第三节水玻璃

3、特性水泥 某种性能比较突出的水泥。 如：快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥。
常用水泥及其特性： 1、硅酸盐水泥 凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，0-5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣、 适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为硅酸盐水泥。国际上统称 为波特兰水泥。
硅酸盐水泥分两种类型： 不掺加混合材料 称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅰ
三、水玻璃的应用 水玻璃的用途非常广泛，几乎遍及国民经济的各个部门。
1、作为涂料，涂刷材料表面 直接将液体水玻璃涂刷在建筑物表面或涂刷粘土砖、水泥混凝土等多孔材 料，渗入缝隙和孔隙中，可使材料的密实度、强度、抗渗性、耐水性均得 到提高。
2、配制防水剂 这种防水剂凝结迅速，一般不超过1分钟，适合用于和水泥浆调和，堵塞漏 洞、缝隙等局部抢修。
第三节 水玻璃
生产： 水玻璃通常采用石英粉（SiO2）加上纯碱（Na2CO3），按比例配 合，在1300～1400℃的高温下煅烧生成 硅酸钠（Na2O ·nSiO2）后 冷却（固态水玻璃），再在高温或高温高压水中溶解，无色、淡 黄或青灰色的透明、半透明黏稠液体（液态水玻璃）。
概念： 水玻璃俗称“泡花碱”，由碱金属氧化物（ Na2O、 K2O 、 Li2O）和二氧化硅（SiO2 ）组成，是可溶性碱金属硅酸盐材 料。
作业： 什么是水玻璃，水玻璃模数，其值大小对水玻璃的性质有何影响？
第四节 水泥
概念： 加水拌和成塑性浆体后，能胶结沙、石等适当材料并能在水和空气 中硬化粉状水硬性胶凝材料。
水泥的水硬性：水泥与水拌合后，水泥与水产生水化反应凝结硬化， 形成具有强度的稳定性化合物的能力。
作用： 加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能 把砂、石等材料牢固地胶结在一起。
3、配制水玻璃矿渣砂浆、修补砖墙裂缝 将液体水玻璃、粒化高炉矿渣粉、沙和氟硅酸钠按比例配合，压入砖缝中。 （氟硅酸钠有毒，操作时戴口罩防护）
4、加固土壤 将模数为2.5-3的液体水玻璃和氯化钙溶液通过金属管轮流向地下压入，两 种溶液发生化学反应，析出硅酸胶体，将土壤包裹并填实孔隙。
用这种方法加工土壤，抗压强度可达3-6MPa.
即：气温高、模数大、密度小时选下限，反之亦然。
二、水玻璃的主要技术性质 1、粘结力强、强度较高 水玻璃在硬化后，其主要成分为SiO2胶凝，因而具有较高的粘结力和强 度，用水玻璃配制的混凝土的抗压强度可达15MPa-40MPa 2、耐酸性好 由于水玻璃在硬化后主要成分为SiO2 ，它可以抵抗除氢氟酸、过热磷酸 以外的几乎所有的有机和无机酸，可用于配制水玻璃耐酸混凝土、耐酸 砂浆、耐酸胶凝等。 3、耐热性好 水玻璃不燃烧，在高温下硅酸胶凝干燥的更加强烈，强度并不降低，可 用于配制水玻璃耐热混凝土、耐热砂浆、耐热胶泥等。 4、耐碱性和耐水性差 由于水玻璃在加入促凝剂后不能完全硬化，仍有一定量的Na2O ·nSiO2 （可溶于碱、溶于水）
根据碱金属氧化物的不同，水玻璃有：
硅酸钠水玻璃（Na2O ·nSiO2）（常用） 硅酸钾水玻璃（ K2O ·nSiO2 ） 硅酸锂水玻璃（ Li2O ·nSiO2）
n是水玻璃的模数（水玻璃的重要参数） n=SiO2 / R2O(分子数比) 一般：1.5-3.5之间
n越大，固体水玻璃越难溶于水，水玻璃的粘性和强度越高。 n为1时常温水即能溶解，n大时须加热才能溶解。 n大于3时需4 个大气压以上的蒸汽才能溶解。
水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久， 广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程
水泥的分类： 1、通用水泥 一般土木建筑工程通常采用的水泥。 六大品种： 即硅酸盐水泥、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。
2、专用水泥 专门用途的水泥。 如：砌筑水泥、道路水泥。
硅酸盐水泥的水化、凝结和硬化： 水化——物质有无水状态变为有水状态，由低含水边为高含水。 凝结——水泥加水拌合初期形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠 并失去可塑性的过程。 硬化——此后，浆体的强度逐渐提高并变成坚硬的石状固体（水泥 石），这一过程称“硬化”
球磨机是物料被破碎之后，再 进行粉碎的关键设备。
它广泛应用于水泥、硅酸盐制品， 新型建筑材料、耐火材料等生产行 业，对各种矿石和其它可磨性物料 进行干式或湿式粉磨。
硅酸盐水泥熟料的矿物组成及含量：
硅酸三钙3CaO·SiO2，可简写为C3S，50%左右，有时高达60%以上； 硅酸二钙2CaO·SiO2，可简写为C2S，20-33% 铝酸三钙3CaO·Al2O3：可简写为C3A，7-15% 铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3，可简写为C4AF，10-18%。
特点： 1、速度慢 由于空气中CO2浓度较低，这个过程进行的很慢。 为了加速硬化和提高硬化后的防水性，常加入氟硅酸钠Na2SiF6 作为促硬剂。 氟硅酸钠Na2SiF6用量：水玻璃的12%-15%
2、体积收缩 3、强度低 为加速水玻璃的凝结固化速度和提高强度，水玻璃使用时一般要求加入 固化剂氟硅酸钠，加入量一般为12%～15% 加入量少：凝结固化慢，且强度低； 加入量太多：凝结硬化过快，施工困难，而且硬化后的早期强度虽高， 但后期强度明显降低。 因此，使用时应严格控制固化剂加入量，并根据气温、湿度、水玻璃的 模数、密度在上述范围内适当调整。
根据水玻璃模数的不同，分为：
“碱性”水玻璃（n<3）
“中性”水玻璃（n>=3）
水玻璃的密度（波美度）： 水玻璃在水溶液中的含量（浓度）
密度越大，水玻璃含量越高，黏度越大，水玻璃模数n越大 越难溶于水。
一、水玻璃的硬化 液体水玻璃在空气中吸收CO2，形成无定形硅酸胶凝，并逐渐干 燥而硬化。 （Na2O ·nSiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2 ·mH2O）
掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料。 称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。
常用水泥生产过程：
熟料煅烧
石灰石 黏土 铁矿石
按比例混合 磨细
生料
煅烧 1450℃
石膏 熟料
混合材料
磨细
水泥
水泥粉磨
生 料 制 备
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉 磨配制好的生料，在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。因此， 回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。