无机胶凝材料小论文

无机胶凝材料
土木1001班洪俊杰 10231042
胶凝材料分为有机与无机两大类。

有机胶凝材料有沥青、各种树脂；无机胶凝材料是以无机化合物为基本成分，常用的有石膏、石灰、各种水泥等。

无机胶凝材料可以分为气硬性与水硬性两类。

气硬性包括石灰、石膏、水玻璃和镁氧水泥；水硬性包括各种水泥。

气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中持续和发展其强度，一般只适用于干燥环境中。

水硬性既能在空气中，还能更好的在水中硬化、保持并继续发展其强度。

不仅适用于干燥环境，也适用于潮湿环境或水下工程。

一、石灰
1、石灰的原料与生产
生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石。

可以通过煅烧碳酸钙得到块状生石灰，作为胶凝材料的石灰就是生石灰，它是一种白色或灰色块状物质。

将煅烧成块的生石灰经过不同方法加工，得到石灰的另外三种产品：
（1）生石灰粉：由块状生石灰磨细生成
（2）消石灰粉：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为氢氧化钙，也称为熟石灰粉
（3）石灰膏：将块状生石灰用过量水消化，或将消石灰粉和水拌和，所得的一定稠度的膏状物，主要成分为氢氧化钙和水。

2、石灰的熟化与硬化
熟化：生石灰与水作用生成氢氧化钙的过程，又称为消解或消化。

煅烧良好、氧化钙含量高的生石灰熟化较快，放热和体积增大也较多。

为消除过火石灰的危害，石膏使用前应陈伏。

陈伏指石灰乳在储灰坑中放置14天以上的过程。

硬化包括两个过程：干燥结晶硬化与碳化，这是二个同时进行的过程
3、石灰的特性
（1）良好的保水性
（2）凝结硬化慢、强度低
（3）耐水性差
（4）体积收缩大
二、石膏
石膏是以硫酸钙为主要成分的无机气硬性胶凝材料。

1、石膏的原料与生产
生产石膏胶凝材料的原料主要是天然二水石膏，天然无水石膏或含
CaSO4.2H2O与CaSO4混合物的化工副产品。

在建筑中使用的石膏是天然二
水石膏经加工而成的半水石膏，生产的主要工序是破碎、加热和磨细。

2、建筑石膏硬化的硬化机理
半水石膏在水中发生溶解，并很快形成饱和溶液，溶液中的半水石膏与水化合，生成二水石膏。

由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏
小得多，所以半水石膏的饱和溶液对二水石膏来说，就成了过饱和溶液，
因此二水石膏从过饱和溶液中以胶体微粒析出，促进了半水石膏不断地
溶解和水化，直到半水石膏完全溶解。

在这个过程中，浆体中的游离水
分逐渐减少，二水石膏胶体微粒不断增加，浆体稠度增大，可塑性逐渐
降低，此时称之为“凝结”。

随着浆体继续变稠，胶体微粒逐渐凝聚成
为晶体，晶体逐渐长大、共生并相互交错，使浆体产生强度，并不断增
长，这个过程称为“硬化”。

实际上，石膏的凝结和硬化是一个连续的、
复杂的物理化学变化过程。

3、建筑石膏的特性及其应用
建筑石膏具有以下特性：
（1）凝结时间短
（2）微膨胀性
（3）孔隙率大
（4）耐水性差
（5）抗火性好
（6）塑性变形大
应用：
（1）室内抹灰及粉刷
（2）装饰制品
（3）石膏板
三、水泥
水泥的品种很多，土木工程常用的主要是各种硅酸盐水泥。

1、硅酸盐水泥的生产
凡是由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。

其中熟料中主要含硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙与铁铝酸四钙。

原料：石灰质原料（如石灰石、白垩等，主要提供氧化钙）、粘土质原料（如粘土、页岩等，主要提供氧化硅及氧化铝与氧化铁）、少量校正原料（包括铁质校正原料和硅质校正原料）、石膏（煅烧所得的熟料还要加入石膏作缓凝剂）。

生产工艺：“两磨一烧”。

2、硅酸盐水泥的水化、凝结、硬化。

水泥加水拌和后，成为可塑的水泥浆，水泥颗粒开始水化，随着水化反应的进行，水泥浆逐渐变稠失去塑性，但尚不具有强度,这一过程称为“凝结”。

凝结后逐渐产生强度并发展成为坚硬的水泥石，这一过程称为“硬化”。

水泥与水搅拌后会很快凝结，因此为了防止这一现象，在水化时，要加入一
定量的石膏缓凝。

水泥的水化速度和强度增长规律是开始较快，然后逐渐减慢，硬化后的水泥石中，同时包含：水化凝胶体和结晶体、未水化的水泥颗粒、水（自由水和吸附水）和孔隙（毛细孔和凝胶孔）。

它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之改变。

3、硅酸盐水泥石的侵蚀和防止
（1）、软水的侵蚀（溶出性侵蚀）
（2）、盐类腐蚀：硫酸盐的腐蚀、镁盐的腐蚀
（3）、酸类腐蚀
（4）、强碱的腐蚀
腐蚀的基本原因与防止措施
（1）、水泥石中存在引起腐蚀的组分氢氧化钙和水化铝酸钙——根据环境特点选择合适的水泥品种。

（2）、水泥石本身不密实，有很多毛细通道，侵蚀介质易于进入其内部——提高水泥石的紧密程度，或加做保护层。

4、其他种类水泥
（1）、普通硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料、6%～15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P．O。

水泥中混合材料掺加量按
质量百分比计。

（2）、矿渣硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P．S。

（3）、火山灰质硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P．P 。

（4）、粉煤灰硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号P．F 。

（5）、复合硅酸盐水泥
凡由硅酸盐水泥、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P．C 。

四、个人的一些观点
作为建筑材料而使用的无机胶凝材料可谓是与我们息息相关，我们随处都可以看到，我们学习的教室是由钢筋混凝土造的，大部分墙上都涂抹了石灰等等。

这些材料具有其他材料没有的优点，如石灰，它的生产成本很低，而且具有很好的可塑性和保水性，我觉得这应该就是石灰被广泛应用于建筑行业的原因了。

但
是石灰有一些不足之处，一方面它的强度低，所以不能单独作为建筑物基础。

同时它的耐水性比较差，氢氧化钙易溶于水，生石灰会和水反应，所以我们不宜在潮湿环境中使用石灰。

我觉得如果真的要在湿度比较大的环境中也用石灰，那就得在原料中减少石灰分量，增加些其他的吸水材料，保护石灰或在石灰表面再涂上一层比较美观的保护材料。

其次是石膏，它也是被广泛应用在建筑行业，我认为这应该是由于石膏具有很多优良的性质并且它的原料来源丰富、生产能耗低，是一种绿色材料。

我们都知道室内抹灰及粉刷多用石膏，这是因为石膏是白色的，且它保温绝热、吸声、阻火而且给人感觉很舒适美观。

另外由于石膏的微膨胀性，它也可制成雕塑及各种装饰品。

但是高的强度较低，一般不能单独作为承力载件，这就限制了它的进一步发展。

最后是水泥，水泥可以说是建筑行业应用最多的一种材料，它的种类繁多，用途也很广，其中最常见的就要数硅酸盐水泥了。

硅酸盐水泥是最普通的水泥，它作为胶凝材料制成的混凝土几乎所有的建筑都要使用。

从这里可以看出它的重要性。

它的众多优点显而易见，我就不多提了。

我想说说它的不足之处，首先水泥都会被腐蚀，这就降低了建筑的使用年限，而且也十分危险，所以我们用什么方法防腐就显得很重要。

由于水泥种类很多，性质也就不一样，我觉得对于不同的水泥应该有不同的防腐方法，不应该统一对待。

除了现在普遍用的一些方法外，我觉得还可以采用一些新技术来防腐，如对于比较重要的建筑，可以采用电脑全方位控制的方法，随时监控，一旦哪部分出现问题，立即通过精密仪器加以修复。

还有我觉得可以在其中添加一些别的材料来防止其被腐蚀。

现在新建筑材料发展很快，我觉得国家可以在这方面加大发展力度。

说不定以后就可以不使用这三大无机胶凝材料，找出其他具有更好性质的材料，这些材料一方面是绿色环保无污染的，另一方面它们的性能十分优越，具有一些普通材料无法比拟的优点。

让我们住的舒适的同时，也深感其十分美观，我觉得材料研究方面会有很大的前景。