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無機膠凝材料 - 無機膠凝材料

 

無機膠凝材料 - 正文

　　能單獨或與其他材料混合形成塑性漿體，經物理或化學作用轉變成堅固的石狀體的一種無機非金屬材料，也稱無機膠結料。
　　分類 　無機膠凝材料按所需硬化條件不同，可分為水硬性和非水硬性兩類。水硬性膠凝材料具有既能在空氣中，又能在水中硬化的特性，各種水泥屬于此類；非水硬性膠凝材料只能在空氣中或其他條件下（如熱處理、摻加外加劑等）硬化,不能在水中硬化,石灰、石膏、磷酸鹽膠結料、水玻璃膠結料、鎂質膠結料和硫磺膠結料等屬于此類。
　　沿革 　在人類早期的建筑活動中，石灰、石膏是最早被使用的膠凝材料。埃及古王國時期（公元前3000年左右）的大金字塔，是用石膏砂漿膠結石塊和石板砌筑的。公元前8世紀,希臘人就已使用石灰。羅馬人用石灰砂漿作為墻體砌筑材料。古希臘人和古羅馬人利用火山灰摻入石灰中制作砂漿，用它砌筑的構筑物堅固耐久。這種膠凝材料曾延續(xù)使用了相當長的一段歷史時期，直到羅馬水泥和波特蘭水泥問世，才逐漸被取代。20世紀初，隨著現代土木工程的發(fā)展，石膏、石灰、波特蘭水泥等膠凝材料已不能滿足特種工程的需要，必須開發(fā)研究新膠凝材料。一方面通過調整波特蘭水泥的礦物組成，獲得了一大類具有特殊性能的特種水泥，如快硬水泥、低熱和中熱水泥、抗硫酸鹽水泥、油井水泥、膨脹水泥、白色水泥、彩色水泥和抗菌水泥等。另一方面通過改變原材料種類，研制成功了鋁酸鹽、硫鋁酸鹽和氟鋁酸鹽等系統(tǒng)的特種水泥，如快硬水泥、型砂水泥、耐火水泥、防輻射水泥和防藻水泥等。此外，還對磷酸鹽、水玻璃、鎂質和硫磺等氣硬性膠凝材料進行研究，并取得成功。一大批新無機膠凝材料的產生，促進了土木工程的發(fā)展。
　　中國在使用無機膠凝材料方面，也有悠久的歷史。早在周朝已使用石灰修筑帝王的陵墓。從周朝至南北朝時期，人們以石灰、黃土和細砂的混合物作夯土墻或土坯墻的抹面，或制作居室和墓道的地坪。明清時期，，三合土的使用和發(fā)展，使石灰的用途更為廣泛。至今，石灰在中國建筑中還占有一定地位。在中國古建筑中，常用石灰和某些有機物配制成復合膠凝材料使用，取得了良好的效果。據史料記載：南宋乾道六年（1170年）在修筑和州城時，采用了糯米汁與石灰的混合物作膠凝材料；建于明代的南京城，其磚石城垣的重要部位，即是以石灰加糯米汁作為灌漿材料。明《天工開物》一書中，關于糯米汁-石灰更有詳細的記載。此外,在古建筑中血料-石灰和桐油－石灰等，常用作膩子。
　　發(fā)展方向 　在近代土木工程中，水泥和混凝土的應用范圍日益擴大，但是這些材料在性能上存在著抗拉、抗沖擊強度低，抗?jié)B性和耐蝕性較差等缺點。為了改善水泥和混凝土的性能，開展了聚合物水泥和聚合物混凝土等近代復合材料的研究，成效顯著。用于土木工程的無機膠凝材料，不但品種多，而且用量大,使用面廣,是一類極為重要的土木建筑材料。根據現代土木工程發(fā)展的需要，無機膠凝材料的發(fā)展趨勢，將是在改進舊有品種的基礎上，不斷開發(fā)研究多功能、低能耗、經久耐用和物美價廉的新品種。兼?zhèn)錈o機膠凝材料和有機膠凝材料優(yōu)點的復合膠凝材料，也將是一個重要的發(fā)展方向。

 

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