胶凝材料与胶黏剂

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1、第二章胶凝材料与胶黏剂第二章胶凝材料与胶黏剂本章提要本章内容主要包括水泥、装饰混凝土、石膏装饰材料和胶黏剂四部分内容。介绍了硅酸盐水泥的矿物组成、技术要求等，简单介绍了通用水泥，介绍了白水泥和彩色水泥技术要求、性质以及在建筑装饰工程中的应用。介绍了石膏及其石膏制品的技术要求与应用。介绍了混凝土的组成材料及其技术性能。介绍常用装饰混凝土和装饰砂浆的基本材料、性能、施工工艺和施工要点。介绍胶黏剂的组成与分类，胶粘机理及影响胶结强度的因素，常用胶黏剂的品种、特性、选择及应用。第一节胶凝材料概述一、胶凝材料的定义、分类凡能

2、在物理、化学作用下，从具有可塑性的浆体逐渐变成坚固石状体的过程中，能将其他物料胶结为整体并具有一定力学强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。胶凝材料可分为无机和有机两大类。各种树脂和沥青属于有机胶凝材料。无机胶凝材料按其硬化条件，又可分为水硬性和非水硬性两种。水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化并具有强度，统称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。非水硬性胶凝材料不能在水中硬化，但能在空气中或其他条件下硬化。只能在空气中硬化的胶凝材料，称为气硬性胶凝材料。如石灰、石膏、镁质胶凝材料等

3、。二、胶凝材料发展简史胶凝材料的发展，有着极为悠久的历史。远在4000～10000年前的新石器时代，人们已会使用黏土，有时还掺入植物的茎、壳、皮等混入黏土中抹砌简单穴室。在我国的新石器时代的遗址中，还发现用天然姜石(一种Si02含量高的石灰质原料，是黄土中的钙质结核)夯实的柱基及地面等，甚为光滑坚硬。随着火的发现，约在公元前2000～3000年，人们就开始学会利用经煅烧所得的石膏或石灰拌制砂浆。如我国的万里长城、古埃及的金字塔等都是用石膏、石灰作为胶凝材料砌筑而成的。这个时期，可称为胶凝材料发展的石膏一石灰时期。约

4、在公元初期，人们又开始学会应用石灰一火山灰水硬性胶凝材料。例如古希腊人和罗马人发现，在石灰中加入某些火山灰后不仅强度高，而且能提高抵抗水的侵蚀能力。例如罗马的"庞贝"城以及罗马圣庙等著名古建筑都是用石灰一火山灰砌筑而成的。又由于当时应用较多的是普佐里(Pozzli)附近所产的火山灰，因此在意大利语中将"Pozzlana"作为火山灰的名称，并沿用至今。随后，人们又进一步发现，将废陶器、碎砖等烧结土类的材料磨细后，可以代替天然火山灰，将其与石灰混合后，同样具有水硬性，从而使火山灰质由天然发展到人工配制。直到l8世纪后半

5、期，先后出现了水硬性石灰和罗马水泥，这些都是将含有适量黏土的石灰石经煅烧后所得。并在此基础上，发展到天然水泥岩(黏土含量在20％～25％的石灰石)煅烧、磨细后得到了天然水泥。随后，逐渐发展到用石灰石与定量的黏土共同磨细均匀，经过煅烧制成由人工配料的水硬性石灰。这实际上就是硅酸盐水泥生产的雏形。19世纪(1810～1825年)已开始采用人工配料、高温煅烧、再经磨细的方法生产水硬性胶凝材料，其煅烧温度已达到了使物料部分熔融，即产生烧结的程度。l824年，英国的约瑟夫·阿斯普丁(Joseph·Aspdin)首先取得了该产

6、品的专利权。因为这种胶凝材料凝结后的外观颜色与当时建筑上常用的英国波特兰岛出产的石灰石相似，故称为波特兰(Port-landCement)，我国称为硅酸盐水泥。由于含有较多的硅酸钙，不但能在水中硬化，而且强度较高。其首批大规模使用的实例是l825～1843年修建的泰晤士河道工程。硅酸盐水泥的出现，对工程建设起了很大的作用。随着现代科技和工业发展的需要，到20世纪初，逐渐生产了各种不同用途的水泥，近30多年来，又陆续出现了硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等品种，从而使水硬性胶凝材料发展到更多类别。同时，对石灰

7、、石膏等古老的胶凝材料也获得了新的认识，扩大了它们的应用范围，加速了它们的发展。现在，胶凝材料进入了一个蓬勃发展的阶段。由此可见，胶凝材料的发展是经历着：天然胶凝材料(如黏土)一石灰、石膏一石灰、火山灰一水硬性石灰、天然水泥一硅酸盐水泥不同品种水泥的各个阶段。第二节水泥凡细磨材料，加入适量水后可制成塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。简言之，水泥是一种水硬性胶凝材料。水泥是最主要的建筑材料之一，可以和骨料及增强材料配制成各种混凝土和砂浆，被广泛

8、应用与工业与民用建筑、交通、水利、国防等工程。水泥的品种繁多，迄今为止已有180多种水泥，而且各种新型水泥仍在不断地开发应用之中。水泥的分类详见表2-1。目前我国经常生产的水泥品种约30个，但最主要的品种仍是各种硅酸盐水泥，它的产量占全国水泥产量的98％以上。白色水泥、彩色水泥以其良好的装饰性能应用于各种建筑装饰工程中，通称其为装饰水泥。一、硅酸盐水泥1．硅