气硬性胶凝材料1PPT学习教案.pptx

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1、会计学1气硬性气硬性(yngxng)胶凝材料胶凝材料1第一页，共37页。一一一一.原料原料原料原料(yunlio)(yunlio)(yunlio)(yunlio)与与与与生产生产生产生产n n原料：原料：原料：原料：n n 以以以以CaCO3CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。等。等。等。n n石灰的制备：石灰的制备：石灰的制备：石灰的制备：n n石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：石灰石的热分解反应：n n n n制备工艺：制备工艺：制备工

2、艺：制备工艺：n n 岩石岩石岩石岩石 破碎破碎破碎破碎(p su)(p su)煅烧煅烧煅烧煅烧 粉磨粉磨粉磨粉磨(消解消解消解消解)第一节第一节.石石 灰灰第1页/共37页第二页，共37页。制备工艺制备工艺(gngy)与产品与产品石灰石10001200C磨细生石灰粉生石灰水喷淋熟石灰粉(水)化灰池石灰浆浓缩(nn su)石灰(shhu)膏陈伏煅烧温度较低，时间较短时，欠火石灰煅烧温度较高，时间较长时，过火石灰减轻或消除过火石灰的危害第2页/共37页第三页，共37页。第3页/共37页第四页，共37页。放热体积(tj)膨胀1-2.5倍正火（生）石灰分两类正火（生）石灰分两类 当当MgO MgO

3、5%5%，为钙质生石灰；，为钙质生石灰；当当MgO MgO 5%5%，为镁质生石灰，为镁质生石灰欠火（生）石灰欠火（生）石灰 火候不足火候不足,不能消解（熟化）不能消解（熟化）过火（生）石灰过火（生）石灰 火候太足火候太足,熟化缓慢熟化缓慢,硬化硬化(ynghu)(ynghu)后有膨胀后有膨胀,需需“陈伏陈伏”两周以上两周以上熟（消）石灰分三类熟（消）石灰分三类(sn li)(sn li)当当 MgO MgO 4%4%，为钙质消石灰；，为钙质消石灰；当当4%4%MgO MgO 24%24%，为镁质消石灰；，为镁质消石灰；当当24%24%MgO MgO 30%30%，为白云石消石，为白云石消石灰

4、灰二.石灰的熟(消)化、水化第4页/共37页第五页，共37页。氢氧化钙氢氧化钙(qn yn hu i)(qn yn hu i)晶体晶体 碳酸钙晶体碳酸钙晶体石灰浆体石灰凝胶体石灰碳化体水孔隙水分损失碳化三、石灰三、石灰(shhu)的硬的硬化化结晶作用结晶作用生石灰或熟石灰水成为生石灰或熟石灰水成为Ca(OH)2浆体；浆体；浆体中游离水的不断损失，导致浆体中游离水的不断损失，导致(dozh)Ca(OH)2结晶；结晶；晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网晶粒长大、交错堆聚成晶粒结构网硬化。硬化。碳化作用碳化作用Ca(OH)2与空气中的与空气中的CO2气体反应，在表面形成气体反应，在表面形成CaCO3膜层

5、。膜层。提高耐久性。提高耐久性。石灰硬化体由-表面 CaCO3晶体、内部 Ca(OH)2晶体组成第5页/共37页第六页，共37页。建建筑筑石石灰灰(shhu)(shhu)的的技技术术指指标标有有细细度度、CaO+MgOCaO+MgO含含量量、CO2CO2含含量量和和体体积积安安定定性性等等。并并按按技技术术指指标标分分为为优优等等品品、一一等等品品和和合合格格品品三三个个等等级级。具具体体技技术术要求见：要求见：JC/T479-1992 JC/T479-1992 建建筑筑生生石石灰灰(shhu)(shhu)(P48(P48表表3-3-2 2）JC/T480-1992 JC/T480-1992

6、建建筑筑生生石石灰灰(shhu)(shhu)粉粉(P48(P48表表3-33-3）JC/T481-1992 JC/T481-1992 建建 筑筑 消消 石石 灰灰(shhu)(shhu)粉粉 (P48(P48表表3-43-4）钙钙 质质 生生 石石 灰灰(shhu)(shhu)MgO5%MgO5%；钙钙 质质 消消 石石 灰灰(shhu)(shhu)粉粉MgO4%MgO4%镁镁 质质 生生 石石 灰灰(shhu)(shhu)MgO5%MgO5%；镁镁 质质 消消 石石 灰灰(shhu)(shhu)粉粉MgO4%MgO4%四、建筑(jinzh)石灰的技术指标第6页/共37页第七页，共37页。（1

7、 1 1 1）可塑性好）可塑性好）可塑性好）可塑性好 生生生生石石石石灰灰灰灰熟熟熟熟化化化化为为为为石石石石灰灰灰灰浆浆浆浆时时时时，能能能能自自自自动动动动形形形形成成成成颗颗颗颗粒粒粒粒极极极极细细细细（直直直直径径径径约约约约为为为为1m1m1m1m）的的的的呈呈呈呈胶胶胶胶体体体体分分分分散散散散状状状状态态态态的的的的氢氢氢氢氧氧氧氧化化化化钙钙钙钙，表表表表面面面面吸吸吸吸附附附附一一一一层层层层厚厚厚厚的的的的水水水水膜膜膜膜。因因因因此此此此用用用用石石石石灰灰灰灰调调调调成成成成的的的的石石石石灰灰灰灰砂砂砂砂浆浆浆浆其其其其突突突突出出出出的的的的优优优优点点点点是是是是

8、具具具具有有有有良良良良好好好好可可可可塑塑塑塑 性性性性。在在在在 水水水水 泥泥泥泥 砂砂砂砂 浆浆浆浆 中中中中 掺掺掺掺 入入入入 石石石石 灰灰灰灰 浆浆浆浆，可可可可 使使使使 可可可可 塑塑塑塑 性性性性 显显显显 著著著著(xinzh)(xinzh)(xinzh)(xinzh)提高。提高。提高。提高。（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(biomin)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。同时，石灰的硬化只能在空气中进行，硬化后的强度也不高。受潮后石灰溶解，强度

9、更低，在水中还会溃散。如石灰砂浆（1:3）28天强度仅为0.2-0.5MPa。所以，石灰不宜在潮湿的环境下作用，也不宜用于重要建筑物基础。五、石灰(shhu)的技术性质第7页/共37页第八页，共37页。（3 3）硬化时体积收缩大）硬化时体积收缩大 石石灰灰在在硬硬化化过过程程中中，蒸蒸发发大大量量的的游游离离水水而而引引起起显显著著的的收收缩缩，所所以以除除调调成成石石灰灰乳乳作作薄薄层层涂涂刷刷外外，不不宜宜单单独独使使用用。常常在在其其中中掺掺入入砂砂、纸纸筋筋等等以以减减少收缩和节约石灰。少收缩和节约石灰。（4 4）耐水性差，不易贮存）耐水性差，不易贮存 块块状状类类石石灰灰放放置置太太

10、久久，会会吸吸收收空空气气中中的的水水分分而而自自动动熟熟化化成成消消石石灰灰粉粉，再再与与空空气气中中二二氧氧化化碳碳作作用用而而还还原原(hun(hun yun)yun)为为碳碳酸酸钙钙，失失去去胶胶结结能能力力。所所以以贮贮存存生生石石灰灰，不不但但要要防防止止受受潮潮，而而且且不不宜宜贮贮存存过过久久。最最好好运运到到后后即即熟熟化化成成石石灰灰浆浆，将将贮贮存存期期变变为为陈陈伏伏期期。由由于于生生石石灰灰受受潮潮熟熟化化时时放放出出大大量量的的热热，而而且且体体积积膨膨胀胀，所所以以，储储存存和和运输生石灰时，还要注意安全。运输生石灰时，还要注意安全。第8页/共37页第九页，共37

11、页。过火石灰膨胀裂纹石灰网状收缩裂纹第9页/共37页第十页，共37页。问问问问 题？题？题？题？1.1.过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？过火石灰有什么危害？应如何消除？答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包答：过火石灰密度较大，且颗粒表面有玻璃釉状物包裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸裹，水化消解很慢，在正常石灰水化硬化后再吸湿水化，产生体积

12、膨胀，影响体积稳定性。可采湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采湿水化，产生体积膨胀，影响体积稳定性。可采用延长用延长用延长用延长(ynchng)(ynchng)石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。石灰的熟化和陈伏期，或过滤掉。2.2.石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避石灰硬化过程中，为什么容易开裂？使用时应如何避免？免？免？免？答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著答：石灰浆体的硬化

13、是靠水分的大量挥发，体积显著答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著答：石灰浆体的硬化是靠水分的大量挥发，体积显著收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独收缩，因而容易导致开裂。在使用时，避免单独使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。使用，可掺加一些砂子、麻刀丝或纸筋等。第10页/共37页第十一页，共37页。（1 1 1 1）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆）石灰乳和石灰砂浆将将将将消消消消石石石石灰灰灰灰粉

14、粉粉粉或或或或熟熟熟熟化化化化好好好好的的的的石石石石灰灰灰灰膏膏膏膏加加加加入入入入多多多多量量量量的的的的水水水水搅搅搅搅拌拌拌拌稀稀稀稀释释释释，成成成成为为为为石石石石灰灰灰灰乳乳乳乳，是是是是一一一一种种种种廉廉廉廉价价价价的的的的涂涂涂涂料料料料，主主主主要要要要用用用用于于于于内内内内墙墙墙墙和和和和天天天天棚棚棚棚刷刷刷刷白白白白(shubi)(shubi)(shubi)(shubi)，增增增增加加加加室室室室内内内内美美美美观观观观和和和和亮亮亮亮度度度度。我我我我国国国国农农农农村村村村也也也也用用用用于于于于外外外外墙墙墙墙。石石石石灰灰灰灰乳乳乳乳可可可可加加加加入入入

15、入各各各各种种种种耐耐耐耐碱碱碱碱颜颜颜颜料料料料。调调调调入入入入少少少少量量量量水水水水泥泥泥泥、粒粒粒粒化化化化高高高高炉炉炉炉矿矿矿矿渣渣渣渣或或或或粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰，可可可可提提提提高高高高其其其其耐耐耐耐水水水水性性性性，调调调调入入入入氯氯氯氯化化化化钙钙钙钙或或或或明明明明矾矾矾矾，可可可可减减减减少少少少涂涂涂涂层层层层粉粉粉粉化化化化现象。现象。现象。现象。石石石石灰灰灰灰砂砂砂砂浆浆浆浆是是是是将将将将石石石石灰灰灰灰膏膏膏膏、砂砂砂砂加加加加水水水水拌拌拌拌制制制制而而而而成成成成，按按按按其其其其用用用用途途途途，分为砌筑砂浆和抹面砂浆。分为砌筑砂浆和抹面砂浆

16、。分为砌筑砂浆和抹面砂浆。分为砌筑砂浆和抹面砂浆。六、石灰六、石灰(shhu)的应用的应用第11页/共37页第十二页，共37页。（2 2）石石灰灰土土(hu(hu t)t)（灰灰土土(hu t)(hu t)）和三合土）和三合土石石灰灰与与粘粘土土或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料混混合合使使用用，制制成成石石灰灰土土(hu(hu t)t)或或石石灰灰与与工工业业废废料料的的混混合合料料，加加适适量量的的水水充充分分拌拌合合后后，经经碾碾压压或或夯夯实实，在在潮潮湿湿环环境境中中使使石石灰灰与与粘粘土土或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料表表面面的的活活性性氧氧化化硅硅或或氧氧化化铝铝反反应应，生生成

17、成具具有有水水硬硬性性的的水水化化硅硅酸酸钙钙或或水水化化铝铝酸酸钙钙，适适于于在在潮潮湿湿环环境境中中使使用用。如如建建筑筑物物或或道道路路基基础础中中使使用用的的石石灰灰土土(hu(hu t)t)，三三合合土土，二二灰灰土土(hu(hu t)t)（石石灰灰、粉粉煤煤灰灰或或炉炉灰灰），二二灰灰碎碎石石（石石灰灰、粉粉煤煤灰灰或或炉灰、级配碎石）等。炉灰、级配碎石）等。第12页/共37页第十三页，共37页。（3 3）灰砂砖和硅酸盐制品）灰砂砖和硅酸盐制品石石灰灰与与天天然然砂砂或或硅硅铝铝质质工工业业废废料料混混合合均均匀匀，加加水水搅搅拌拌,经经压压振振或或压压制制，形形成成硅硅酸酸盐盐制

18、制品品。为为使使其其获获早早期期强强度度，往往往往采采用用高高温温高高压压养养护护或或蒸蒸压压，使使石石灰灰与与硅硅铝铝质质材材料料反反应应速速度度显显著著(xinzh)(xinzh)加加快快，使使制制品品产产生生较较高高的的早早期期强强度度。如如灰灰砂砂砖砖、硅硅酸酸盐盐砖砖、硅硅酸酸盐盐混混凝凝土土制品等。制品等。砂 灰砂砖石灰(shhu)+粉煤灰 +水 -粉煤灰砖 煤矸石 煤矸石砖蒸蒸 压压第13页/共37页第十四页，共37页。硅酸盐砌块硅酸盐砌块硅酸盐砌块硅酸盐砌块(q kui)(q kui)第14页/共37页第十五页，共37页。灰砂砖灰砂砖第15页/共37页第十六页，共37页。一、石

19、膏一、石膏一、石膏一、石膏(shgo)(shgo)的的的的组成与结构组成与结构组成与结构组成与结构n n石膏的矿物石膏的矿物(kungw)(kungw)组成：组成：n n CaSO4xH2O CaSO4xH2OX为结晶水为结晶水H2Ox0，硬石膏(无水石膏)x0.5，熟石膏(shgo)(半水石膏(shgo)x2，生石膏(二水石膏)石膏胶凝材料(Gypsum binder)的组成：CaSO4 0.5H2O或或CaSO4。石膏是晶体结构第二节第二节.石石 膏膏第16页/共37页第十七页，共37页。二、石膏二、石膏二、石膏二、石膏(shgo)(shgo)的生产的生产的生产的生产n n原料：原料：n

20、n天然二水石膏；天然二水石膏；n n天然无水石膏；天然无水石膏；n n工业副产物工业副产物磷石膏、氟石膏等。磷石膏、氟石膏等。n n生产工序：生产工序：n n 原料原料(破碎破碎)脱水脱水 磨细磨细n n生产生产(脱水脱水)的工艺：的工艺：n n非密闭煅烧非密闭煅烧(dunsho)(dunsho)(干燥空气中干燥空气中)：n n 密闭蒸练密闭蒸练(湿的水蒸气湿的水蒸气)：n n不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料不同工艺得到不同组成的石膏胶凝材料天然(tinrn)石膏矿纤维状晶体第17页/共37页第十八页，共37页。生产工艺与产品生产工艺与产品生产工艺与产品生产工艺与产品(ch(ch npnp

21、n)n)的组成的组成的组成的组成CaSO42H2O 120180C干燥(gnzo)空气125180C水蒸气-CaSO4 0.5H2O-CaSO4 0.5H2O-CaSO4()可溶-CaSO4()可溶200360C 200360C 400800C400800CCaSO4()不溶 8001180CCaSO4()不溶CaO非密闭煅烧工艺及其产品(chnpn)组成密闭蒸炼工艺及其产品组成 CaSO4CaSO40.5H2O0.5H2O高强石膏高强石膏 晶体粗大结实晶体粗大结实,比表面积小比表面积小,需水量小需水量小,制品孔隙率小制品孔隙率小,强度高；强度高；CaSO4CaSO40.5H2O0.5H2O建

22、筑石膏建筑石膏 晶体微细晶体微细,比表面积大比表面积大,需水量大需水量大,制品孔隙率大制品孔隙率大,强度低强度低第18页/共37页第十九页，共37页。三、建筑石膏三、建筑石膏(shgo)的的凝结硬化凝结硬化n n凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：凝结硬化过程中的水化反应：n n CaSO4 0.5H2O CaSO4 0.5H2O 1.5H2O 1.5H2O CaSO42H2O CaSO42H2OQQn n 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的即：石膏的水化

23、反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应逆反应逆反应逆反应n n凝结硬化机理凝结硬化机理凝结硬化机理凝结硬化机理(j l(j l)“)“溶解沉淀理论溶解沉淀理论溶解沉淀理论溶解沉淀理论”n n 溶解溶解溶解溶解n n 沉淀沉淀沉淀沉淀n n 硬化硬化硬化硬化 半水石膏的溶解度(8.16g/L)大于二水石膏(2.05g/L)，因此，前者(qin zh)在水中不断溶解，生成Ca2+、SO42-离子的饱和溶液半水石膏的饱和溶液，对于二水石膏是过饱和溶液，后者不断结晶沉淀。二水石膏晶体不断生长、连生、交错，构成晶体颗粒堆聚的结晶结构网第19页/共37页第二十页，共37页。凝结硬化的物理化学凝结硬化的物理化

24、学(w l hu xu)过程过程 石膏(shgo)浆体 半水石膏半水石膏(shgo)(shgo)颗粒颗粒 二水石膏二水石膏(shgo)(shgo)晶体晶体石膏胶体石膏硬化体水孔隙水化初期：二水石膏晶体较少随着水化反应进行二水石膏晶体量石膏硬化体中晶体堆积体第20页/共37页第二十一页，共37页。四四.石膏石膏(shgo)(shgo)的特性的特性1.凝结硬化快,强度低(比石灰高)2.硬化后体积微膨胀(png zhng)(0.51.0%)表面光滑细腻,形体饱满密实装饰性好 3.孔隙率大 则容重小,强度低,保温隔热、吸声性好,可调节室内温湿 度；但抗渗性，抗冻性差，耐水性差，吸湿性强。4.防火性能好

25、，加工性能好五五五五.石膏石膏石膏石膏(shgo)(shgo)(shgo)(shgo)的应的应的应的应用用用用1.石膏抹灰材料 2.石膏墙体材料 3.石膏装饰板、浮雕艺术石膏装饰配件普通石膏板普通石膏板耐水石膏板耐水石膏板耐火石膏板耐火石膏板纸面石膏板纸面石膏板第21页/共37页第二十二页，共37页。空心空心空心空心(kng xn)(kng xn)石膏条板石膏条板石膏条板石膏条板第22页/共37页第二十三页，共37页。空心空心空心空心(kng xn)(kng xn)隔墙板隔墙板隔墙板隔墙板第23页/共37页第二十四页，共37页。壁花天花板装饰(zhungsh)花装饰石膏装饰石膏(shgo)制品

26、制品第24页/共37页第二十五页，共37页。装饰石膏装饰石膏装饰石膏装饰石膏(shgo)(shgo)制品制品制品制品梁托线条(xintio)拐角、线条(xintio)艺术(ysh)镜框罗马柱第25页/共37页第二十六页，共37页。问问问问 题题题题?1.1.石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，WhyWhy？答：半水石膏需加水答：半水石膏需加水60608080，才能使浆体达到成型，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.618.6的水量；即，有的水量；即，有40604060多的水不能参与反多的

27、水不能参与反应，硬化后多余水分应，硬化后多余水分(shu(shu fn)fn)的挥发留下大量孔隙。的挥发留下大量孔隙。2、孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点(qudin)？答：优点保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。缺点(qudin)强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。第26页/共37页第二十七页，共37页。3.3.为什么石膏制品的耐水性差？为什么石膏制品的耐水性差？答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且(r qi)(r qi)晶体晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结内有

28、明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有互作用力，导致强度下降；其软化系数只有0.300.450.300.45；另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低长期在水中的强度将更低 。4、如何改善石膏制品的耐水性?答：降低孔隙率，改善孔隙结构(jigu)，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率；掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。第27页/共37页

29、第二十八页，共37页。5 5、为什么石膏制品的防火性好、为什么石膏制品的防火性好Why?Why?答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水(r shu(r shu)石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水(r(r shushu)石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。要发生脱水和烧结。6、进一步思考的问题:警察在勘察犯罪野外现场时，用石膏翻版罪犯足印(z yn)，其

30、原理是什么？试验证明石膏板有调节室内湿度的功能，为什么？如何在土木工程建设中正确地使用或选用石膏，为什么？调湿作用(zuyng)红线条表示室内湿度变化蓝线条表示室外湿度变化第28页/共37页第二十九页，共37页。第三节第三节第三节第三节.水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃一一.水玻璃的定义水玻璃的定义(dngy)(dngy)由不同(b tn)比例的碱金属和二氧化硅组成，俗称泡花碱。常用硅酸钠水玻璃 Na2OnSiO2。常用的n=2.62.8。二二.水玻璃的生产水玻璃的生产(shngchn)(shngchn)湿法湿法(液体水玻璃液体水玻璃)；干法干法(固体水玻璃固体水玻璃)湿法湿法生产硅酸水玻璃是将石英砂

31、和苛性钠溶液在压蒸锅内用蒸汽加热,直接反应生液体水玻璃。干法干法生产硅酸钠水玻璃是将石英砂和碳酸钠磨细拌匀，在熔炉中于13001400C温度下熔化，按下式反应生成固体水玻璃。固体水玻璃于水中加热溶解而生成液体水玻璃。其反应式为：第29页/共37页第三十页，共37页。三三.水玻璃的模数水玻璃的模数 SiO2与Na2O的分子比 n 称为水玻璃的模数 1.模数对性能影响水玻璃模数越大，硬化越快，干缩越大，粘结力愈大，强度(qingd)愈高 2.密度对性能影响同一模数液体水玻璃，密度愈大，浓度愈大，粘结力愈大，强度(qingd)愈高。四、水玻璃的硬化四、水玻璃的硬化液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成

32、无定形硅酸凝胶，并逐液体水玻璃在空气中吸收二氧化碳，形成无定形硅酸凝胶，并逐渐干燥而硬化：渐干燥而硬化：由于空气中由于空气中CO2浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速硬化浓度较低，这个过程进行的很慢，为了加速硬化和提高硬化后的防水和提高硬化后的防水(fn shu)性，需加热促进硬化或加入性，需加热促进硬化或加入Na2SiF6作为作为 促硬促硬(凝凝)剂。剂。第30页/共37页第三十一页，共37页。五五.水玻璃的特性水玻璃的特性(txng)(txng)1 1、粘结力强、强度较高、粘结力强、强度较高水水玻玻璃璃在在硬硬化化后后，其其主主要要成成分分为为二二氧氧化化硅硅(r(r yng yng h

33、u hu gu)gu)凝凝胶胶和和氧氧化化硅硅，因因而而具具有有较较高高的的粘粘结结力力和和强强度度。用用水水玻玻璃璃配配制制的的混混凝凝土土的的抗抗压压强强度度可可达达151540MPPa40MPPa（1 1：3 3的石灰砂浆的石灰砂浆2828天抗压强度通常只有天抗压强度通常只有0.20.20.5MPa0.5MPa）2 2、耐酸性好、耐酸性好由由于于水水玻玻璃璃硬硬化化后后的的主主要要成成分分为为SiO2,SiO2,它它可可以以抵抵抗抗除除氢氢氟氟酸酸、过过热热磷磷酸酸以以外外的的几乎所有的无机和有机酸。用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。几乎所有的无机和有机酸。用于配制水玻璃耐

34、酸混凝土、耐酸砂浆、耐酸胶泥等。3 3、耐热性好、耐热性好耐高温耐高温硬硬化化后后形形成成的的二二氧氧化化硅硅(r(r yng yng hu hu gu)gu)网网状状骨骨架架，在在高高温温下下强强度度下下降降不不大大。用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥。用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥。4,4,耐碱性、耐水性、抗渗性差耐碱性、耐水性、抗渗性差水水玻玻璃璃在在加加入入氟氟硅硅酸酸钠钠后后仍仍不不能能完完全全硬硬化化，仍仍然然有有一一定定量量的的水水玻玻璃璃Na2OnSiO2Na2OnSiO2。由由于于SiO2SiO2和和Na2OnSiO2Na2OnSiO2均均可可溶溶于于

35、水水中中，所所以以水水玻玻璃璃硬硬化化后后不不耐耐碱碱、不耐水。为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对己硬化的水玻璃进行酸洗处理。不耐水。为提高耐水性，常采用中等浓度的酸对己硬化的水玻璃进行酸洗处理。第31页/共37页第三十二页，共37页。六.水玻璃的应用(yngyng)1.1.土壤加固；土壤加固；将模数为将模数为2.52.53 3的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替向地层的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管交替向地层压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹压入，两种溶液发生化学反应，可析出吸水膨胀的硅酸胶体，包裹土壤颗粒并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法土壤颗粒

36、并填充其空隙，阻止水分渗透并使土壤固结。用这种方法加固的砂土，抗压强度可达加固的砂土，抗压强度可达3 36MPa6MPa。Na2OnSiO2Na2OnSiO2CaCl2CaCl2x H2O2NaCl+nSiO2(x-1)H2O+Ca(OH)2x H2O2NaCl+nSiO2(x-1)H2O+Ca(OH)22.2.配制耐酸、热混凝土和耐酸、热砂浆；配制耐酸、热混凝土和耐酸、热砂浆；用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求用水玻璃作为胶凝材料，选择耐酸骨料，可配制满足耐酸工程要求的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，可配制不同耐热的耐酸砂浆、耐酸混凝土。选择不同的耐热骨料，

37、可配制不同耐热度的水玻璃耐热混凝土。度的水玻璃耐热混凝土。3 3、配制速凝防水剂、配制速凝防水剂水玻璃加两种、三种、或四种矾，即可配制成所谓水玻璃加两种、三种、或四种矾，即可配制成所谓(suwi)(suwi)的二矾、的二矾、三矾、四矾速凝防水剂。这种防水剂凝结迅速，一般不超过三矾、四矾速凝防水剂。这种防水剂凝结迅速，一般不超过1 1分钟，分钟，适用于与水泥浆调和，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。适用于与水泥浆调和，堵塞漏洞、缝隙等局部抢修。第32页/共37页第三十三页，共37页。4 4 4 4、修补砖墙裂缝、修补砖墙裂缝、修补砖墙裂缝、修补砖墙裂缝将将将将水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃、粒粒粒粒化化化化高

38、高高高炉炉炉炉矿矿矿矿渣渣渣渣粉粉粉粉、砂砂砂砂及及及及氟氟氟氟硅硅硅硅酸酸酸酸(u(u(u(u sun)sun)sun)sun)钠钠钠钠按按按按适适适适当当当当比比比比例例例例拌拌拌拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到勃结和补强作用。合后，直接压入砖墙裂缝，可起到勃结和补强作用。合后，直接压入砖墙裂缝，可起到勃结和补强作用。合后，直接压入砖墙裂缝，可起到勃结和补强作用。5 5 5 5、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力、涂刷材料表面，提高抗风化能力以以以以密密密密度度度度为为为为1.35 1.35 1.35 1.35 g/cm3g/cm3g/

39、cm3g/cm3的的的的水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃浸浸浸浸渍渍渍渍或或或或涂涂涂涂刷刷刷刷粘粘粘粘土土土土砖砖砖砖、普普普普通通通通混混混混凝凝凝凝土土土土、硅硅硅硅酸酸酸酸(u(u(u(u sun)sun)sun)sun)盐盐盐盐混混混混凝凝凝凝土土土土、石石石石材材材材等等等等多多多多孔孔孔孔材材材材料料料料，可可可可提提提提高高高高材材材材料料料料的的的的密密密密实实实实度度度度、强强强强度度度度、抗抗抗抗渗渗渗渗性性性性、抗抗抗抗冻冻冻冻性性性性、及及及及耐耐耐耐水水水水性性性性等等等等。这这这这是是是是因因因因为为为为水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃与与与与空空空空气气气气中中中中的的的的二二

40、二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳反反反反应应应应生生生生成成成成硅硅硅硅酸酸酸酸(u(u(u(u sun)sun)sun)sun)凝凝凝凝胶胶胶胶，同同同同时时时时水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃也也也也与与与与材材材材料料料料中中中中的的的的氢氢氢氢氧氧氧氧化化化化钙钙钙钙反反反反应生成硅酸应生成硅酸应生成硅酸应生成硅酸(u sun)(u sun)(u sun)(u sun)钙凝胶，两者填充于材料的孔隙，使材料致密。钙凝胶，两者填充于材料的孔隙，使材料致密。钙凝胶，两者填充于材料的孔隙，使材料致密。钙凝胶，两者填充于材料的孔隙，使材料致密。但但但但不不不不能能能能用用用用来来来来涂涂涂涂刷刷刷刷或或或或

41、浸浸浸浸渍渍渍渍石石石石膏膏膏膏制制制制品品品品，因因因因为为为为硅硅硅硅酸酸酸酸(u(u(u(u sun)sun)sun)sun)钠钠钠钠会会会会与与与与硫硫硫硫酸酸酸酸钙钙钙钙反反反反映映映映生生生生成成成成硫硫硫硫酸酸酸酸钠钠钠钠，在在在在制制制制品品品品孔孔孔孔隙隙隙隙中中中中结结结结晶晶晶晶，体体体体积积积积显显显显著著著著膨膨膨膨胀胀胀胀，从从从从而而而而导导导导致致致致制制制制品品品品的破坏。的破坏。的破坏。的破坏。水水水水玻玻玻玻璃璃璃璃应应应应在在在在密密密密闭闭闭闭的的的的条条条条件件件件下下下下存存存存放放放放，长长长长时时时时间间间间存存存存放放放放后后后后，水水水水玻

42、玻玻玻璃璃璃璃会会会会产产产产生生生生一一一一定定定定的的的的沉淀，使用时应搅拌均匀。沉淀，使用时应搅拌均匀。沉淀，使用时应搅拌均匀。沉淀，使用时应搅拌均匀。第33页/共37页第三十四页，共37页。问问 题题？1.1.为什么水玻璃能配制耐酸混凝土和砂浆？2.2.答：水玻璃溶液的凝结硬化(ynghu)是在酸作用下，使硅酸根离子逐步缩聚交联成二氧化硅玻璃体，因此，酸性条件只会使水玻璃中硅酸根离子的交联度提高，更加密实和耐水。3.3.为什么水玻璃模数n越大，粘结力越强，耐水性越好？4.4.答：n是SiO2/R2O的摩尔比，n越大，表明SiO2含量越大，硬化(ynghu)后的玻璃体中SiO2的交联密度

43、越大，所以，粘结力越强，耐水性越好。第34页/共37页第三十五页，共37页。硬化条件硬化条件 硬化速度硬化速度 体积变化体积变化 强强 度度 应应 用用石石灰灰干燥环境，干燥环境，吸收吸收COCO2 2 慢慢 收缩收缩 低低配制混合砂浆配制混合砂浆生产硅酸盐制品生产硅酸盐制品石石膏膏干燥环境干燥环境 快快 膨胀膨胀 高高生产装饰材料生产装饰材料水水玻玻璃璃干燥环境，干燥环境，吸收吸收COCO2 2 最慢最慢 收缩收缩 最高最高配制耐酸配制耐酸(热热)砂砂浆和混凝土浆和混凝土,土壤加固土壤加固石灰、石膏(shgo)、水玻璃的比较第35页/共37页第三十六页，共37页。第36页/共37页第三十七页，共37页。