第3章無(wú)機(jī)膠凝材料主要內(nèi)容:本章介紹建筑工程中常用的、

、三種無(wú)機(jī)膠凝材料的原料、生產(chǎn)、硬化原理、技術(shù)性質(zhì)及其在工程中的應(yīng)用。其中石膏、石灰、水泥的技術(shù)性質(zhì)、影響因素、工程應(yīng)用是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

什么是膠凝材料cementingmaterial又稱膠結(jié)料。在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料，制成有一定機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合固體的物質(zhì)。分為水硬性膠凝材料和氣硬性膠凝材料兩大類(lèi)。1、水硬性膠凝材料

和水成漿后，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的膠凝材料。這類(lèi)材料通稱為水泥，如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。2、氣硬性膠凝材料

不能在水中硬化但能在空氣中或其他條件下硬化的膠凝材料。分為無(wú)機(jī)的（包括石灰、建筑石膏、水玻璃和菱苦土）和有機(jī)的（如瀝青、樹(shù)脂等）兩種。一般用途的有石灰、石膏等。3.1石膏

石膏是一種氣硬性膠凝材料，只能在空氣中凝結(jié)硬化，并在空氣中保持和發(fā)展其強(qiáng)度，不能再水中凝結(jié)硬化。3.1.1石膏的生產(chǎn)石膏是以硫酸鈣為主要成分的礦物，當(dāng)石膏中含有結(jié)晶水不同時(shí)可形成多種性能不同的石膏。存在于石膏礦和工業(yè)副產(chǎn)品。建筑石膏只是其中一種

石膏礦資源遍布世界各地，探明儲(chǔ)量大于600億噸，主要集中于亞洲、北美，以中國(guó)資源最為豐富。湖北、湖南兩省都是中國(guó)石膏礦的主要產(chǎn)區(qū)之一

。

1、鹽類(lèi)礦產(chǎn)——石膏礦露天石膏礦鹽類(lèi)礦產(chǎn)——石膏礦高溫?zé)嵋喝芙馐嗟V脈，在平靜處比如洞穴，水坑之類(lèi)的地方，溫度降低，壓力減小，硫酸鈣逐漸從中析出，漸漸長(zhǎng)大。硫酸鈣的溶解度較大，所以石膏的生長(zhǎng)速度也就比較快，形成結(jié)晶。如：平邑石膏礦主要分布于第三系卞橋組地層中，為陸相湖泊沉積型。2、工業(yè)副產(chǎn)石膏是某些化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，同時(shí)產(chǎn)生的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品，可作為石膏膠凝材料的原料1.氟石膏氟石膏是制備氫氟酸生產(chǎn)過(guò)程中排除的廢渣。螢石粉（CaF2）和硫酸（H2SO4）按一定比例配合經(jīng)加熱產(chǎn)生反應(yīng)：CaF2+H2SO4=CaSO4+2HF↑HF氣體經(jīng)冷凝收集成氫氟酸，CaSO4殘?jiān)捶唷７喑埩粢欢〝?shù)量的酸，因此需用石灰進(jìn)行中和。3.1.2石膏的分類(lèi)

1）按形狀石膏分石膏一般呈板狀、葉片狀、針狀和纖維狀形式進(jìn)行結(jié)晶，少數(shù)呈柱狀，有時(shí)也可見(jiàn)燕尾雙晶形。所以，按形狀石膏的種類(lèi)可為透明石膏、纖維石膏、雪花石膏、片狀石膏和土石膏等。

天然的石膏礦有二水石膏(CaSO4.2H2O)及無(wú)水石膏(CaSO4).（1）無(wú)水石膏（ＣaSO4）：也稱硬石膏，它結(jié)晶緊密，質(zhì)地較硬，故又稱為硬石膏，是生產(chǎn)硬石膏水泥的原料。（2）天然石膏（ＣaSO4·2H2O）：也稱生石膏或二水石膏，質(zhì)地松軟,故又稱為軟石膏.大部分自然石膏礦為生石膏，是生產(chǎn)建筑石膏的主要原料。（３）建筑石膏（ＣaSO4·1/2H2O）也稱熟石膏或半水石膏。是由二水石膏加熱至一定的溫度后脫去部分的結(jié)晶水而得到的。根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同可分為α型半水石膏和β型半水石膏：天然硬石膏主要是由無(wú)水硫酸鈣（CaSO4）所組成的沉積石巖。礦層一般位于二水石膏層的下面，通常，硬石膏在礦物水作用下可變成二水石膏。2）根據(jù)結(jié)晶水的含量可分為3.1.3石膏結(jié)構(gòu)和性質(zhì)硬石膏特性：它在400～1180℃溫度范圍內(nèi)是一個(gè)穩(wěn)定相。它的晶粒大小、密度和連生程度與熱處理溫度有關(guān)。溫度越高，結(jié)構(gòu)越致密，密度一般為2200～3100kg/m3,在水中的溶解度較小，當(dāng)溫度3℃時(shí)為3.77gCaSO4/L，當(dāng)溫度50℃時(shí)為1.84gCaSO4/L。

半水石膏（又名熟石膏）由于加熱條件不同，形成了α型和β型兩種不同形態(tài)的半水石膏。α型半水石膏是用蒸壓釜在飽和水蒸汽的濕介質(zhì)中蒸煉而成的，脫出的水是液體；而β型半水石膏的脫水形成過(guò)程是在處于缺少水蒸汽的干燥環(huán)境中進(jìn)行的，脫出的水是蒸汽。形成條件的差異，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性能上的差別：α型半水石膏為菱形結(jié)晶體，晶體尺寸大而完整，晶形良好、密實(shí)，從建筑性質(zhì)上可以把它稱為高強(qiáng)建筑石膏；而β型半水石膏呈細(xì)鱗片狀集合體，晶體表面有裂紋，結(jié)晶很細(xì)不規(guī)則，從建筑性質(zhì)上把它稱為普通建筑石膏。β型半水石膏硬化漿體的強(qiáng)度比α型半水石膏硬化漿體的強(qiáng)度低很多。

3.1.3石膏結(jié)構(gòu)和性質(zhì)2、半水石膏（建筑石膏）的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)當(dāng)加熱溫度超過(guò)170℃時(shí)，可生產(chǎn)無(wú)水石膏，只要溫度不超過(guò)200℃，此無(wú)水石膏具有良好的凝結(jié)硬化性能。當(dāng)加熱溫度超過(guò)800℃時(shí)，部分石膏會(huì)分解出CaO，經(jīng)細(xì)磨后得到的石膏稱為煅燒石膏。在凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于CaO的作用，在和H2O混合后生成Ca(OH)2，Ca(OH)2和空氣中的CO2作用形成堅(jiān)硬的CaCO3，因此此種石膏也稱地板石膏。

3.1.3石膏結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

水化是指物質(zhì)與水所起化合作用的過(guò)程。即物質(zhì)從無(wú)水狀態(tài)轉(zhuǎn)變到含結(jié)合水狀態(tài)的反應(yīng)，包括水解和水合。凝結(jié)是指物質(zhì)加水后，開(kāi)始變成流動(dòng)性漿體，漿體向固體發(fā)展形成了一定的結(jié)構(gòu)，可以承受微弱的力量，但不能承受強(qiáng)大的力量的過(guò)程。硬化是指漿體從失去流動(dòng)性發(fā)展到能承受強(qiáng)大力量的過(guò)程。此過(guò)程也可以認(rèn)為是結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)形成的過(guò)程。建筑的水化過(guò)程及機(jī)理

建筑石膏的水化和硬化建筑石膏加水后，很快發(fā)生水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物ＣaSO4·2H2O,隨著水化的不斷進(jìn)行，二水石膏膠體微粒凝聚轉(zhuǎn)變?yōu)榫w。晶體顆粒逐漸長(zhǎng)大，且晶體顆粒間相互搭接、交錯(cuò)、共生（兩個(gè)以上晶粒生長(zhǎng)在一起），產(chǎn)生強(qiáng)度，即漿體產(chǎn)生了硬化。這一過(guò)程不斷進(jìn)行，直到漿體完全干燥，強(qiáng)度不斷增加，此時(shí)漿體已硬化稱為石膏制品。提高石膏硬化漿體抗水性的途徑:

1)保證石膏硬化漿體結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成;

2)保證一定強(qiáng)度的條件下,減少接觸點(diǎn)的數(shù)量;

3)保證石膏漿體有較高的密實(shí)度;

4)加入一定量的硅酸鹽水泥或其他含有活性二氧化硅,三氧化硅的氧化鈣的外加劑;

5)用瀝青-石蠟懸浮液以及其他水溶性聚合物對(duì)石膏制品進(jìn)行改性.

3.1.4建筑石膏的應(yīng)用和性質(zhì)在水泥工業(yè)中作為制造硅酸鹽水泥的緩凝劑并增強(qiáng)水泥的強(qiáng)度，用量占水泥總成分的4％～5％。在建筑業(yè)上將天然石膏礦燒到170℃時(shí)所得的灰泥石膏，用于涂抹天棚、木板和檐板等；煅燒到750℃并碾成粉末所得的地板石膏，用于制造印花墻板、窗框、窗臺(tái)、臺(tái)階、地檐等建筑裝飾材料。適宜做絕熱、保溫、吸聲和防火材料在造紙和油漆工業(yè)中，石膏礦用作填充料；在陶瓷上用作高級(jí)瓷器模型以及高級(jí)雕塑藝術(shù)品；在外科醫(yī)療上，也均用到石膏礦。凝結(jié)硬化快、強(qiáng)度較低，

孔隙率大,體積密度小一般石膏初凝時(shí)間僅為10min，終凝時(shí)間不超過(guò)30min.這對(duì)一般額施工十分合適。建筑石膏水化時(shí)，為了使?jié){體有一定的塑形，需要用較多的水拌和，硬化后多余的水分蒸發(fā)，使石膏內(nèi)部形成大量空隙，因此強(qiáng)度較低。α型半水石膏因?yàn)樵谒^(guò)程中加水較少，硬化后比較密實(shí)，因此強(qiáng)度也較高。凝結(jié)時(shí)體積略有膨脹建筑石膏漿體凝結(jié)硬化的過(guò)程實(shí)際是石膏吸收結(jié)晶水的過(guò)程，因此其體積略有膨脹，這種特性使石膏裝飾過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生裂縫，表面光滑飽滿、棱角清晰。耐水性差、防火性良好建筑石膏硬化后呈多孔狀態(tài)，且二水石膏微溶于水，具有很強(qiáng)的吸濕性和吸水性。因此石膏制品的耐水性差。擔(dān)當(dāng)二水石膏遇到火災(zāi)時(shí)，結(jié)晶水會(huì)變?yōu)樗魵舛舭l(fā)，并能在石膏表面形成水蒸氣幕，有效地阻止火勢(shì)的蔓延。

由于建筑石膏的優(yōu)良特性，常用于室內(nèi)高級(jí)抹灰和粉刷。建筑石膏加砂、緩凝劑和水拌和成石膏砂漿，用于室內(nèi)抹灰，其表面光滑、細(xì)膩、潔白、美觀。石膏砂漿也作為膩?zhàn)?，填平墻面的凹凸不平。建筑石膏加緩凝劑和水拌和成石膏砂漿，可以作為室內(nèi)粉刷的涂料。建筑石膏的應(yīng)用1、室內(nèi)抹灰及粉刷

1)定義：是以半水石膏和護(hù)面紙為膠凝材料，摻加適量纖維、膠粘劑、促凝劑、緩凝劑，經(jīng)料漿配制、成型、切割、烘干而成的輕質(zhì)薄板。

2)特點(diǎn)：具有質(zhì)輕、保溫、防火、吸聲、抗沖擊，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度等性能，可鋸、可釘、可鉆，并可以用釘子、螺栓和石膏為基材的粘結(jié)劑粘結(jié)。3)應(yīng)用：價(jià)格低廉、現(xiàn)場(chǎng)加工簡(jiǎn)單、防火性能良好，主要適用于室內(nèi)隔斷和吊頂，而且要求環(huán)境干燥。不適用于廚房、衛(wèi)生間以及空氣相對(duì)濕度大于70%的潮濕環(huán)境。2、普通紙面石膏板圖4.1普通紙面石膏板的棱邊

1)定義：裝飾石膏板是以建筑石膏為膠凝材料，加入適量的纖維增強(qiáng)材料、膠粘劑、改性劑等輔料，與水拌和成料漿，經(jīng)成型、干燥而成的不帶護(hù)面的裝飾板材。所用的纖維材料為玻璃纖維，為了增強(qiáng)板的強(qiáng)度，也可以附加長(zhǎng)纖維或玻璃長(zhǎng)纖維捻成繩，在石膏板成型過(guò)程中，呈網(wǎng)格方式布置在板內(nèi)。板面可制成平面型的，也可以制成有浮雕圖案或帶有小孔洞的形狀。

2)特點(diǎn)：它具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、圖案飽滿、細(xì)膩、色澤柔和、美觀、吸音、防火、隔熱、變形小及可調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度等優(yōu)點(diǎn)，并具有施工方便，加工性能好，可鋸、可釘、可刨、可粘貼等特點(diǎn)，是較理想的頂棚吸音板及墻面裝飾板材。3、裝飾石膏板3)應(yīng)用：裝飾石膏板不需作飾面處理?？梢杂糜谫e館、商場(chǎng)、音樂(lè)廳、會(huì)議室、幼兒園、住宅等建筑的墻面和吊頂裝飾。

4)規(guī)格：裝飾石膏板為正方形，其棱邊斷面形式有直角形和倒角形。

板材的規(guī)格為500mm×500mm×9mm，600mm×600mm×11mm。

1)定義：吸聲用穿孔石膏板是以裝飾石膏板、紙面石膏板為基板，在其上設(shè)置孔眼而成的輕質(zhì)建筑板材

2)應(yīng)用：吸聲用穿孔石膏板主要用于音樂(lè)廳、會(huì)議室以及對(duì)音質(zhì)要求高的或?qū)υ胍粝拗戚^嚴(yán)的場(chǎng)所，作為吊頂、墻面等等吸聲裝飾材料。4、吸聲用穿孔石膏板3)規(guī)格：板材的規(guī)格尺寸分為500mm×500mm和600mm×600mm兩種，厚度分為9mm和12mm兩種板面上開(kāi)有6，8，10的孔眼，孔眼垂直于板面，孔距的大小為18～24mm。孔徑越小，孔距也越小。穿孔率為5.7%～15.7%，孔眼呈正方形或三角形排列。除標(biāo)準(zhǔn)所列的孔形外，實(shí)際應(yīng)用中還有其他孔形。5.其他石膏制品包括石膏角線、石膏花角、石膏燈圈、石膏羅馬柱等。石膏角線多用高強(qiáng)石膏或加筋建筑石膏制作，用澆注法成型，其表面的雕花圖案多種多樣。石膏角線以其裝飾性好、價(jià)格低廉而廣泛應(yīng)用于普通的家具和商業(yè)的天花角線裝飾；石膏花角常用于天花平面四周角的粘貼裝飾；石膏燈圈多為圓形或橢圓形，結(jié)合吊燈的裝飾，粘貼于天花平面中央；石膏羅馬柱分上、中、下三部分，上為柱頭、下為基座，中為方柱體或空心圓，常用于門(mén)面、廳堂和門(mén)窗洞口的裝飾。3.2石灰天然的石灰石是沉積巖，是由含碳酸鈣成分的細(xì)小的生物殘骸沉入海底，形成由貝殼、甲殼、骨骼等組成的巖層，經(jīng)相當(dāng)年后，巖層逐漸致密而成為堅(jiān)硬的巖石。

定義：由石灰石、白云巖、白堊、貝殼等碳酸鹽含量高的原料經(jīng)900～1300℃煅燒，盡可能分解和排出CO2而得到的產(chǎn)品，稱生石灰。主要成分是CaO，呈塊狀，色白或淡黃，有強(qiáng)烈的吸水性和吸濕性，易與水作用生成Ca(OH)2熟石灰。在潮濕的狀態(tài)下，進(jìn)一步吸收空氣中的CO2，變成CaCO3而硬化。作為膠凝材料，兼有水硬性和氣硬性，主要表現(xiàn)為氣硬性。3.2.1石灰的原料

普通石灰石、白云石、大理石、石灰華、貝殼石灰石、白堊，以及工業(yè)廢料，如電石渣、堿渣等。普通石灰石，是煅燒石灰的主要原料，其結(jié)構(gòu)致密，CaCO3含量較高，一般超過(guò)90％。大理石，是由石灰?guī)r變質(zhì)生成的，是CaCO3含量最多的巖石，主要用作裝飾工程。只有那些不適宜作裝飾材料的大理石以及大理石碎塊，才用來(lái)燒制石灰；某些工業(yè)廢料如有機(jī)合成工業(yè)中消化電石的電石渣（主要成分為Ca(OH)2）,用氨堿法制堿的殘?jiān)ㄖ饕煞譃镃aCO3）等，也可用來(lái)生產(chǎn)石灰。石灰石白堊石灰?guī)r的一種，主要成分是碳酸鈣(CaCO3)。是由古生物的殘骸集聚形成的。白色，質(zhì)軟，分布很廣，用作粉刷材料等。作為礦物的白堊一般用來(lái)制造粉筆等產(chǎn)品。3.2.2石灰石煅燒的化學(xué)反應(yīng)及石灰的結(jié)構(gòu)

是碳酸鈣為主的天然巖石進(jìn)行煅燒分解反應(yīng)后得到的。CaCO3——CaO+CO2（900-1300度）生石灰的性能主要取決于石灰石的煅燒條件，而石灰石由于地質(zhì)形成條件不同，在其化學(xué)和物理特點(diǎn)方面可能有較大的差異。經(jīng)煅燒后的生石灰可能出現(xiàn)以下三種情況：1.正火石灰。即在低于燒結(jié)溫度下煅燒，分解完全的石灰。色淡，無(wú)明顯燒結(jié)和體積收縮，無(wú)裂縫或微裂縫，質(zhì)量好，主要成分是CaO，塊體容重為2.2～2.5g/cm3。2.過(guò)火石灰，煅燒溫度高、時(shí)間長(zhǎng)的石灰。表面出現(xiàn)裂縫或玻璃狀的外殼，體積收縮明顯，顏色呈灰黑色，塊體容重大，CaO晶體的尺寸一般大于10μm，水化很慢。3.欠燒石灰

也可稱為欠火石灰。即一種煅燒溫度低或煅燒時(shí)間短，沒(méi)有燒透的石灰。內(nèi)部有未分解的核，容重比較大，由于煅燒不充分，所以活性CaO加MgO總量低于60％，難以水化。3.2.2.石灰的水化和硬化1.石灰的熟（水）化

生石灰（氧化鈣）與水發(fā)生作用生成熟石灰（氫氧化鈣）的過(guò)程，稱為石灰的熟化或消解。CaO+H2O—Ca(OH)2熟石灰又稱消石灰，有兩種熟化形式即：石灰膏與消石灰（粉狀）2.石灰的硬化

石灰漿體的硬化過(guò)程包括干燥硬化和炭化硬化機(jī)理:干燥硬化－砌體吸水、空氣

碳化硬化－碳化生成CaCO3由于空氣中的二氧化碳少,且生成的碳酸鈣負(fù)在表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行因此石灰漿體硬化慢,強(qiáng)度低,也不耐水.3.2.3.石灰的特性、質(zhì)量要求與應(yīng)用1.石灰的特性:a.保水性與可塑性好b.凝結(jié)硬化慢,強(qiáng)度低c.耐水性差d.干燥收縮大a.良好的可塑性石灰熟化成石灰漿時(shí)，能自動(dòng)形成顆粒極細(xì)的、呈膠體分散狀態(tài)的氫氧化鈣。因此石灰漿具有良好的可塑性，在水泥砂漿中摻入石灰漿，能顯著提高其可塑性。b.凝結(jié)硬化慢石灰的凝結(jié)硬化只能在空氣中進(jìn)行，且硬化速度較慢，硬化后強(qiáng)度不高。c.耐水性差石灰硬化后受潮后石灰溶解，強(qiáng)度更低。因此石灰不適宜在潮濕環(huán)境下使用。d.干燥收縮大石灰在硬化過(guò)程中蒸發(fā)大量的水而引起顯著的收縮，造成變形開(kāi)裂，因此出來(lái)調(diào)成石灰乳作薄層涂飾外，不能單獨(dú)使用。常摻入細(xì)砂、紙筋等以減少收縮2.石灰的的質(zhì)量要求建筑生石灰:為

有效氧化鈣和有效氧化鎂的含量,二氧化碳含量及細(xì)度并按此劃分優(yōu)等品,一等品,合格品.建筑消石灰:為

有效氧化鈣和有效氧化鎂含量,游離水含量,體積安定性及細(xì)度,并由此劃分優(yōu)等品,一等品,合格品3.2.4石灰的應(yīng)用

土木工程中應(yīng)用范圍很廣，品種主要有塊狀生石灰（cao）、磨細(xì)生石灰(cao)、消石灰粉(Ca(OH)2)和熟石灰膏(Ca(OH)2)。除塊狀生石灰外，其它品種均可在工程中直接使用：

1.拌制灰土或三合土（廣泛用于基礎(chǔ)、路面、地面等的墊層）;

2.配制水泥石灰砂漿、石灰砂漿（用石膏、水泥、砂配置的混合砂漿，是目前用量做大、用途最廣的砌筑砂漿機(jī)墻體找平砂漿）;

3.制造加氣混凝土砌塊、粉煤灰砌塊等（用生石灰和硅質(zhì)材料（如石英砂、粉煤灰等）為原料加水?dāng)嚢?，?jīng)成型、蒸養(yǎng)而成的材料，常用于墻體材料）。1.三合土是黃土、石灰和河沙三者的混合物。它的制作方法是將這三種原料按一定的比例混合后，用竹片或木槌不斷地?zé)挻?、翻?dòng)，然后堆放停置一段時(shí)間使其融合、老化。特別是石灰和黃土都有一個(gè)從生到熟的演化過(guò)程。停置時(shí)間的長(zhǎng)短應(yīng)掌握在混合物未硬化之前，幾天十幾天不一，然后再次煉打、翻動(dòng)。這樣的煉打次數(shù)越多、越久則效果越好。而它的干濕度應(yīng)掌握在用手捏可以成團(tuán)狀，用手揉又會(huì)散開(kāi)為適。這就是建筑上所用的“三合土”。用這種“三合土”夯打土樓的墻基是相當(dāng)堅(jiān)實(shí)的。它既可以承載巨大的壓力，又可以防止洪水、山水的沖刷和浸泡，而且有著堅(jiān)不可摧的防御功能。但由于這種“三合土”的成本高，制作也麻煩，時(shí)間又長(zhǎng)。因此，在土樓的建造中，人們只能將它用在墻基約一米半以下的高度上。除此，土樓的先民們還把這種“三合土”廣泛地運(yùn)用到其他的一些建筑工程中去，比如樓廊、涼亭、庵廟等公共場(chǎng)所。大凡在遠(yuǎn)古時(shí)代所修建的墳地、公墓也隨處可以看到“三合土”的身影。廣西上思三合土棺槨內(nèi)發(fā)現(xiàn)黑色內(nèi)棺(組圖)由于密封和保存如此完備的“三合土”棺槨在廣西尚屬首次發(fā)現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)亦屬少見(jiàn)。所以專家組中不僅包括來(lái)自了區(qū)內(nèi)的考古專家，還邀請(qǐng)了北京、陜西、湖北等地的相關(guān)專家加入。一大一小兩副“三合土”棺槨，由于較小的棺槨在從發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)至上思縣文管所過(guò)程中，導(dǎo)致大量棕褐色的不明液體泄露，估計(jì)棺槨出現(xiàn)裂縫。專家推測(cè)，泄露的這些液體應(yīng)該是土壤里滲透進(jìn)棺槨的水分。但從這些泄露的液體也透露出兩個(gè)極其重要的信息：液體沒(méi)有異味，要么里面的遺體依然保存完好，要么遺體已經(jīng)完全腐爛。針對(duì)棺槨已經(jīng)產(chǎn)生裂隙發(fā)生液體滲漏的事實(shí)，就必須盡快進(jìn)行搶救性保護(hù)，確保文物完好，因此需要盡快做好這幅棺槨的開(kāi)棺工作。此前，專家就已推定，這兩具棺槨外面是以白石灰為主，粗砂、粘土等為輔制成的“三合土”外槨，包裹著里面的木制棺槨。經(jīng)過(guò)專家組對(duì)棺槨的測(cè)量、分析、研究，最終確定了開(kāi)棺方案：先在“三合土”棺槨鉆出探眼，對(duì)內(nèi)棺里的氣體進(jìn)行取樣，然后在外層棺槨一側(cè)上方豎著切開(kāi)兩道探槽，通過(guò)探槽確定棺木的結(jié)構(gòu)，為完整開(kāi)棺做準(zhǔn)備。相關(guān)專家告訴記者，對(duì)內(nèi)棺的氣體取樣分析，是為了了解棺內(nèi)物品的保存狀況。解剖“三合土”非常艱難19日下午4時(shí)50分，經(jīng)過(guò)一個(gè)下午的努力，專家們利用現(xiàn)場(chǎng)的鉆探設(shè)備，終于穿過(guò)厚厚的“三合土”和棺木，鉆通到了內(nèi)棺。這一進(jìn)展讓在場(chǎng)的專家們都興奮不已。負(fù)責(zé)對(duì)內(nèi)棺氣體進(jìn)行取樣的專家立即找來(lái)了橡膠管和特大號(hào)的針筒，細(xì)心地把橡膠管塞到鉆出來(lái)的小孔深處，將內(nèi)棺的氣體收集在針筒，部分氣體則充入氣球內(nèi)保存，準(zhǔn)備對(duì)內(nèi)棺的氣體進(jìn)行下一步的化驗(yàn)分析?！叭贤痢眱?nèi)驚現(xiàn)“棺”中棺隨著小型起吊工具的的啟動(dòng)，“三合土”棺槨的上層慢慢移開(kāi)，一副木制的蓋板出現(xiàn)在專家組的眼里。如何完好無(wú)損地打開(kāi)頂蓋成了專家們面臨的又一個(gè)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)木制棺蓋的測(cè)量，長(zhǎng)約2.08米，寬約0.6米。從色澤和質(zhì)地來(lái)看，應(yīng)該是由整塊樟木制成，湊近仔細(xì)一聞，還有一股香味。整個(gè)木制蓋板盡管已經(jīng)歷了數(shù)百年，除了表層已有腐爛的跡象外，還能清楚地看清楚樹(shù)木的年輪。木棺頂蓋是否是采用榫鉚結(jié)構(gòu)的？還是有鐵釘或是木釘釘蓋？在地下埋了數(shù)百年的木料又是否還經(jīng)得起打木楔子時(shí)產(chǎn)生的影響呢？最終專家決定沿著木制的蓋板切割，同樣使用兩端撬動(dòng)側(cè)面木楔的方法，讓蓋板與木棺主體分離。20日晚8時(shí)許，隨著棺蓋的掀開(kāi)，讓在場(chǎng)的專家都難以置信，發(fā)出了一陣陣驚呼：在木制的“棺”里面，居然還保存著一幅黑色的內(nèi)棺，內(nèi)棺比外面的木槨稍小，外表有一層黑漆。除了內(nèi)棺頂部有幾處細(xì)小裂紋外，總體保存完好。在燈光照射下，內(nèi)棺仍發(fā)著黑色的幽光?！疤亮恕！爆F(xiàn)場(chǎng)的一位專家情不自禁地發(fā)出贊嘆。為什么會(huì)出現(xiàn)“棺”中棺這一現(xiàn)象？據(jù)專家介紹，這一葬法在古代的非常常見(jiàn)，一般稱為一棺一槨。槨，指的是棺材外面套的大“棺”。專家們最初開(kāi)啟的“木棺”頂蓋更確切地說(shuō)法應(yīng)該是“木槨”頂蓋，而“木槨”外面厚厚的“三合土”層則可以說(shuō)是這一副棺槨的封泥，因此，這是一副用“三合土”封裝的一棺一槨。專家組經(jīng)過(guò)合計(jì)后，決定暫時(shí)將棺槨封存，留待次日再對(duì)內(nèi)棺進(jìn)行開(kāi)啟。2.混合砂漿砂漿與水泥、石灰按一定比例配制的混合物，叫"混合砂漿"?；旌仙皾{由于加入了石灰膏，改善了砂漿的和易性可塑性，操作起來(lái)比較方便，有利于砌體密實(shí)度和工效的提高。水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿a.砂漿中加入水泥叫"水泥砂漿"。水泥砂漿是由水泥和砂子按一定比例混合攪拌而成的，它可以配制強(qiáng)度較高的砂漿。水泥砂漿一般應(yīng)用于基礎(chǔ)、長(zhǎng)期受水浸泡的地下室和承受較大外力的砌體。b.加入石灰(膏)叫"白灰砂漿"或"石灰砂漿"。石灰砂漿是由石灰膏和砂子按一定比例攪拌而成的砂漿，完全靠石灰的氣硬而獲得強(qiáng)度。石灰砂漿僅用于強(qiáng)度要求低、干燥環(huán)境。成本比較低。c.加入水泥，又加入白灰的，叫"混合砂漿"。3.加氣混凝土砌塊加氣混凝土砌塊的生產(chǎn)原理是利用硅質(zhì)材料，鈣質(zhì)材料，另外摻入適量調(diào)節(jié)材料和少量的發(fā)氣材料這些原材料經(jīng)過(guò)處理，配料攪拌，澆注到模具進(jìn)行發(fā)氣初凝；然后對(duì)其切割并放入蒸壓釜養(yǎng)護(hù)直到出釜堆垛裝車(chē)。加氣混凝土砌塊是一種輕質(zhì)多孔、保溫隔熱、防火性能良好、可釘、可鋸、可刨和具有一定抗震能力的新型建筑材料。早在三十年代初期，我國(guó)就開(kāi)始生產(chǎn)這種產(chǎn)品，并廣泛使用于上海國(guó)際飯店、上海大廈、福州大樓、中國(guó)人民銀行大樓等高低層建筑中。是一種優(yōu)良的新型建筑材料。并且具有環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。3.3水泥

內(nèi)容提要：

介紹硅酸鹽水泥的礦物組成、水化硬化機(jī)理、影響水化因素；硅酸鹽水泥、白水泥主要技術(shù)性質(zhì),水泥石的腐蝕和防止；其它摻混合材的水泥、特種水泥；正確選擇和使用水泥。水泥的分類(lèi):

(1)按水泥的化學(xué)成分分類(lèi):

硅酸鹽系;鋁酸鹽系;硫鋁酸鹽系;磷酸鹽系.

(2)按混合方法分類(lèi):

一般水泥;快硬高強(qiáng)水泥;水工水泥及耐侵蝕水泥;膨脹水泥;油井水泥及耐高溫水泥;裝飾水泥;地方性水泥.

3.3.1白水泥在建筑裝飾工程中，裝飾水泥和裝飾混凝土的用量和用途越來(lái)越來(lái)大，越來(lái)越廣泛。裝飾水泥和裝飾混凝土的核心材料是白水泥。Q1白水泥是干什么用？白水泥與彩色水泥以其良好的裝飾性能而被廣泛使用于接縫材料，配制成各種顏色的彩色混凝土結(jié)構(gòu)材料和彩色砂漿。近年來(lái)硅酸鹽類(lèi)人造大理石飾面材料發(fā)展很快，其面層也是采用白色水泥或彩色水泥。普通水泥混凝土通過(guò)適當(dāng)處理后，也可獲得良好的建筑裝飾效果，而且比采用其他裝飾材料節(jié)省費(fèi)用，減低成本。裝飾水泥有白色硅酸鹽水泥和彩色硅酸鹽水泥白水泥白水泥是白色硅酸鹽水泥的簡(jiǎn)稱。

Q2普通水泥是什么顏色的？為什么？深灰色，決定其顏色的是水泥中的氧化鐵含量，普通硅酸鹽水泥氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在3%~4%。白水泥和普通水泥在化學(xué)成分上的主要區(qū)別是：白水泥中氧化鐵含量只有普通水泥的十分之一左右。白水泥的原料制備方法與硅酸鹽水泥基本相同，只是白水泥要求用較純的石灰質(zhì)原料，粘土原料也選用氧化鐵含量低的高嶺土或含鐵質(zhì)較低的砂質(zhì)粘土，盡量選用灰分小的燃料。在對(duì)白水泥的原料與熟料進(jìn)行粉磨時(shí)，均須防止鐵質(zhì)或其它雜質(zhì)的混入，這樣才能保證白水泥的白度。白水泥的白度，通常用白水泥和純凈氧化鎂的反射率比值來(lái)表示，以氧化鎂的白度為100，用白度計(jì)測(cè)定。我國(guó)白水泥的白度分為特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等四個(gè)等級(jí)，白水泥磨的越細(xì)，其白度越高。我國(guó)生產(chǎn)白水泥的品質(zhì)指標(biāo)如下表：白水泥具有強(qiáng)度高、色澤潔白、可以配制各種彩色砂漿及彩色混凝土的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于建筑裝飾工程的粉刷，制造具有藝術(shù)性和裝飾性的白色、彩色混凝土裝飾結(jié)構(gòu)，制造各種顏色的水刷石、仿大理石及水磨石等制品，配制彩色水泥。使用白水泥時(shí)不能摻合其他物質(zhì)，以免影響白度。白水泥的施工和養(yǎng)護(hù)方法與普通硅酸鹽水泥相同，但施工時(shí)底層及攪拌工具必須清洗干凈，否則將影響到白水泥的裝飾效果。

1．生產(chǎn)方法第一種方法，在普通白水泥熟料中加入無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料共同經(jīng)行磨細(xì)。用無(wú)機(jī)礦物顏料，包括鉛丹、鉻綠等。就象市場(chǎng)上買(mǎi)的熟食是先做熟了再上色一樣。在制造紅色、黑色或棕色等水彩色泥時(shí)，可在普通水泥中加入礦物顏料，而不一定用白水泥。3.3.2彩色水泥

Q3為什么在制造紅色、黑色或棕色等水彩色泥時(shí)，可在普通水泥中加入礦物顏料，而不一定用白水泥？第二種方法，在白水泥生料中加入少量金屬氧化物作為著色劑，燒成熟料后再進(jìn)行磨細(xì)。就象在炒菜時(shí)放醬油上色一樣。第三種方法將著色物以干式混合的方法摻入白水泥或其他硅酸鹽水泥中進(jìn)行磨細(xì)。這就像是炸醬面。

Q4第一、第三種方法實(shí)質(zhì)上的不同是什么？Q5上述三種方法各自具有什么樣的特點(diǎn)？第一種方法生產(chǎn)的彩色水泥色彩較為均勻，顏色也較濃（象熟食）。第二種方法生產(chǎn)的彩色水泥，著色劑用量較少，也可用工業(yè)副產(chǎn)品作著色劑，成本低，但生產(chǎn)的彩色水泥色澤有限（醬油放的少，菜就顏色淺）。第三種方法生產(chǎn)的彩色水泥較簡(jiǎn)單，色澤較多，但不易均勻，顏料用量較大（吃炸醬面都想多要點(diǎn)醬，并且拌不勻）。

無(wú)論用上述哪一種方法生產(chǎn)彩色水泥，它們所擁著色劑必須滿足以下各項(xiàng)要求：（1）不溶于水，分散性好。（2）耐候性好，要求耐光性達(dá)七級(jí)以上（共八級(jí)）。耐候性是指材料或產(chǎn)品暴露在日光，冷熱，風(fēng)雨等氣候條件下的耐久性。（3）抗堿性強(qiáng)，要求達(dá)到一級(jí)耐堿性。

（4）著色力強(qiáng)，顏色濃。著色力是指顏料與水泥等膠凝材料混合后顯現(xiàn)顏色較深的能力。（5）不含雜質(zhì)。（6）不能使水泥強(qiáng)度顯著降低，也不能影響水泥的正常凝結(jié)硬化。（7）價(jià)格便宜。3.3.3硅酸鹽水泥定義

－由硅酸鹽水泥熟料、0％～5％石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為PortlandCement.1.硅酸鹽水泥熟料的礦物組成與特性定義:煅燒時(shí)由石灰質(zhì)原料（石灰石、白堊等）、粘土原料（粘土、頁(yè)巖等）和輔助原料（鐵礦石、砂巖等）組成的生料脫水和分解出的CaO,AL2O3,SiO2,Fe2O3,在約1450度的高溫下相互間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成一些以硅酸鹽為主的新的化合物,稱為水泥熟料.2.硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)硬化

水化－物質(zhì)由無(wú)水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，由低含水變?yōu)楦吆?，統(tǒng)稱為水化。凝結(jié)－水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過(guò)程稱為凝結(jié)。硬化－此后，漿體的強(qiáng)度逐漸提高并變成堅(jiān)硬的石狀固體（水泥石），這一過(guò)程稱為硬化。水泥的水化、凝結(jié)與硬化是一個(gè)不可分割的連續(xù)而復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程比較復(fù)雜，一般可以理解為水泥水化后，各種水化礦物的不斷增加，水泥顆粒相互形成骨架結(jié)構(gòu)，水泥漿結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔隙不斷被新生水化物填充和加固，最后形成堅(jiān)硬的水泥石。3、硅酸鹽水泥的應(yīng)用常用于：重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土工程要求凝結(jié)快的現(xiàn)場(chǎng)澆注的混凝土工程冬季施工及嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的工程不宜用于：受流動(dòng)的軟水和有水壓作用的工程受海水和礦物水作用的工程大體積工程耐熱、耐酸工程4.摻混合材料的硅酸鹽水泥定義－凡在硅酸鹽水泥熟料中，摻入一定量的混合材料和適量的石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，均屬摻混合材料的硅酸鹽水泥。摻入目的：a.改善水泥的性能b.增加品種c.提高產(chǎn)量d.節(jié)約熟料，e.降低成本混合材料定義－在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，擴(kuò)大使用范圍而摻入的天然或人工的礦質(zhì)原料稱為混合材。分類(lèi)：活性混合材－具有火山灰性或潛在水硬性的材料，如礦渣、粉煤灰等。非活性混合材－不具有潛在水硬性的材料，如石灰石粉、慢冷礦渣等摻混合材料的硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥－代號(hào)P.O——OrdinaryPortlandCement

硅酸鹽水泥熟料＋(6~15)%混合材＋石膏后磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料標(biāo)號(hào)（GB175-1999）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5性質(zhì)：同硅酸鹽水泥相近（有“R”為早強(qiáng)型，無(wú)“R”為普通型）。硅酸鹽水泥的技術(shù)要求(1)細(xì)度篩孔尺寸為80μm的方孔篩的篩余不得超過(guò)10%,否則為不合格（水泥的細(xì)度直接影響水泥的活性和強(qiáng)度）。(2)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間不得早于45min,終凝時(shí)間不得遲于6.5h，（初凝時(shí)間過(guò)短會(huì)對(duì)混凝土或砂漿的攪拌、運(yùn)輸?shù)仍斐捎绊?；終凝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響構(gòu)件或制品的硬化和強(qiáng)度）。(3)標(biāo)號(hào)根據(jù)3d和28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,將普通硅酸鹽水泥劃分為32.5,42.5,52.5,62.5等四個(gè)標(biāo)號(hào)(4）水化熱水化熱是指水泥在水化過(guò)程中放出的熱量。水泥的水化熱對(duì)大型基礎(chǔ)、水壩、橋墩等大體積混凝土工程有不利影響，混凝土內(nèi)外溫度差可能產(chǎn)生裂縫。普通硅酸鹽水泥的特性普通硅酸鹽水泥與摻混合材料硅酸鹽水泥性質(zhì)差異:(1)早期強(qiáng)度略低(2)耐腐蝕性銷(xiāo)好(3)水化熱略高(4)抗凍性和抗摻性略差(5)耐磨性略差三種水泥的共性礦渣、火山灰質(zhì)、粉煤灰硅酸鹽水泥凝結(jié)硬化速度慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高；水化放熱速度慢，放熱量低；對(duì)溫度敏感性高，溫度低時(shí)影響強(qiáng)度發(fā)展；抗軟水、SO42+的腐蝕性好；礦渣水泥耐熱性好適于水下、大體積混凝土結(jié)構(gòu)和蒸養(yǎng)的混凝土構(gòu)件；不適于抗凍、干燥地區(qū)的混凝土工程。軟水軟水（softwater）指的是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。軟水不易與肥皂產(chǎn)生浮渣，而硬水相反。天然軟水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。五種常用水泥的主要性能903.3.4高鋁水泥定義:高鋁酸水泥屬于鋁酸鹽類(lèi)水泥,它是由綠礬土和石灰石為原料,經(jīng)高溫熔融煅燒所得的以鋁酸鈣為主要成分的熟料,經(jīng)磨細(xì)而得的水硬性膠凝材料.(一)技術(shù)要求:(1)細(xì)度篩孔尺寸為80μm的方孔篩的篩余不得超過(guò)10%,否則為不合格(2)凝結(jié)時(shí)間初凝時(shí)間不得早于45min,終凝時(shí)間不得遲于10h(3)標(biāo)號(hào)根據(jù)3和28的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度,將普通硅酸鹽水泥劃分為325,425,525,625等四個(gè)標(biāo)號(hào)高鋁水泥的應(yīng)用適于：緊急搶修的工程，臨時(shí)軍事工事；冬季施工的工程－水化放熱量大且集中；有抗硫酸鹽腐蝕要求的工程－f-CaO極少耐高溫（1300～1400℃）的工程－高溫時(shí)，燒結(jié)結(jié)合代替了水化結(jié)合。不適于：長(zhǎng)期承重的結(jié)構(gòu)工程－晶體轉(zhuǎn)變引起的強(qiáng)度倒縮；大體積工程－溫度過(guò)高引起強(qiáng)度倒縮。與硅酸鹽水泥混用3.3.5硅酸鹽水泥的技術(shù)要求1.密度、細(xì)度

a.密度：3.05～3.20g/cm3，一般取3.1堆積密度：1.3g/cm3b.細(xì)度:指水泥顆粒的粗細(xì)程度，用篩余或比表面積表示（300～350m2/kg），影響水泥的水化速度、收縮等性質(zhì)c.粒徑：<3μm水化非常迅速，需水量增大；>40μm水化非常緩慢，接近惰性a.初凝時(shí)間（t初）－水泥開(kāi)始加水拌和至水泥漿開(kāi)始失去可塑性所需的時(shí)間。

b.終凝時(shí)間（t終）

－水泥開(kāi)始加水拌和至水泥漿完全失去可塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度所需的時(shí)間。c.GB1346規(guī)定：t初≮45mint終≯6.5h2.凝結(jié)時(shí)間

定義:是水泥硬化后因體積膨脹而產(chǎn)生不均勻變形的性質(zhì)。體積安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理。

原因:

熟料中含游離氧化鈣（f-CaO)過(guò)多熟料中含游離氧化鎂（f-MaO)過(guò)多

石膏過(guò)多3.體積安定性

a.熟料中f-CaO、f-MgO都是過(guò)燒的，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢；b.水泥硬化后才吸收孔隙中水分熟化：CaO+H2O=Ca(OH)2MgO+H2O=Mg(OH)2c.體積膨脹97％以上，從而引起不均勻體積膨脹，使水泥石開(kāi)裂。游離氧化鈣、鎂膨脹原因3.3.5水泥石1.定義又稱凈漿硬化體。是指硬化后的水泥漿體，稱為水泥石，是由膠凝體、未水化的水泥顆粒內(nèi)核、毛細(xì)孔等組成的非均質(zhì)體。具有一定的機(jī)械強(qiáng)度與孔隙率，外形及許多性能與天然石材相似，因而統(tǒng)稱為水泥石。

強(qiáng)度和耐久性是評(píng)價(jià)水泥石性能的重要指標(biāo)。通常將28天以前的強(qiáng)度稱為早期強(qiáng)度，28天及其以后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度。耐久性則主要通過(guò)抗?jié)B性、抗凍性以及對(duì)環(huán)境介質(zhì)的抗蝕性三個(gè)方面來(lái)衡量。2.水泥石的組成：未水化水泥顆粒水化產(chǎn)物－晶體、膠體毛細(xì)孔、毛細(xì)水3.影響水泥石結(jié)構(gòu)的因數(shù):a.石膏的摻量c.養(yǎng)護(hù)時(shí)間,b.溫度和濕度d.水灰比4.水泥石的腐蝕定義－水泥石在外界侵蝕性介質(zhì)（軟水、含酸、含鹽、含堿等）的作用下結(jié)構(gòu)受到破壞，強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為水泥石的腐蝕。

表現(xiàn)形式：

體積膨脹－膨脹型腐蝕體積收縮－溶出型腐蝕

(1)水泥石腐蝕的原因內(nèi)因－水泥石存在不穩(wěn)定的Ca(OH)2和介穩(wěn)的水化硫鋁酸鈣；外因－環(huán)境中有害介質(zhì)（軟水、酸、鹽等）的存在；聯(lián)系－水泥石中的孔縫系統(tǒng)，產(chǎn)生有害介質(zhì)的侵蝕、交換作用。

長(zhǎng)期性、后期加劇性(2)水泥石腐蝕的防止措施：根據(jù)侵蝕環(huán)境特點(diǎn),合理選用水泥品種；提高水泥石的密實(shí)度；加作保護(hù)層－石材、陶瓷、瀝青

習(xí)題

1．膠凝材料的定義、特征、作用。2．按照硬化條件，膠凝材料可以分為哪兩類(lèi)，其意義是什么？3．石膏膠凝材料的制備和石膏制品的制作本質(zhì)上有何區(qū)別？4．α型半水石膏和β型半水石膏各在什么條件下得到的？結(jié)構(gòu)上各有什么特點(diǎn)？5．用呂·查德里的結(jié)晶理論，解釋半水石膏水化、凝結(jié)、硬化的機(jī)理。6．為什么說(shuō)石膏膠凝材料在水化過(guò)程中，僅生產(chǎn)水化產(chǎn)物，漿體并不具備強(qiáng)度？7．石膏硬化體的主要特征是什么？硬化漿體的性質(zhì)決定于哪幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征性質(zhì)？8．如何理解石膏漿體結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成和破壞幾乎是受同一因素——液體過(guò)飽和度的控制?9．在煅燒石灰石時(shí)，為什么要特別注意窯爐的通風(fēng)？10石灰的實(shí)際煅燒溫度為什么比理論溫度高得多？11．簡(jiǎn)述石灰的水化硬化過(guò)程。12.為什么在煅燒白云石碳酸鹽的過(guò)程中要嚴(yán)格控制煅燒溫度？鎂質(zhì)膠凝材料。13.為什么只能用調(diào)和劑調(diào)和鎂質(zhì)膠凝材料，而不能用水調(diào)和？（以MgCl2·6H2O為例，談?wù)勂渥鳛殒V質(zhì)膠凝材料調(diào)和劑的好處）14.用MgCl2·6H2O調(diào)和的鎂質(zhì)膠凝材料，具有最大的弱點(diǎn)是什么，引起該弱點(diǎn)的原因，如何解決？1．膠凝材料的定義、特征、作用。又稱膠結(jié)料。在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料，制成有一定機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合固體的物質(zhì)。分為水硬性膠凝材料和氣硬性膠凝材料兩大類(lèi)。作用：膠結(jié)、固化，機(jī)械強(qiáng)度廣泛應(yīng)用于土木工程。2．按照硬化條件，膠凝材料可以分為哪兩類(lèi)，其意義是什么？水硬性膠凝材料

和水成漿后，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化的膠凝材料。這類(lèi)材料通稱為水泥，如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。氣硬性膠凝材料

不能在水中硬化但能在空氣中或其他條件下硬化的膠凝材料。分為無(wú)機(jī)的（包括石灰、建筑石膏、水玻璃和菱苦土）和有機(jī)的（如瀝青、樹(shù)脂等）兩種。一般用途的有石灰、石膏等。根據(jù)膠凝材料的硬化條件決定了材料的使用范圍，和影響強(qiáng)度的因素。氣硬性膠凝材料只適用于地上或干燥環(huán)境，而水硬性膠凝材料既適用于地上，也可用于地下潮濕環(huán)境或水中。3．石膏膠凝材料的制備和石膏制品的制作本質(zhì)上有何區(qū)別？石膏凝膠材料的制備:將二水石膏為原料在一定條件下進(jìn)行熱處理脫水而制得。二水石膏受熱脫水過(guò)程中，根據(jù)不同條件，會(huì)得到各種半水和無(wú)水石膏變體，它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是有區(qū)別的。

石膏制品的制備過(guò)程:將半水石膏(或脫水石膏)與適當(dāng)?shù)乃芤喊韬头Q為膏漿,由于水化作用再生成二水石膏晶體,從而得到一定形狀的石膏制品.1、制作過(guò)程不同（加熱，水化作用）2、成分不同（半水石膏、二水石膏）3、強(qiáng)度不同（石膏制品的強(qiáng)度高，因?yàn)樗饔眯纬闪私Y(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)）4、形狀不同（石膏膠凝材料為半成品，石膏制品為成品，可以制作成各種形狀）4．α型半水石膏和β型半水石膏各在什么條件下得到的？結(jié)構(gòu)上各有什么特點(diǎn)？半水石膏（又名熟石膏）由于加熱條件不同，形成了α型和β型兩種不同形態(tài)的半水石膏。α型半水石膏是用蒸壓釜在飽和水蒸汽的濕介質(zhì)中蒸煉而成的，脫出的水是液體；而β型半水石膏的脫水形成過(guò)程是在處于缺少水蒸汽的干燥環(huán)境中進(jìn)行的，脫出的水是蒸汽。形成條件的差異，導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性能上的差別：α型半水石膏為菱形結(jié)晶體，晶體尺寸大而完整，晶形良好、密實(shí)，從建筑性質(zhì)上可以把它稱為高強(qiáng)建筑石膏；而β型半水石膏呈細(xì)鱗片狀集合體，晶體表面有裂紋，結(jié)晶很細(xì)不規(guī)則，從建筑性質(zhì)上把它稱為普通建筑石膏。β型半水石膏硬化漿體的強(qiáng)度比α型半水石膏硬化漿體的強(qiáng)度低很多。

5．用呂·查德里的結(jié)晶理論，解釋半水石膏水化、凝結(jié)、硬化的機(jī)理。半水石膏加水之后發(fā)生溶解，并生成不穩(wěn)定的過(guò)飽和溶液，溶液中的半水石膏經(jīng)過(guò)水化而成為二水石膏。由于二水石膏在常溫下比半水石膏具有小得多的溶解度，所以溶液對(duì)二水石膏是高度過(guò)飽和的，因此很快沉淀析晶。由于二水石膏的析出，便破壞了原有半水石膏溶解的平衡狀態(tài)，這時(shí)半水石膏會(huì)進(jìn)一步溶解水化，以補(bǔ)償二水石膏析晶而在液相中減少的硫酸鈣含量。隨著CaSO4·2H2O從過(guò)飽和溶液中不斷沉淀出來(lái)，其結(jié)晶體隨即增長(zhǎng)，并進(jìn)行排列和連生，互相交織，從而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使石膏漿體硬化且具有強(qiáng)度。如此不斷進(jìn)行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶，直到半水石膏完全水化為止。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)水化過(guò)程是在溶解、水化、生成膠體、析出結(jié)晶等過(guò)程相互交錯(cuò)中進(jìn)行的。6．為什么說(shuō)石膏膠凝材料在水化過(guò)程中，僅生產(chǎn)水化產(chǎn)物，漿體并不具備強(qiáng)度？石膏膠凝材料的水化形成水化產(chǎn)物，漿體并不一定能形成具有強(qiáng)度的人造石，而只有當(dāng)水化產(chǎn)物結(jié)晶同時(shí)粒子之間借助范德華力和化學(xué)鍵等連生形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)時(shí)，才能硬化并形成具有強(qiáng)度的人造石。石膏漿體的硬化過(guò)程就是結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過(guò)程，也是獲得強(qiáng)度的過(guò)程。7．石膏硬化體的主要特征是什么？硬化漿體的性質(zhì)決定于哪幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征性質(zhì)？1、結(jié)構(gòu)特征：水化產(chǎn)物（二水石膏）結(jié)晶體彼此交叉連生而形成的多孔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2、結(jié)構(gòu)特征對(duì)性質(zhì)的影響水化產(chǎn)物晶粒之間相互作用力的性質(zhì)（范德華分子力或化學(xué)鍵）。水化產(chǎn)物晶粒之間結(jié)晶接觸點(diǎn)的數(shù)量與性質(zhì)。接觸點(diǎn)越多，接觸點(diǎn)尺寸越小，接觸點(diǎn)晶格變形越厲害，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低的可能性越大。硬化漿體中孔隙的數(shù)量及孔徑大小分布?？紫堵试叫。讖皆叫?，漿體的強(qiáng)度和耐水性提高。（1.晶粒間作用力的性質(zhì)?石膏硬化漿體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)按粒子之間作用力的性質(zhì)可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是粒子之間以范德華分子力相互作用而形成的凝聚結(jié)構(gòu)，另一類(lèi)是粒子之間通過(guò)結(jié)晶接觸點(diǎn)以化