阻止了CO2的渗入，同时又使内部的水分无 法析出，影响硬化过程的进行。
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板 装饰石膏板 吸声用穿孔石膏板 石膏艺术制品
四、建筑石膏的应用
纸面石膏板（GB9775-88） 纸面石膏板（GB9775-88）
以建筑石膏为主要原料，掺入纤维和外加剂构成 以建筑石膏为主要原料， 芯材， 芯材，并与护面纸牢固地结合在一起的建筑板材 称为纸面石膏板。 称为纸面石膏板。 由于其两面贴以特制的厚纸护面，抗折强度高， 由于其两面贴以特制的厚纸护面 ， 抗折强度高 ， 挠度变形要比无护面纸的石膏板小的多。 挠度变形要比无护面纸的石膏板小的多。 品种有：普通纸面石膏板、 品种有：普通纸面石膏板、 耐火纸面石膏板、 耐火纸面石膏板、 耐水纸面石膏板、 耐水纸面石膏板、 装饰吸声纸面石膏板
第三章 无机胶凝材料单章思考题
第三章无机胶凝材料气硬性胶凝材料思考题与习题：一、填空1、称为胶凝材料。
2、气硬性胶凝材料只能在硬化，也只能在保持并发展强度，只适用于工程；水硬性胶凝材料不仅能在硬化，而且能更好的在凝结硬化，保持并发展强度，适用于工程。
3、半水石膏的晶体有型和型两种。
4、建筑石膏一般用作内墙板，这是因为其制品绝热保温、防火吸声好。
但由于其性能差，不宜用作外墙板。
5、按消防要求我们尽可能用石膏板代替木质板，这是由于石膏板的性能好。
6、生石灰在建筑工程中一般加工成为、、三种产品。
7、石灰的熟化是将加水消解成，熟化过程中放出大量，体积产生明显。
8、石灰浆体的硬化包括和两个交叉进行过程。
9、石灰不能单独应用是因为其硬化后大。
1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。
（）2、石膏浆体的凝结硬化实际上是碳化作用。
（）3、建筑石膏最突出的技术性质是凝结硬化慢，并且硬化时体积略有膨胀。
）（．4、建筑石膏板因为其强度高，所以在装修时可以用在潮湿环境中。
（）5、生石灰熟化时，石灰浆流入储灰池中需要“陈伏”两周以上，其主要目的是为了制得和易性很好的石灰膏，以保证施工质量。
（）6、在空气中贮存过久的生石灰，可以照常使用。
（）7、欠火石灰用于建筑结构物中，使用时缺乏粘结力，但危害不大。
（）①、石灰②、石膏③、水玻璃2、石膏制品防火性能好的原因是（）。
①、空隙率大②、含有大量结晶水③、吸水性强④、硬化快3、石灰的“陈伏”是为了（）。
①、消除过火石灰的危害②、沉淀成石灰膏③、消除欠火石灰的危害④、有利于结晶4、将石灰膏掺入水泥砂浆中制成的混合砂浆比纯水泥砂浆具有更好的（）。
①、装饰性②、耐水性③、可塑性④、抗压强度5、为了保持石灰膏的质量，应将石灰贮存在（）。
①、潮湿空气中②、干燥环境中③、水中6、用于拌制石灰土的消石灰粉，其主要成分是（）。
①、碳酸钙②、氧化钙③、碳化钙④、氢氧化钙7、石灰在建筑工程中的应用，以下哪种用途是错误的？（）。
无机胶凝材料有哪些
无机胶凝材料有哪些无机胶凝材料是指以无机物为主要原料，通过物理或化学方法制得的胶凝材料。
它们在建筑材料中起着至关重要的作用，广泛应用于水泥、混凝土、砂浆等领域。
无机胶凝材料因其优异的性能和广泛的用途而备受关注。
那么，无机胶凝材料到底有哪些呢？接下来，我们将详细介绍一些常见的无机胶凝材料。
首先，水泥是最常见的无机胶凝材料之一。
水泥是一种粉状的无机胶凝材料，主要由石灰石、粘土和矿石等原料经煅烧、研磨而成。
水泥具有良好的粘结性和耐久性，被广泛应用于建筑工程中的混凝土、砂浆、砌块等材料的制作。
其次，石膏也是一种常见的无机胶凝材料。
石膏是一种硬化时间较长的无机材料，主要由石膏矿石经煅烧、研磨而成。
石膏在建筑材料中常用于制作石膏板、石膏线、石膏装饰等，具有良好的防火性能和装饰性能。
另外，粉煤灰也是一种重要的无机胶凝材料。
粉煤灰是煤矿中的一种煤炭燃烧产物，经过研磨后可用作混凝土掺合料。
粉煤灰具有良好的活性，可以改善混凝土的工作性能和耐久性能，同时对环境具有一定的改善作用。
此外，硅灰石也是一种常见的无机胶凝材料。
硅灰石是一种矿石，主要由硅酸盐矿物和石灰石矿物组成，具有较高的硅含量。
硅灰石在水泥生产中被广泛应用，可以提高水泥的强度和耐久性，同时对混凝土的性能也有一定的改善作用。
最后，氧化铁也是一种重要的无机胶凝材料。
氧化铁是一种常见的颜料，同时也被广泛应用于水泥、混凝土等材料中。
氧化铁具有良好的着色性能和耐候性能，可以提高建筑材料的装饰性能和耐久性能。
综上所述，无机胶凝材料包括水泥、石膏、粉煤灰、硅灰石和氧化铁等多种材料，它们在建筑材料中起着不可替代的作用。
随着科技的发展和工艺的进步，无机胶凝材料的种类和性能将会不断得到提升，为建筑材料领域带来更多的创新和发展。
希望本文对您对无机胶凝材料有所了解，谢谢阅读！。
第3章 无机胶凝材料 选择题
第三章无机胶凝材料习题点评（选择题）（以下1~9题为单项选择题）1. 硅酸盐水泥石耐热性差，主要是因为水泥石中含有较多的（）。
A 水化铝酸钙B 水化铁酸钙C 氢氧化钙D 水化硅酸钙答案：C 硅酸盐水泥石中的氢氧化钙含量高，且易于被高温分解，造成水泥石破坏。
2. 高铝水泥严禁用于（）。
A. 蒸养混凝土 B 冬季施工 C 紧急抢修工程 D 有严重硫酸盐腐蚀的工程答案：A 蒸汽养护会加快高铝水泥石中的水化铝酸钙产生晶型转变，强度大幅度降低。
3. 地上水塔工程宜选用（）A 火山灰水泥B 矿渣水泥C 普通水泥D 粉煤灰水泥答案：C 在地面干燥状态下普通硅酸盐水泥的抗渗性更好；如果在地下潮湿环境下，选择火山灰水泥更为合适。
4. 硅酸盐水泥熟料中对强度贡献最大的是( )。
A C3A B. C3S C. C4AF． D. 石膏答案：B 硅酸三钙是硅酸盐水泥中最主要的孰料矿物，水化后生成水化硅酸钙凝胶及氢氧化钙晶体，是水泥石强度的主要来源。
5. 为了保持石灰的质量，应使石灰储存在( )。
A. 潮湿的空气中B. 干燥的环境中C. 水中D. 蒸汽的环境中答案：C 氢氧化钙易于与碳酸气反应生成没有活性的碳酸钙，当将其封闭在水中时，可以在更长时间内保存期质量。
干燥环境保存要差于水中保存。
6. 有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选用( )水泥。
A. 硅酸盐B. 普通硅酸盐C. 矿渣硅酸盐D. 高铝答案：C 硫酸盐腐蚀水泥石的机理是水泥石中的氢氧化钙与硫酸盐反应生成石膏，石膏继续与水泥石中的水化铝酸钙反应生成三硫型的水化硫铝酸钙，因体积膨胀1.5倍而导致水泥石膨胀破坏。
矿渣水泥石中氢氧化钙含量少，高铝水泥石中不含氢氧化钙，都有很好的抗硫酸盐腐蚀能力。
但高铝水泥不适合于混凝土结构工程，所以优选C。
7. 在生产水泥时必须掺入适量石膏是为了（）。
A. 延缓水泥凝结时间B. 提高水泥产量C. 防止水泥石产生腐蚀D. 提高强度答案：A 通用硅酸盐水泥中掺入适量石膏就是为了延缓水泥凝结时间，以保证适合的混凝土浇筑施工时间。
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硅酸盐水泥熟料＋石膏
＋
＋
＋
＋
＋
6混~掺合15材%混合2材0矿~硅7渣0%酸盐2火水0~山5泥0灰%的凝2粉0结~煤4硬0灰%化和1种6性~混5能0合%与材两 所掺混合材的种类与掺量密切相关！
普
矿
火
粉
复
通
渣
山
煤
合
硅
硅
灰
灰
硅
酸
酸
硅
硅
酸
盐
盐
酸
酸
盐
水
水
盐
盐
水
泥
泥
水
水
泥
泥
泥
掺混合材水泥的代号
早期强度要求高的工程； 有抗冻要求的混凝土工程
处在干燥环境中 的混凝土工程； 其他同矿渣水泥
地上、混凝土结构地 下及水中大体积；蒸 汽养护的构件；抗裂 性要求较高的构件； 有抗硫酸盐侵蚀要求 的工程
有抗碳化要求的工程； 其他同矿渣水泥
3.4 其他水泥
水泥按用途与性能划分为通用水泥、专 用水泥及特性水泥三类。其中专用水泥是 指专门用途的水泥，如道路硅酸盐水泥； 特性水泥是指某种性能比较突出的水泥， 如快硬硅酸盐水泥。
不 适 大体积混凝土结 用 构；受化学及海 范 水侵蚀的工程 围
与硅酸 盐水泥 基本相 同
高温车间和有耐热耐火要 求的混凝土结构；大体积 混凝土结构；蒸汽养护的 构件；有抗硫酸盐侵蚀要 求的工程
地下、水中大体 积混凝土结构和 有抗渗要求的混 凝土结构；蒸汽 养护的构件；有 杭硫酸盐侵蚀要 求的工程
与硅酸 盐水泥 基本相 同
答：激发剂起激发水化，促进凝结硬化的作用。
碱性激发剂：石灰和硅酸盐水泥熟料
硫酸盐激发剂：石膏
熟料矿物水化析出氢氧化钙，氢氧化钙再 与活性氧化硅和活性氧化铝相互作用，生成无 定形的水化硅酸钙和水化铝酸钙，水化铝酸钙 再与硫酸盐激发剂反应生成钙矾石，长时间后 转变成结晶不完善的凝胶。
MPa)
抗 压 强 度 （
一、白色硅酸盐水泥
• 组成特点：
水泥中的氧化铁的含量低于水泥质量的0.5%。
• 性能特点：
外观为白色，按白度分为一级、二级和三级；技术 要求与普通水泥同。
• 应用特点：
白水泥熟料与颜料、石膏共同磨细可制得彩色水泥； 主要用于建筑室内外装饰等。
二、快硬硅酸盐水泥
• 组成特点：
熟料中C3S、C3A的含量较高，石膏的掺量略大（其 中SO3≤4.0%）。
• 性能特点：
水泥的细度较细，凝结硬化快，早期强度增进率高。
• 应用特点：
早期强度要求高、紧急抢修、低温施工工程和高标号 混凝土预制构件等。
三、高 铝 水 泥
• 高铝水泥的矿物组成 • 高铝水泥的水化 • 高铝水泥的技术性质 • 高铝水泥的特点与应用
(一) 高铝水泥的矿物组成
• 定义：
高铝水泥（矾土水泥）是以铝矾土和石灰石为原料， 按一定比例配合，经煅烧、磨细所制得的一种以铝酸钙 为主要矿物成分的水硬性材料，又称铝酸盐水泥。
➢ 磨细石英砂 ➢ 石灰石粉 ➢ 废渣 ➢ 慢冷矿渣
2. 活性混合材
• 定义——具有水化活性的混合材。 • 活性组分：SiO2、Al2O3 • 常用品种：
➢ 粒化高炉矿渣—炼钢铁的废料
➢ 火山灰质粉末—天然岩石和人工煅烧物
➢ 粉煤灰—火电厂的废料
3. 活性混合材的作用
• 水化反应：
xCa(OH)2 + SiO2 + mH2O = xCaOSiO2nH2O xCa(OH)2 + Al2O3 + mH2O = xCaOAl2O3nH2O
• 稀释作用
3d ➢ 减少水泥中熟料矿物含量，7降d 低水化热； ➢ 减少水泥石中Ca(OH)2的含量。
• 超细粉末的密实填充效应
活性矿物粉磨颗粒与石灰的反应
49d
182d
掺加粉煤灰的水泥强度发展
早期强度增长减慢，但掺量小于20％时， 后期强度也有较多增长
问题？
• 什么是活性混合材的激发剂？其激发机理是什么？
在水泥生产过程中，为改善性能、调节强度等级所加 入的天然或人工矿物材料，均称为水泥混合材料。
• 种类：
➢ 活性 ➢ 非活性
• 作用：
在水泥中主要起填充作用，调节强度等级、节省能源、 降低成本、增加产量、降低水化热等。
1.非活性混合材
• 定义： 与水泥矿物成分或水化产物不发生化学反应
或化学反应很弱的混合材，为非活性混合材。 • 常见的有：
早期强度较低， 后期强度增长较 快；水化热较低； 耐蚀性较强；抗 抗渗性好；抗冻 性差；干缩性大
早期强度较低，后期 强度才长较快；水化 热较低；耐蚀性较强； 干缩性较小；抗裂性 较高；抗冻性差
一般土建工程中 适 钢筋混凝土及预 用 应力钢筋混凝土 范 结构；受反复冰 围 冻作用的结构；
配制高强混凝土
问题 ？
• 各种掺混合材硅酸盐水泥的代号、组成区别、特 性及使用范围是什么？
几种通用水泥的性能特点及应用
硅酸盐水泥
普通水 泥
矿渣水泥
火山灰水泥
粉煤灰水泥
早期强度高；水 特 化热较大；抗冻 性 性较好；耐蚀性
差；干缩较小
与硅酸 盐水泥 基本相 同
早期强度较低，后期强度 增长较快；水化热较低； 耐热性好；耐蚀性较强； 抗冻性差；干缩性较大； 泌水较多
养护龄期（天） 石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响
MPa)
抗 压 强 度 （
养护龄期（天） 石膏激发剂对粉煤灰水泥强度的影响
钙 钒 石 含 量 （ ％ ）
养护龄期（天） 石膏激发剂增加钙钒石的含量
二、活性混合材水泥的共性
• 密度较小 2.70～3.10。 • 早期强度较低，后期强度增长率高。 • 对养护温湿度敏感，适合蒸汽养护。 • 水化热较小。 • 耐腐蚀性较好。 • 抗冻性、耐磨性不及硅酸盐水泥和普通硅
酸盐水泥。
三、活性混合材水泥的特性
• 矿渣水泥：
保水性差，泌水性大，干缩较大，耐热性较好。
• 火山灰水泥：
易吸水，易反应，结构较致密，抗渗性和耐水性较好， 体积收缩较大，抗硫酸盐能力较差。
• 粉煤灰水泥：
吸水能力弱，需水量较低，干缩性较小，结构致密， 抗裂性较好。
• 复合水泥：
取决于所掺的混合材种类。
• 主要矿物有：
水化活性很高
➢ 铝酸一钙
CaOAl2O3
CA，50%~70%；
➢ 硅酸二钙
2CaOSiO2
水泥品种
普通水泥 矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥 复合水泥 石灰石水泥
组成特点
6％～15％的混合材 20～70％矿渣 20～50％火山灰 20～40％粉煤灰 15～50％两种混合材 11％～25％的石灰石
代号
P ·O P ·S P ·P P ·F P ·C P ·L
3.3.1、水泥混合材
• 定义：