胶凝材料
胶凝材料,又称胶结料。在物理、化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其他物料,制成有一定机械强度的复合固体的物质。
胶凝材料分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。无机胶凝材料按照硬化条件,又可分为水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料,一般为粉末状固体,在使用时用水或水溶液搅拌成浆体。
1、水硬性胶凝材料
和水成浆后,既能在空气中硬化,又能在水中硬化的胶凝材料。这类材料通称为水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
2、非水硬性胶凝材料
不能在水中硬化但能在空气中或其他条件下硬化的胶凝材料。种类很多,既有无机的也有有机的。一般用途的有石灰、石膏等。特殊用途的有耐酸胶结料,磷酸盐胶结料及环氧树脂胶结料等。
3、气凝性胶凝材料
非水硬性胶凝材料的一种。只能在空气中硬化。
19世纪初,用人工配料,再经煅烧、磨细以制造水硬性凝胶材料的方法,已经开始组织生产。英国阿斯普丁于1824年首先取得了该项产品的专利权。他将石灰石粉碎后煅烧,将所得石灰与粘土混合在类似烧石灰的窑中煅烧。将煅烧所得混合物磨成细粉,再用来制造水泥和人工石。因为这种胶凝材料结硬后的外观颜色和抗水性与当时建筑上常用的英国波特兰地区生产的石灰石相似,故称之为波特兰水泥。由于波特兰水泥含有较多的具有水化活性的碳酸钙。后来,不但能在水中硬化,而且能够长期抗水,强度甚高。其首批大规模使用的实例是1825-1843年修建的泰晤士河道工程。
大多数的早期水泥厂都设在英国的泰晤士河和半得威河附近。后来水泥生产遍及全世界,应用日益普遍。随着现代工业的发展,到20世纪初,就逐渐出现各种不同用途的硅酸盐水泥,如快硬水泥、抗硫酸盐水泥、大坝水泥以及油井水泥等。同期发明了高铝水泥。近30年来,又陆续出现硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥等品种,从而使水硬性胶凝材料又进一步发展成为更多类别。
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