气硬性无机胶凝材料

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1、第二章气硬性无机胶凝材料(TheAir-hardeningInorganicBindingMaterials)第一节石膏第二节石灰第三节菱苦土第四节水玻璃思考题胶凝材料的发展历史胶凝材料的发展历史(thehistoryofbindingmaterials)（1）粘土时期：距今六千多年的半坡原始公社遗址，其围墙就是用粘土建造的；古科威特城全用粘土建成，完好保持至今。而古希腊的建筑是用石块而不用任何胶结料堆砌而成。（2）石膏时期：古埃及人于公元前3600年建造金字塔时，将雪花石膏煅烧成熟石膏，再用水、河砂制成石膏砂浆，用花岗岩砌筑成146米高的正方锥体。第

2、二章气硬性无机胶凝材料（3）石灰时期：由于石灰煅烧温度比石膏高很多，而燃料短缺，因此石灰的使用比石膏迟一些。希腊在上古时代就已使用石灰；古罗马人从古希腊学来使用石灰，砌墙的一些罗马砂浆保持至今。我国古人于公元前220年修建长城时，用石灰、砂、粘土配成三合土，洒水夯实筑成城墙。胶凝材料的发展历史(thehistoryofbindingmaterials)（4）石灰火山灰时期：古希腊人用圣多伦岛的火山凝灰岩（即圣多伦土）磨细后与石灰、砂混合，所得砂浆强度高、抗水性好。古罗马人用火山凝灰岩（质量最好的产于普佐里，因而被称为普佐兰那(puzzolana,火山灰

3、质材料)）加石灰制成砂浆，建造了万神殿（墙厚20英尺，圆顶跨度142英尺）、水渠（总长359英里）、克罗逊斗兽场、庞贝城等著名建筑。在中世纪（十二~十四世纪），随着陶瓷生产的发展，人们开始将废陶瓷、碎砖瓦磨细后与石灰混合使用，并将这种人工火山灰质材料称为水泥。石灰与火山灰质材料混合使用的做法延续至今，即硅酸盐混凝土。第二章气硬性无机胶凝材料胶凝材料的发展历史(thehistoryofbindingmaterials)（5）水硬性石灰时期：1756年，英国工程师约翰·斯米顿（JohnSmeaton）奉命在海上重建一个灯塔（EddystoneLightho

4、use），他研究了石灰火山灰质材料的性质，发现：凡是质量好的石灰，石灰石中均含有相当数量的粘土。这是第一次揭示了水硬性石灰(hydrauliclime)的性质。1796年，约瑟夫·派克（JosephPerker）用龟甲石（一种粘土质石灰石）烧成了罗马水泥(Romancement)。第二章气硬性无机胶凝材料胶凝材料的发展历史(thehistoryofbindingmaterials)（6）波特兰水泥时期：1818年，法国人维卡（L.J.Vicat）在研究水硬性石灰中发现，用白垩与粘土加水湿磨后煅烧，能制成一种人工水硬性石灰。这可视作现代波特兰水泥(Por

5、tlandcement)制造的雏形。1824年10月21日，英国建筑工人约瑟夫·阿斯普丁（JosephAspdin）获得了生产波特兰水泥的专利。当时的波特兰水泥标号不足5MPa，而目前在50MPa左右。目前水泥有100多种。波特兰水泥的发明，开创了胶凝材料的新纪元，从此，天然石材在建筑上的黄金时代就一去不复返了。第二章气硬性无机胶凝材料第一节石膏(gypsum)石膏是以硫酸钙(calciumsulphate)为主要成分的气硬性胶凝材料。石膏具有许多优越的建筑性能，因此是一种有着悠久发展历史和广泛应用的传统建筑材料，而且在发展新型建筑材料方面也发挥出积极

6、作用。石膏与石灰、水泥并称三大胶凝材料。石膏是一种低能耗胶凝材料（建筑石膏的煅烧温度160~200℃，石灰1000~1200℃，水泥1450℃。），其生产能耗比水泥低78%、比石灰低65%。第二章气硬性无机胶凝材料第一节石膏(gypsum)第二章气硬性无机胶凝材料一、石膏的种类(Thekindsofgypsum)石膏胶凝材料的种类有：建筑石膏、高强石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏。建筑工程中最常用的是建筑石膏。按硬化特点，石膏分为快硬石膏胶凝材料（建筑石膏、高强石膏）和慢硬石膏胶凝材料（无水石膏、高温煅烧石膏）。能提高石膏溶解度的物质是速凝剂(acce

7、lerator)（NaCl、Na2SO4、K2SO4等），能降低石膏溶解度的物质是缓凝剂(retarder)（硼砂、纸浆废液、甲基硅酸钠等）。第一节石膏(gypsum)第二章气硬性无机胶凝材料二、石膏的生产(Theproductionofgypsum)生产石膏胶凝材料的原料(rawmaterial)是：天然二水石膏、天然无水石膏、化工石膏（如磷石膏、氟石膏、脱硫石膏等）。生产工艺(technology)：原料→煅烧→脱水→磨细→石膏胶凝材料根据加热温度和脱水条件的不同，可得到石膏的不同变体：天然二水石膏加热后形成半水石膏；继续加热形成脱水半水石膏；继续

8、加热形成可溶性硬石膏；继续加热形成不溶性硬石膏；继续加热形成高温煅烧石膏；加热到1495℃以上