巖土工程師備考資料：無(wú)機(jī)氣硬性膠凝材料(1)

　　3、無(wú)機(jī)氣硬性膠凝材料

　　膠凝材料：是指在一定條件下通過(guò)自身的一系列變化而把其它材料膠結(jié)成具有強(qiáng)度的整體的材料。建筑上用來(lái)將散粒材料(如砂、石子等)或塊狀材料(如磚、石塊等)粘結(jié)成為整體的材料，統(tǒng)稱(chēng)為膠凝材料。膠凝材料按其化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)膠凝材料和有機(jī)膠凝材料兩大類(lèi)。

　　無(wú)機(jī)膠凝材料：以無(wú)機(jī)礦物為主要成分，當(dāng)其與水或水溶液拌和所形成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)變化后產(chǎn)生膠結(jié)力而把其它材料膠結(jié)成為具有強(qiáng)度的整體。無(wú)機(jī)膠凝材料按其硬化條件的不同又分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料。

　　水硬性膠凝材料：是指既能在空氣中硬化，又能在水中硬化并保持和發(fā)展其強(qiáng)度，如硅酸鹽水泥，鋁酸鹽水泥。

　　氣硬性膠凝材料：是指只能在空氣中硬化，并能在空氣中保持或繼續(xù)發(fā)展其強(qiáng)度的

　　膠凝材料，如石膏、石灰、水玻璃等。

　　石膏膠凝材料：包括建筑石膏、高強(qiáng)石膏、硬石膏水泥等，用途：可用于粉刷和制備砌筑砂漿，還可制成各種石膏制品。石灰是以碳酸鈣為主要成分的原料(如石灰石、白堊等)，經(jīng)過(guò)高溫下適當(dāng)?shù)撵褵?，分解和排出二氧化碳后所得到的產(chǎn)品，其主要成分是氧化鈣。

　　3.1、石膏膠凝材料

　　石膏膠凝材料是一種以粉末狀半水硫酸鈣(CaS04· H2O)為主的氣硬性膠凝材料。如建筑石膏、高強(qiáng)石膏等。生產(chǎn)石膏膠凝材料的原料有天然二水石膏、硬石膏和工業(yè)副產(chǎn)品石膏。建筑中使用最多的石膏膠凝材料是建筑石膏，其次是高強(qiáng)石膏，此外還有硬石膏水泥等。

　　作為氣硬性膠凝材料的石膏，通常是天然二水石膏經(jīng)過(guò)低溫煅燒、脫水、磨細(xì)而成。

　　二水石膏在受熱脫水過(guò)程中，根據(jù)不同條件，得到各種半水石膏和無(wú)水石膏的變體，并具有各自不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

　　半水石膏的凝結(jié)與硬化：將半水石膏粉末倒入調(diào)和水中攪拌成漿體時(shí)，則半水石膏遇水后將重新水化生成二水，放出熱量并逐漸凝結(jié)硬化。其化學(xué)反應(yīng)可用下式表達(dá)：

　　2(CaSO4· H2O)+3 H2O=2(CaS04·2H2O)上述過(guò)程是半水石膏遇水后溶解、水化并形成二水石膏的過(guò)程。因?yàn)镃aS04·2H2O的溶解度小于CaSO4· H2O的溶解度，所以CaS04·2H2O不斷地從過(guò)飽和溶液中沉淀析出晶體，又因?yàn)镃aS04·2H2O的析出破壞了原有的CaSO4· H2O的平衡狀態(tài)，此時(shí)CaSO4· H2O進(jìn)一步溶解，以補(bǔ)充CaS04·2H2O析晶而在相液中減少的CaSO4含量。如此不斷地進(jìn)行著半水石膏的溶解和二水石膏的結(jié)晶。直至半水石膏完全水化為止。隨著漿體中自由水分因水化和蒸發(fā)而逐漸減少，漿體變稠失去塑性，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)凝結(jié)。其后CaS04·2H2O的晶體繼續(xù)大量形成 ，長(zhǎng)大，晶體之間相互接觸、連生形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)，這時(shí)，漿體逐漸變硬，強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng)，直至形成具有強(qiáng)度的石膏制品，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為硬化過(guò)程。

　　例3、 指出下列材料中哪一個(gè)不屬于氣硬性膠凝材料()

　　A石膏

　　B石灰

　　C水玻璃

　　D硅酸鹽水泥

　　答案為：(D)因?yàn)镈屬于水硬性膠凝材料

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