二建保温与防火材料的特性和应用 无机胶凝材料的性能和应用

气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度（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。水硬性胶凝材料：水泥 既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度。

一、石灰

（一）石灰的熟化与硬化

生石灰与水反应生成氢氧化钙的过程，成为石灰的熟化或消解。石灰熟化过程中会放出大量的热，同时体积增大1--2.5倍。根据加水量不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。

石灰浆体的硬化包括干燥结晶和碳化两个同时进行的过程。在大气环境中，石灰浆体中的氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应成碳酸钙，并释放出水分，即发生碳化。但是，石灰浆体的碳化过程很缓慢。

（二）石灰的技术性质

1. 保水性好。在水泥砂浆中掺入石灰膏，配成混合砂浆，可显着提高砂浆的和易性。
2. 硬化较慢、强度低。1：3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有0.2～0.5MPa。
3. 耐水性差。石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。
4. 硬化时体积收缩大。除调成石灰乳作粉刷外，不宜单独使用，工程上通常要掺入砂、纸筋、麻刀等材料以减小收缩，并节约石灰。
5. 生石灰吸湿性强。储存生石灰不仅要防止受潮，而且也不宜储存过久。

（三）石灰的应用

1. 石灰乳主要用于内墙和顶棚的粉刷；
2. 砂浆。用石灰膏或消石灰粉配成石灰砂浆或水泥混合砂浆，用于抹灰或砌筑；
3. 硅酸盐制品。常用的有蒸压灰砂砖、粉煤灰砖，蒸压加气混凝土砌块或板材等。

二、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。

（一）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；
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；
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。

（二）建筑石膏的应用

建筑石膏应用很广，除加水、砂及缓凝剂拌合成石膏砂浆用于室内抹面粉刷外，更主要的用途是制成各种石膏制品，如石膏板、石膏砌块及装饰件等。

三、水泥

我国建筑工程中常用的是通用硅酸盐水泥。国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007/XG2-2015规定，按混合材料的品种和掺和量，通用硅酸盐水泥可分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥见（表1）

表1

（一）常用水泥的技术要求

1.凝结时间，分为初凝时间和终凝时间，初凝时间是指：从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去塑性所需时间。不得短于45min（≥45min） ,终凝时间：水泥拌合至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需时间。不得太长（硅酸盐水泥≤6.5h，其它常用5种≤10h）。

2.体积安定性，是指水泥凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即所谓体积安定性不良，就会使混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑工程质量，甚至引起严重事故。

3.强度及强度等级，国家标准规定采用胶砂法来测定水泥的3天和28天抗压强度和抗折强度，根据测定结果来确定该水泥强度等级。

4.其他技术要求，标准稠度用水量、水泥的细度及化学指标。通用硅酸盐水泥的化学指标有不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子和碱含量。三氧化硫、氧化镁超标→废品，碱含量属于选择性指标。

（二）常用水泥的特性及应用

六大常用水泥的主要特性见表2

表2

表2

（三）常用水泥的包装及标志

水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg.水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可标志（QS)及编号、出厂编号、包装日期、净含量。散装发运时应提交与袋装标志相同的卡片。