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无机胶凝材料

[拼音]:wuji jiaoning cailiao

[外文]:inorganic cementing material

能单独或与其他材料混合形成塑 浆体,经物理或化学作用转变成坚固的石状体的一种无机非金属材料,也称无机胶结料。

分类

无机胶凝材料按所需硬化条件不同,可分为水硬 和非水硬 两类。水硬 胶凝材料具有既能在空气中,又能在水中硬化的特 ,各种水泥属于此类;非水硬 胶凝材料只能在空气中或其他条件下(如热处理、掺加外加剂等)硬化,不能在水中硬化,石灰、石膏、磷酸盐胶结料、水玻璃胶结料、镁质胶结料和硫磺胶结料等属于此类。

沿革

在人类早期的建筑活动中,石灰、石膏是最早被使用的胶凝材料。埃及古王国时期(公元前3000年左右)的大金字塔,是用石膏砂浆胶结石块和石板砌筑的。公元前8世纪,希腊人就已使用石灰。罗马人用石灰砂浆作为墙体砌筑材料。古希腊人和古罗马人利用火山灰掺入石灰中制作砂浆,用它砌筑的构筑物坚固耐久。这种胶凝材料曾延续使用了相当长的一段历史时期,直到罗马水泥和波特兰水泥问世,才逐渐被取代。20世纪初,随着现代土木工程的发展,石膏、石灰、波特兰水泥等胶凝材料已不能满足特种工程的需要,必须开发研究新胶凝材料。一方面通过调整波特兰水泥的矿物组成,获得了一大类具有特殊 能的特种水泥,如快硬水泥、低热和中热水泥、抗硫酸盐水泥、油井水泥、膨胀水泥、白 水泥、彩 水泥和抗菌水泥等。另一方面通过改变原材料种类,研制成功了铝酸盐、硫铝酸盐和氟铝酸盐等系统的特种水泥,如快硬水泥、型砂水泥、耐火水泥、防辐射水泥和防藻水泥等。此外,还对磷酸盐、水玻璃、镁质和硫磺等气硬 胶凝材料进行研究,并取得成功。一大批新无机胶凝材料的产生,促进了土木工程的发展。

我国在使用无机胶凝材料方面,也有悠久的历史。早在周朝已使用石灰修筑帝王的陵墓。从周朝至南北朝时期,人们以石灰、黄土和细砂的混合物作夯土墙或土坯墙的抹面,或制作居室和墓道的地坪。明清时期,三合土的使用和发展,使石灰的用途更为广泛。至今,石灰在我国建筑中还占有一定地位。在我国古建筑中,常用石灰和某些有机物配制成复合胶凝材料使用,取得了良好的效果。据史料记载:南宋乾道六年(1170年)在修筑和州城时,采用了糯米汁与石灰的混合物作胶凝材料;建于明代的南京城,其砖石城垣的重要部位,即是以石灰加糯米汁作为灌浆材料。明《天工开物》一书中,关于糯米汁-石灰更有详细的记载。此外,在古建筑中血料-石灰和桐油-石灰等,常用作腻子。

发展方向

在近代土木工程中,水泥和混凝土的应用范围日益扩大,但是这些材料在 能上存在着抗拉、抗冲击强度低,抗渗 和耐蚀 较差等缺点。为了改善水泥和混凝土的 能,开展了聚合物水泥和聚合物混凝土等近代复合材料的研究,成效显著。用于土木工程的无机胶凝材料,不但品种多,而且用量大,使用面广,是一类极为重要的土木建筑材料。根据现代土木工程发展的需要,无机胶凝材料的发展趋势,将是在改进旧有品种的基础上,不断开发研究多功能、低能耗、经久耐用和物美价廉的新品种。兼备无机胶凝材料和有机胶凝材料优点的复合胶凝材料,也将是一个重要的发展方向。

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