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胶凝材料

补充:0  浏览:7909  发布时间:2012-10-30
    通过物理、化学作用,能从浆体变成坚固的固体,并能胶结其他物料,形成有一定机械强度的固体物质。可分为水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料。
    胶凝材料,又称胶结料。在物理、化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其他物料,制成有一定机械强度的复合固体的物质。胶凝材料的发展有着悠久的历史,人们使用最早的胶凝材料——粘土来抹砌简易的建筑物。接着出现的水泥等建筑材料都与胶凝材料有着很大的关系。而且胶凝材料具有一些优异的性能,在日常生活中应用较为广泛。随着胶凝材料科学的发展,胶凝材料及其制品工业必将产生新的飞跃。
    在建筑材料中,经过一系列物理作用、化学作用,能从浆体变成坚固的石状体,并能将其他固体物料胶结成整体而具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。
    胶凝材料是指通过自身的物理化学作用,由可塑性浆体变为坚硬石状体的过程中,能将散粒或块状材料粘结成为整体的材料,亦称为胶结材料。
    胶凝材料分类
    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。
    发展史
    胶凝材料的发展,有着极为悠久的历史。新石器时代,由于石器工具的进步,掘穴建室的建筑活动已经兴起。人类最早使用的胶凝材料——粘土来抹砌简易的建筑物。在粘土中拌以植物纤维(稻草、壳皮)可以起到加筋增强作用。但是粘土的强度很低,遇水自行散解,不能抵抗雨水的侵蚀。随着火的发现,煅烧所得石膏和石灰被用来调制建筑砂浆。公元初,古希腊人和罗马人发现在石灰中掺入某些火山灰沉积物,不仅能提高强度,而且能御水的侵蚀。到10世纪后半期,先后出现了用粘土质石灰石经煅烧后制成的水硬性石灰和罗马水泥。并在此基础上,发展到用天然泥灰岩(粘土含量在20%-25%左右的石灰石)煅烧,磨细制的天然水泥。 19世纪初,用人工配料,再经煅烧、磨细以制造水硬性凝胶材料的方法,已经开始组织生产。英国阿斯普丁于1824年首先取得了该项产品的专利权。他将石灰石粉碎后煅烧,将所得石灰与粘土混合在类似烧石灰的窑中煅烧。将煅烧所得混合物磨成细粉,再用来制造水泥和人工石。因为这种胶凝材料结硬后的外观颜色和抗水性与当时建筑上常用的英国波特兰地区生产的石灰石相似,故称之为波特兰水泥。由于波特兰水泥含有较多的具有水化活性的碳酸钙。后来,不但能在水中硬化,而且能够长期抗水,强度甚高。其首批大规模使用的实例是1825-1843年修建的泰晤士河道工程。
    大多数的早期水泥厂都设在英国的泰晤士河和半得威河附近。后来水泥生产遍及全世界,应用日益普遍。随着现代工业的发展,到20世纪初,就逐渐出现各种不同用途的硅酸盐水泥,如快硬水泥、抗硫酸盐水泥、大坝水泥以及油井水泥等。同期发明了高铝水泥。近30年来,又陆续出现硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥等品种,从而使水硬性胶凝材料又进一步发展成为更多类别。

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