根据化学组成的不同,胶凝材料可分为无机与有机两大类。石灰、石膏、水泥等工地上俗称为“灰”的建筑材料属于无机胶凝材料;而沥青、天然或合成树脂等属于有机胶凝材料。
无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。
1、水硬性胶凝材料
和水成浆后,既能在空气中硬化,又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料。这类材料通称为水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
2、气硬性胶凝材料
非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化,也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料,如石灰、石膏和水玻璃等;气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中,而不宜用于潮湿环境,更不可用于水中。
胶凝材料水玻璃
无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在100℃时失去6分子结晶水。易溶于水,溶于稀氢氧化钠溶液,不溶于乙醇和酸。熔点40~ 48℃。低毒,半数致死量(大鼠,经口)1280mg/kg(无结晶水)。
用途:
水玻璃的用途非常广泛,几乎遍及国民经济的各个部门。在化工系统被用来制造硅胶、白炭黑、沸石分子筛、五水偏硅酸钠、硅溶胶、层硅及速溶粉状硅酸钠、硅酸钾钠等各种硅酸盐类产品,是硅化合物的基本原料。在经济发达国家,以硅酸钠为原料的深加工系列产品已发展到50余种,有些已应用于高、精、尖科技领域;在轻工业中是洗衣粉、肥皂等洗涤剂中不可缺少的原料,也是水质软化剂、助沉剂;在纺织工业中用于助染、漂白和浆纱;在机械行业中广泛用于铸造、砂轮制造和金属防腐剂等;在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等;在农业方面可制造硅素肥料;另外用作石油催化裂化的硅铝催化剂、肥皂的填料、瓦楞纸的胶粘剂、实验室坩埚等耐高温材料、金属防腐剂、水软化剂、洗涤剂助剂、耐火材料和陶瓷原料、纺织品的漂、染和浆料、矿山选矿、防水、堵漏、木材防火、食品防腐以及制胶粘剂等。
胶凝材料石灰
石灰一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料,经900~1100℃煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。石灰在土木工程中应用范围很广,在我国还可用在医药用途。为此,古代流传下以石灰为题材的诗词,千古吟颂。
石灰粒子形成氢氧化钙胶体结构,颗粒极细(粒径约为1μm),比表面积很大(达10~30 m2/g),其表面吸附一层较厚的水膜,可吸附大量的水,因而有较强保持水分的能力,即保水性好。将它掺入水泥砂浆中,配成混合砂浆,可显着提高砂浆的和易性。
石灰依靠干燥结晶以及碳化作用而硬化,由于空气中的二氧化碳含量低,且碳化后形成的碳酸钙硬壳阻止二氧化碳向内部渗透,也妨碍水分向外蒸发,因而硬化缓慢,硬化后的强度也不高,1:3的石灰砂浆28 d的抗压强度只有02~05 MPa。在处于潮湿环境时,石灰中的水分不蒸发,二氧化碳也无法渗入,硬化将停止;加上氢氧化钙易溶于水,已硬化的石灰遇水还会溶解溃散。因此,石灰不宜在长期潮湿和受水浸泡的环境中使用。
石灰在硬化过程中,要蒸发掉大量的水分,引起体积显着收缩,易出现干缩裂缝。所以,石灰不宜单独使用,一般要掺入砂、纸筋、麻刀等材料,以减少收缩,增加抗拉强度,并能节约石灰。
石灰具有较强的碱性,在常温下,能与玻璃态的活性氧化硅或活性氧化铝反应,生成有水硬性的产物,产生胶结。因此,石灰还是建筑材料工业中重要的原材料。
胶凝材料石膏
石膏胶凝材料是一种以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的气硬性无机胶凝材料。其品种主要有建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏等。其中,以半水石膏(CaSO4·1/2H2O)为主要成分的建筑石膏和高强石膏在建筑工程中应用较多,最常用的是建筑石膏。
建筑石膏是以β型半水石膏β-CaSO4·1/2H2O)为主要成分,不添加任何外加剂的粉状胶结料,主要用于制作石膏建筑制品。建筑石膏色白,杂质含量很少,粒度很细,亦称型石膏,也是制作装饰制品的主要原料。由于建筑石膏颗粒较细,比表面积较大,故拌合时需水量较大,因而强度较低。
建筑石膏的技术性质
1凝结硬化快。石膏浆体的初凝和终凝时间都很短,一般初凝时间为几分钟至十几分钟,终凝时间在半小时以内,大约一星期左右完全硬化。为满足施工要求,需要加入缓凝剂,如硼砂、酒石酸钾钠、柠檬酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。
2硬化时体积微膨胀。石膏浆体凝结硬化时不像石灰、水泥那样出现收缩,反而略有膨胀(膨胀率约为1%),使石膏硬化体表面光滑饱满,可制作出纹理细致的浮雕花饰。
3硬化后孔隙率高。石膏浆体硬化后内部孔隙率可达50~60%,因而石膏制品具有表观密度较小、强度较低、导热系数小、吸声性强、吸湿性大、可调节室内温度和湿度的特点。
4防火性能好。石膏制品在遇火灾时,二水石膏将脱出结晶水,吸热蒸发,并在制品表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层,可有效减少火焰对内部结构的危害。建筑石膏制品在防火的同时自身也会遭到损坏,而且石膏制品也不宜长期用于靠近65℃以上高温的部位,以免二水石膏在此温度下失去结晶水,从而失去强度。
5耐水性和抗冻性差。建筑石膏硬化体的吸湿性强,吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力,使强度显著降低;若长期浸水,还会因二水石膏晶体逐渐溶解而导致破坏石膏制品吸水饱和后受冻,会因孔隙中水分结晶膨胀而破坏。所以,石膏制品的耐水性和抗冻性较差,不宜用于潮湿部位。为提高其耐水性,可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料,也可加入有机防水剂等,可改善石膏制品的孔隙状态或使孔壁具有憎水性。
以硫酸钙为主要成分的一种工业固体废物。
废石膏因来源不同而有不同的品种,如用磷酸盐矿石和硫酸磷酸产生的废渣为磷石膏,用氟化钙和硫酸时生成的石膏为氟石膏,用海水食盐过程中产生的石膏为盐石膏,用钛铁矿石二氧化钛过程中和用废硫酸进行中和反应所生成的石膏为钛石膏,苏打工业和人造丝工业中用氯化钙和硫酸钠反应生成的石膏为苏打石膏等。
成分
废石膏呈粉末状,一般以料浆形式排出,颗粒直径在5~150微米之间,硫酸钙含量一般在80%以上。
硫酸钙通常有三种结晶形态:二水石膏(CaSO4·2H2O),半水石膏,硬石膏(CaSO4)。
在废石膏总量中,磷石膏占大多数,由于它是工业废渣,化学成分的含量波动范围很大,表是典型的磷石膏所含的化学成分。
危害
每生产1吨磷酸约排出5吨磷石膏。
许多国家磷石膏的排放量超过天然石膏的开采量,例如,苏联1975年磷石膏排放量为1400万吨,1978年排放量为2488万吨,均大于天然石膏开采量。
废石膏如不加以利用,将会占用大片土地,污染土壤和水系。
例如氟石膏含氟量达307%,其中205%是水溶性的,处理不当,会危害人畜(见氟污染对健康的影响)。
利用
是废石膏利用率最高的国家,如在1956年开始试验用磷石膏做水泥缓凝剂,现已大量推广应用。
中国利用废石膏做水泥缓凝剂也有较丰富的经验。
磷石膏中含有水溶性五氧化二磷和氟,会对水泥水化反应产生不良影响,导致水泥凝结过于缓慢,早期强度降低。
因此,用作缓凝剂的磷石膏,可用水洗或石灰中和这些杂质。
氟石膏、苏打石膏、钛石膏作水泥缓凝剂的性能优于磷石膏,应用比较简便。
用废石膏生产建材制品,主要有两种方法。
一种是以为代表的烘烤法β-半水石膏,另一方法是以德意志联邦共和国为代表的高压釜法α-半水高强石膏,主要的建材制品是石膏板。
中国近年来也以废石膏为原料研制石膏板,主要有磷石膏空心条板、氟石膏空心条板、氟石膏纸面石膏板、盐石膏纤维石膏板,各种板材技术性能都较好。
此外,用液相转化的蒸压釜法α-半水高强石膏以及用废石膏同时生产硫酸和水泥的方法都有一定的发展前途。
家庭装修中是要大量的使用到石膏粉,那么石膏粉在装修中有什么用途呢不是专业人士对于石膏粉肯定不是很了解了。那石膏粉和腻子粉又有何区别呢下面我们一起来了解下吧!
石膏粉用途有哪些
可以用来做豆腐,做面膜,做食品添加剂,或作建筑材料。
室内装修石膏粉有什么作用
石膏粉是五大凝胶材料之一,广泛用于建筑、建材、工业模具和艺术模型、化学工业及农业、食品加工和医药美容等众多应用领域,是一种重要的工业原材料,通常为白色、无色,有时因含杂质而成灰、浅黄、浅褐等色。在室内装修过程中,石膏粉起著非常重要的作用,它的主要成分是含水的硫酸钙,大部分都呈白色的透明晶体,因有无结晶水分为“软石膏”和”硬石膏“,主要用来砌墙体,勾缝,墙面找平等,还有一种彩色石膏粉还可以起到装饰作用,成本比较低,石膏粉可以作为混凝土膨胀剂、抗裂剂、自流平砂浆的主要原材料,
特种水泥生产中用作复合矿化剂等。嵌缝石膏的作用是填补裂缝、抹平沟槽,石膏粉+白乳胶的作用做严重砂灰墙面的找平处理使用,两者都不能直接用做乳胶漆的基层。乳胶漆基层处理需要批刮腻子,可以使用成品腻子粉。
石膏粉和腻子粉有什么区别用途
膏粉和腻子粉不是同一种材料,石膏粉主要是嵌缝、填补孔洞、阴阳角的修直,其颗粒较为粗糙,凝结后较坚硬不易打磨、凝结速度快;腻子粉主要是打底用、凝结速度慢、凝结后质地较软,用砂纸打磨容易,是在刷乳胶漆前比较好的打底材料。
腻子粉,是粉状的腻子(对应的是腻子膏),一般都是成品腻子,
直接兑水搅拌就可以施工了。腻子,即建筑腻子,是一个大类,大白粉类的掺胶腻子和石膏类的嵌缝石膏腻子都是腻子类的。石膏粉,一般是高强石膏粉,主要成分就是石膏,是很多其他建筑材料的添加剂,不能单独使用,与相应材料混合有不同用途。比如添加缓凝剂和一定比例的沙子可以做成粗找平用的石膏砂浆,其他还有嵌缝石膏、快粘石膏等。
现在知道石膏粉有什么用途了吧!石膏粉和腻子粉在用途上还是存在一些差别的,但在装修中都必须使用到它们哦!
石膏是人类最早应用的胶凝材料,主要成分硫酸钙、二水硫酸钙,一定温度下失去部分结晶水可生产出被广泛应用的建筑石膏(β半水硫酸钙)。石膏有天然石膏和化学石膏之分,石膏矿属于天然石膏,依二水硫酸钙含量高低又可分为石膏、硬石膏和混合石膏三种,主要是被用来加工建筑石膏和高强石膏粉,主要用于石膏制品(如石膏板、砌块等)、水泥缓凝剂、模型制作等,纯度比较高的纤维矿还可用于食品添加剂、医疗耗材、硫酸生产、纸张填料、油漆填料等。
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