胶凝材料的定义和分类
混凝土胶凝材料的种类及应用场合
混凝土胶凝材料的种类及应用场合混凝土胶凝材料是指在混凝土中添加的一种质地粘稠、具有胶性的物质。
它能够提高混凝土的强度、耐久性和施工性能，同时还能够改善混凝土的抗渗性、耐久性和耐磨性。
根据其种类和应用场合的不同，混凝土胶凝材料可以分为以下几类：1. 水泥：水泥是一种最常用的混凝土胶凝材料，它能够提高混凝土的强度和硬度，同时还能够改善其耐久性和施工性能。
水泥分为普通硅酸盐水泥、高性能混凝土用水泥、快硬水泥、超早强水泥等多种品种，根据不同的应用要求选择不同种类的水泥。
2. 矿物掺合料：矿物掺合料是指在混凝土中添加的一种非金属矿物材料，如粉煤灰、矿渣粉、石灰石粉等。
它们可以代替部分水泥，降低混凝土的成本，同时还能够提高混凝土的抗裂性、耐久性和耐磨性。
3. 外加剂：外加剂是指在混凝土中添加的一种化学物质，如减水剂、增塑剂、缓凝剂、加速剂等。
它们能够改善混凝土的流动性、可塑性、凝结时间和强度发展等性能，从而提高混凝土的施工性能和使用性能。
4. 纤维：纤维是一种在混凝土中添加的具有一定长度和直径的细小物质，如钢纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等。
它们能够增加混凝土的韧性和抗裂性能，改善混凝土的抗震性能和耐久性。
5. 粘结剂：粘结剂是指在混凝土中添加的一种具有胶性的物质，如乳胶乳、聚合物乳液等。
它们能够增加混凝土的黏着力和粘结力，提高混凝土的抗渗性和耐久性。
在不同的应用场合中，混凝土胶凝材料的选择也有所不同。
以下是几种常见的应用场景：1. 道路、桥梁和机场等交通设施：在这些场所中，混凝土需要具有较高的强度和耐久性，因此一般采用高性能混凝土用水泥、矿物掺合料和钢纤维等混凝土胶凝材料。
2. 商业建筑和住宅建筑：在这些场所中，混凝土需要具有较好的施工性能和外观效果，因此一般采用普通硅酸盐水泥、减水剂和聚丙烯纤维等混凝土胶凝材料。
3. 水利工程和海洋工程：在这些场所中，混凝土需要具有较好的耐久性和抗腐蚀性，因此一般采用矿物掺合料、聚合物乳液和其他特殊的混凝土胶凝材料。
胶凝材料是什么
胶凝材料是什么
胶凝材料是一类具有胶结性能的材料，主要用于建筑和工程领域中的结构连接和固定。
胶凝材料通过硬化过程中形成的化学反应或物理作用，能够将不同材料粘接在一起。
常见的胶凝材料包括水泥、石膏、胶水、胶粘剂等。
首先，水泥是最常见的胶凝材料之一。
水泥主要由石灰石、粉煤灰和砂石等原材料经过煅烧、研磨等工艺制成。
在硬化过程中，水泥与水发生化学反应，形成水化产物，使水泥糊变得坚硬。
其次，石膏也是一种常见的胶凝材料。
石膏是由天然石膏矿石经过破碎、粉碎等工艺加工而成。
石膏主要用于内墙装饰、吊顶等建筑领域，具有良好的加工性能和吸湿性能。
胶水和胶粘剂是一类用于粘接和固定材料的胶凝材料。
胶水通常是由树脂、溶剂、填料等成分组成，具有粘接牢固、干燥迅速、耐候性好的特点。
胶粘剂主要用于工业和家庭化学品相关领域，如家具制作、纸箱封胶等。
胶凝材料在建筑和工程领域中起着重要的作用。
它们能够处理不同材料之间的连接和固定问题，提供结构的稳定性和安全性。
同时，胶凝材料也能够填充和修补建筑结构中的缺陷，提高结构的完整性和耐久性。
总结而言，胶凝材料是一类具有胶结性能的材料，用于建筑和工程领域中的结构连接和固定。
常见的胶凝材料包括水泥、石
膏、胶水、胶粘剂等。
它们通过硬化过程中的化学反应或物理作用，能够将不同材料粘接在一起，提供结构的稳定性和安全性。
胶凝材料在建筑和工程中起着重要的作用，提高了结构的完整性和耐久性。
胶凝材料的定义与分类(精)
·水泥生产管理的信息化 Ⅰ.水泥生产过程的自动化、智能化， Ⅱ.生产管理决策的科学化、网络化和信息化， Ⅲ.企业商务活动电子化、网络化、信息化。
2、中国水泥工业的发展概况
中国水泥工业自1889年开始建立水泥 厂，水泥工业先后经历了初期创建、早期 发展、衰落停滞、快速发展及结构调整等 阶段。改革开放以来，中国水泥生产年产 量平均增长12％以上，85年水泥总产量跃 居世界第一，并保持至今，水泥总产量占 世界水泥总产量的30％以上。
·产业结构调整 蓬勃发展阶段 90年代—本世纪
初 A.产业结构调整 1）东部和沿海沿江经济发达地区原则上发展日产 4000吨及以上的新型干法窑外分解水泥生产线； 2）其他地区可发展日产2000吨～4000吨的新型干 法线； 3）除边远地区、交通不便、经济欠发达地区外， 原则上不再扩建、新建日产1000吨及以下规模的生 产线。
最大特色是水泥产品的80%是由立窑水 泥企业生产的。改革开放以来，我国水泥 生产年产量平均增长12%以上，1985年水 泥总产量跃居世界第一，并保持至今，水 泥总产量占世界水泥总产量的30%以上
我国成为水泥大国，但并不是水泥强国。 主要表现在： (1)是立窑水泥企业仍占较大比例； (2)是水泥生产技术进步快，总体技术水平与 世界先进水平有较大差距； (3)是水泥产结构不合理，大中型水泥企业数 量少，高标号水泥产量比例低； (4)是水泥行业职工队伍，技术队伍力量不足， 人才相当缺乏。
B.发展状况 1）到2005年底，全国累计建成投产的新型 干法生产线有600条以上，预分解窑水泥产 量占全国水泥总产量的比例，由2002年的 16.8%增长到38.8%；
2）在未来的5年里，中国新型干法水泥工业 的平均增长率有望保持在8%左右，到2010 年预分解窑水泥产量占全国水泥总产量的 比例达到50%以上； 3）2500t/d熟料左右的生产线，在沿海发达 地区的竞争能力已经大大下降，许多大型 集团把建设5000t/d以上级生产线作为发展 重点（仅海螺集团一家就建成投产了四条 10000t/d熟料生线）。
胶凝
胶凝 材料
气硬性胶凝材料（非水硬性材料）
只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发 展其硬度。 已硬化并具有强度的制品在水的长期作用下，强度 会显著下降以至破坏。
水硬性胶凝材料
既能在空气中硬化，又能在水中硬化，保持并继续 发展其强度。
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石灰
石灰的生产： 原料：石灰岩（煅烧） 石灰岩--- CaCO3 原理：CaCO3 CaO+CO2 生石灰--- CaO MgCO3 MgO+CO2 熟石灰--- Ca(OH)2
水泥熟料主要成分
（1）硅酸三钙(3CaO· 2，简写为C3S，占36%~60%) SiO （2）硅酸二钙(2CaO· 2，简写成C2S，占15%~37%) SiO
（3）铝酸三钙(3CaO· 2O3，简写成C3A，占7%~15%) Al
（4）铁铝酸四钙(4CaO· 2O3· 2O3，简写为C4AF，占 Al Fe 10%~18%)。
水泥系列、膨胀水泥系列。
工程多用硅酸盐类水泥(重点学习内容）
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硅酸盐水泥
硅酸盐水泥—以硅酸钙为主要成分的熟料所制得 得水泥的总称，又是专指一种水泥品种
硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、0~5%的混合料(如 石灰石或粒化高炉矿渣等)、适量石膏磨细制成的水硬 性胶凝材料。 硅酸盐水泥分两种类型：不掺混合料的称Ⅰ型硅酸 盐水泥，其代号为P· Ⅰ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺 加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材 的称Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为P· Ⅱ。
3CaOAl2O3 6H2O 3CaOAl2O3 H 2 O 6
4CaOAl2O3 Fe2O3 7H 2O 3CaOAl2O3 H 2 O 6 CaOFe2O3 H 2O
胶凝材料学
从而形成一种紧密的微结构
玉津桥始建于明末，桥墩台为石灰砂浆灌筑，拱圈为 糯米纸浆灰黏结糯米纸浆灰是由糯米粥、棉纸浆以及 石灰搅拌成的黏稠物。
罗马斗兽场（公元70-80 年) :石材、石灰砂浆
金茂大厦：共88层，高420.5米，建筑面积达29万平方米，1998年建成。
三峡大坝 ：世界第一大水电工程，大坝为混凝土重力坝，坝顶总长3035 米，坝顶高程185米。工期自1993年到2009年共17年，分三期进行，工 程总投资约为1000亿元人民币。
第八章 铝酸盐水泥
第九章 其它品种水泥
本书要求学生具有《材料科学基础》、《物理化
学》等相关知识。
本书是学习《混凝土学》、《土木工程材料》、 《新型建筑材料》等课程的基础课程
思考题
1.胶凝材料的定义、特征、用途。
2.按照硬化条件，胶凝材料可以分为哪两类，其
意义是什么？
三、胶凝材料发展简史
新石器时代 公元前2000-3000年 公元初期
粘土
石灰、石膏
石灰＋火山灰质材料
18世纪后半期
1824年
粘土和粘土煅烧制得天然水泥
硅酸盐水泥
糯米-石灰浆砂浆
古代石造建筑砂浆是一种特殊的有机-无机复合材料。
无机成分即碳酸钙，而有机成分则是来自糯米汤的胶淀
粉，而且胶淀粉充当着抗化剂的作用，抑制碳酸钙结晶，
（1）对胶凝材料的认识由宏观到微观，把性能与内
（2）对胶凝材料生产过程的规律和水化硬化过程的 规律的认识由经验上升到理论，从现象到本质， 为有效控制胶凝材料与制品的生产过程以及采用 新工艺、新技术提供理论基础
本书章节内容
第一章 石膏
第二章 石灰
第三章 镁质胶凝材料 第四章 硅酸盐水泥 第六章 高炉矿渣和矿渣水泥 第七章 火山灰混合材料和火山灰水泥
硅酸盐工艺基础知识
一、胶凝材料的定义和分类在物理、化学的作用下，能从浆体变成坚硬的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。
它可以分为无机和有机两大类。
沥青和各种树脂属有机胶凝材料。
无机胶凝材料按照其硬化条件，又可分为水硬性和非水硬性两类，水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化而不能在水中硬化，故又称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏、耐酸胶结料第二章硅酸盐水泥国家标准及其生产第一节硅酸盐水泥的国家标准硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的熟料所制得的水泥的总称。
如掺入一定数量的混合材料，则硅酸盐水泥名称前冠以混合材料名称：如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
根据国家标准 GB175-92 ，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的定义、标号、品质指标以及验收规则如下：一、定义（一）硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,0^-5 ％石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥．硅酸盐水泥分为两种类型：不掺棍合材料的称为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I ；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5 ％石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I 。
（二）普通硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,6^15 ％混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号 P · O掺活性混合材料时，最大掺入量不得超过 15 ％，其中允许用不超过水泥质量 5 ％的窑灰或不超过水泥质量 10 ％的非活性混合材料来代替。
掺非活性混合材料时最大掺量不超过水泥质量 10 ％。
（三）组分材料1. 硅酸盐水泥熟料凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料）2. 石膏天然石膏必须符合国家标准 GB5483 的规定。
胶凝材料
2.5 硅酸盐水泥
通用硅酸盐水泥是以硅酸盐水泥熟料、 适量石膏和混合材料制成的水硬性胶凝 材料。包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水 泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水 泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水 泥。 硅酸盐水泥分为I型硅酸盐水泥（代号 P〃I，不掺加混合材料）和II型硅酸盐 水泥（代号P〃II，可掺加不超过水泥质 量5% 石灰石或粒化高炉矿渣）。
② 适宜的石膏掺量主要取决于水泥中铝酸 三钙和石膏中SO3的含量，同时与水泥细度 及熟料中SO3的含量有关，石膏掺量一般为 水泥质量的3%～5%。 ③ 拌合水泥浆时，水与水泥的质量比称为 水灰比。拌合水越多，水泥石中的毛细孔就 越多，而水泥石的强度随其孔隙增加呈线性 关系下降。在熟料矿物组成相近的情况下， 水灰比的大小是影响水泥石强度的主要因素。
图2-1 水泥材料在国民经济中的作用
2.4 水泥工业的发展概况
1 水泥的生产过程
水泥的生产过程可以简称为“两磨一烧”，即原料 （生料磨）→生料（窑烧成）→熟料（水泥磨）→水 泥。
2 水泥的生产方法分类
①按生料制备方法分：湿法[半湿法(湿磨干烧)亦归为湿 法]和干法[半干法(料球)亦归为干法]。 ②按煅烧熟料窑的结构分：立窑生产（普通立窑、机械 化立窑），回转窑生产（干法回转窑：普通干法和新 型干法、湿法回转窑、半干法回转窑）。
安定性是水泥硬化后体积变化的均匀性，体积 的不均匀变化引起膨胀、裂缝或翘曲等现象。
2.6 通用水泥
2.6.3 粒化高炉矿渣
凡在高炉冶炼生铁时，所得以硅酸钙与铝硅酸钙为主 要成分的熔融物，经淬冷成粒后，即为粒化高炉矿渣 。
建筑胶凝材料知识
根据熟化速度分为快熟石灰、中熟石灰和慢熟石灰
表3.2 生石灰熟化速度分类
石灰种类
熟化时间
快熟石灰 中熟石灰 慢熟石灰
熟化速度在10min以内 熟化速度在10~30min之间 熟化速度在30min以上
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3、石灰的硬化
两个同时进行的过程： • 干燥结晶
多余水分蒸发或被砌体吸收，Ca(OH) 2逐渐从饱和溶液 中析出结晶。
• 普通纸面石膏板还具有可锯、可钉、可刨等良 好的可加工性。
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2.1.4 应用
• 适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、 候机楼、住宅等建筑的室内吊顶、墙面、隔断、 内隔墙等的装饰。
• 表面还需再进行饰面处理，方能获得理想或满 意的装饰效果。
• 普通纸面石膏板与轻钢龙骨构成的墙体体系称 为轻钢龙骨石膏板体系（简称QST）
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煅烧产品的组成：
• 正火石灰 • 欠火石灰
颜色发青，内部有未烧透的内核，使用时不能完全消化，有效氧化钙 和氧化镁含量低，缺乏粘结力；降低了石灰的利用率 • 过火石灰 表面出现裂缝或玻璃状的外壳，体积收缩明显，颜色呈灰黑色，块体 密度大，消化缓慢，用于建筑结构物中仍能继续消化，以致引起体积 膨胀，导致产生裂缝等破坏现象，危害极大。
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1.4 粉刷石膏 • 二水石膏或无水石膏经煅烧，其生成物(β-
CaSO4.1/2H2O和Ⅱ型CaSO4)单独或两者混 合后掺入外加剂，也可加入集料制成的胶 结料。
• 粉刷石膏按用途分为： 粉刷石膏（M）
底层粉刷石膏（D） 保温层粉刷石膏（W）
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2 石膏装饰制品
2.1 普通纸面石膏板
• 以半水石膏和护面纸为主要原料，掺加适量纤维、胶 粘剂、促凝剂、缓凝剂，经料浆配制、成型、切割、 烘干而成的轻质薄板。
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胶凝材料的定义和分类
胶凝材料是指在固化过程中能够形成结构稳定的物质，常用于建筑、工程、制造等领域。
胶凝材料具有粘结性和硬化性，能够将多个构件或材料粘接在一起，形成稳定的结构体。
根据其成分和性质的不同，胶凝材料可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
一、无机胶凝材料
无机胶凝材料是指主要由无机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是物理过程。
常见的无机胶凝材料有水泥、石膏、石灰等。
1. 水泥
水泥是一种常用的无机胶凝材料，主要由石灰石、粘土等矿石经过煅烧、研磨等工艺制得。
水泥在与水反应的过程中会产生水化作用，使其逐渐硬化并形成坚固的结构。
水泥广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
2. 石膏
石膏是一种由石膏矿石经过煅烧后得到的无机胶凝材料。
石膏的主要成分是硫酸钙，具有良好的可塑性和硬化性。
石膏常用于建筑装饰、石膏板制造等领域。
3. 石灰
石灰是指氧化钙和氢氧化钙等化合物，其主要成分是氧化钙。
石灰具有较高的可塑性和耐水性，广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。
二、有机胶凝材料
有机胶凝材料是指主要由有机物质组成的胶凝材料，其胶凝过程主要是化学过程。
常见的有机胶凝材料有聚合物胶凝材料、胶粘剂等。
1. 聚合物胶凝材料
聚合物胶凝材料是一种由高分子聚合物组成的有机胶凝材料。
聚合物胶凝材料具有良好的粘结性和耐久性，常用于粘接、涂料、密封材料等领域。
常见的聚合物胶凝材料有环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等。
2. 胶粘剂
胶粘剂是一种能够将两个或多个材料粘接在一起的有机胶凝材料。
胶粘剂具有粘结力强、耐久性好的特点，广泛应用于制造业、家具制作、包装等领域。
常见的胶粘剂有环氧胶、丙烯酸胶、氨基胶等。
总结：
胶凝材料根据其成分和性质的不同可以分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类。
无机胶凝材料主要由无机物质组成，其胶凝过程是物理过程，常见的有水泥、石膏和石灰等。
有机胶凝材料主要由有机物质组成，其胶凝过程是化学过程，常见的有聚合物胶凝材料和胶粘剂等。
胶凝材料在建筑、工程、制造等领域起到了重要的作用，不同的胶凝材料具有不同的特点和应用领域，为各个行业的发展提供了有效的支持。