膠凝材料，你知道有哪些嗎？

膠凝材料，又稱膠結料。在物理、化學作用下，能從漿體變成堅固的石狀體，并能膠結其他物料，制成有一定機械強度的複合固體的物質。土木工程材料中，凡是經過一系列物理、化學變化能将散粒狀或塊狀材料粘結成整體的材料，統稱為膠凝材料。膠凝材料是指通過自身的物理化學作用，由可塑性漿體變為堅硬石狀體的過程中，能将散粒或塊狀材料粘結成為整體的材料，亦稱為膠結材料。

膠凝材料

在建築材料中，經過一系列物理作用、化學作用，能從漿體變成堅固的石狀體，并能将其他固體物料

膠結成整體而具有一定機械強度的物質，統稱為膠凝材料。膠凝材料是指通過自身的物理化學作用，由可塑性漿體變為堅硬石狀體的過程中，能将散粒或塊狀材料粘結成為整體的材料，亦稱為膠結材料。

根據化學組成的不同，膠凝材料可分為無機與有機兩大類。石灰、水泥、粉煤灰、矽灰等工地上俗稱為膠凝材料。

“灰”的建築材料屬于無機膠凝材料；而瀝青、天然或合成樹脂等屬于有機膠凝材料。

無機膠凝材料按其硬化條件的不同又可分為氣硬性和水硬性兩類。

01水硬性膠凝材料

和水成漿後，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化、保持和繼續發展其強度的沉水硬性膠凝材料。這類材料通稱為水泥，如矽酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。

02氣硬性膠凝材料

非水硬性膠凝材料的一種。隻能在空氣中硬化，也隻能在空氣中保持和發展其強度的稱氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；氣硬性膠凝材料一般隻适用于幹燥環境中，而不宜用于潮濕環境，更不可用于水中。

03水泥

粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌後成漿體，能在空氣中硬化或者在水中更好地硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。

早期石灰與火山灰的混合物與現代的石灰火山灰水泥很相似，用它膠結碎石制成的混凝土，硬化後不但強度較高，而且還能抵抗淡水或含鹽水的侵蝕。長期以來，它作為一種重要的膠凝材料，廣泛應用于土木建築、水利、國防等工程。

水泥按用途及性能分為

（1）通用水泥: 一般土木建築工程通常采用的是水泥。通用水泥主要是指：GB175規定的六大類水泥，即矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥和複合矽酸鹽水泥。

（2）專用水泥：專門用途的水泥。如：G級油井水泥，道路矽酸鹽水泥。

（3）特性水泥：某種性能比較突出的水泥。如：快硬矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥、磷鋁酸鹽水泥和磷酸鹽水泥。

04膠凝材料水玻璃

無色正交雙錐結晶或白色至灰白色塊狀物或粉末。能風化。在100℃時失去6分子結晶水。易溶于水，溶于稀氫氧化鈉溶液，不溶于乙醇和酸。熔點40～ 48℃。低毒，半數緻死量(大鼠，經口)1280mg/kg(無結晶水)。

用途

水玻璃的用途非常廣泛，幾乎遍及國民經濟的各個部門。在化工系統被用來制造矽膠、白炭黑、沸石分子篩、五水偏矽酸鈉、矽溶膠、層矽及速溶粉狀矽酸鈉、矽酸鉀鈉等各種矽酸鹽類産品，是矽化合物的基本原料。在經濟發達國家，以矽酸鈉為原料的深加工系列産品已發展到50餘種，有些已應用于高、精、尖科技領域；在輕工業中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質軟化劑、助沉劑；在紡織工業中用于助染、漂白和漿紗；在機械行業中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等；在建築行業中用于制造快幹水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化劑、耐火材料等；在農業方面可制造矽素肥料；另外用作石油催化裂化的矽鋁催化劑、肥皂的填料、瓦楞紙的膠粘劑、實驗室坩埚等耐高溫材料、金屬防腐劑、水軟化劑、洗滌劑助劑、耐火材料和陶瓷原料、紡織品的漂、染和漿料、礦山選礦、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制膠粘劑等。

05膠凝材料石灰

石灰是一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。石灰是用石灰石、白雲石、白垩、貝殼等碳酸鈣含量高的原料，經900～1100℃煅燒而成。石灰是人類最早應用的膠凝材料。石灰在土木工程中應用範圍很廣，在我國還可用在醫藥用途。為此，古代流傳下以石灰為題材的詩詞，千古吟頌。

石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構，顆粒極細(粒徑約為1μm)，比表面積很大(達10～30㎡/g)，其表面吸附一層較厚的水膜，可吸附大量的水，因而有較強保持水分的能力，即保水性好。将它摻入水泥砂漿中，配成混合砂漿，可顯着提高砂漿的韌性。

石灰依靠幹燥結晶以及碳化作用而硬化，由于空氣中的二氧化碳含量低，且碳化後形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向内部滲透，也妨礙水分向外蒸發，因而硬化緩慢，硬化後的強度也不高，1：3的石灰砂漿28 d的抗壓強度隻有0.2～0.5 MPa。在處于潮濕環境時，石灰中的水分不蒸發，二氧化碳也無法滲入，硬化将停止；加上氫氧化鈣易溶于水，已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此，石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環境中使用。

石灰在硬化過程中，要蒸發掉大量的水分，引起體積顯着收縮，易出現幹縮裂縫。所以，石灰不宜單獨使用，一般要摻入砂、紙筋、麻刀等材料，以減少收縮，增加抗拉強度，并能節約石灰。

石灰具有較強的堿性，在常溫下，能與玻璃态的活性氧化矽或活性氧化鋁反應，生成有水硬性的産物，産生膠結。因此，石灰還是建築材料工業中重要的原材料。

06膠凝材料石膏

石膏膠凝材料是一種以硫酸鈣（CaSO4）為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。其品種主要有建築石膏、高強石膏、粉刷石膏、無水石膏水泥、高溫煅燒石膏等。其中，以半水石膏（CaSO4·1/2H2O）為主要成分的建築石膏和高強石膏在建築工程中應用較多，最常用的是建築石膏。

建築石膏是以β型半水石膏β-CaSO4·1/2H2O）為主要成分，不添加任何外加劑的粉狀膠結料，主要用于制作石膏建築制品。建築石膏色白，雜質含量很少，粒度很細，亦稱型石膏，也是制作裝飾制品的主要原料。由于建築石膏顆粒較細，比表面積較大，故拌合時需水量較大，因而強度較低。

建築石膏的技術性質

1.凝結硬化快。石膏漿體的初凝和終凝時間都很短，一般初凝時間為幾分鐘至十幾分鐘，終凝時間在半小時以内，大約一星期左右完全硬化。為滿足施工要求，需要加入緩凝劑，如硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化骨膠或皮膠等。

2.硬化時體積微膨脹。石膏漿體凝結硬化時不像石灰、水泥那樣出現收縮，反而略有膨脹（膨脹率約為1%），使石膏漿體表面光滑飽滿，可制作出紋理細緻的浮雕花飾。

3.硬化後孔隙率高。石膏漿體硬化後内部孔隙率可達50～60%，因而石膏制品具有表觀密度較小、強度較低、導熱系數小、吸聲性強、吸濕性大、可調節室内溫度和濕度的特點。

4.防火性能好。石膏制品在遇火災時，二水石膏将脫出結晶水，吸熱蒸發，并在制品表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層，可有效減少火焰對内部結構的危害。建築石膏制品在防火的同時自身也會遭到損壞，而且石膏制品也不宜長期用于靠近65℃以上高溫的部位，以免二水石膏在此溫度下失去結晶水，從而失去強度。

5.耐水性和抗凍性差。建築石膏硬化體的吸濕性強，吸收的水分會減弱石膏晶粒間的結合力，使強度顯著降低；若長期浸水，還會因二水石膏晶體逐漸溶解而導緻破壞石膏制品吸水飽和後受凍，會因孔隙中水分結晶膨脹而破壞。所以，石膏制品的耐水性和抗凍性較差，不宜用于潮濕部位。為提高其耐水性，可加入适量的水泥、礦渣等水硬性材料，也可加入有機防水劑等，可改善石膏制品的孔隙狀态或使孔壁具有憎水性。

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