关于硅酸盐产品--陶瓷 玻璃 水泥 在建筑中的应用

2022-02-17 05:54:37

以含硅物质为原料,经过加热制成硅酸盐产品的工业,如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业,叫做硅酸

盐工业。

1. 水泥

水泥是一种重要的建筑材料,制造水泥的主要原料是石灰石、粘土(铝硅酸盐)、铁矿石和石膏。

生产水泥时,将石灰石和粘土及其它辅料按一定比率混合,磨细得生料。将生料装入水泥窑,加热。

100°C时,生料中的水分蒸发。

600°C时,粘土脱水,块状的生料碎成粉料。

900°C时,CaCO3分解,生成的CaO和粘土组分中的SiO2和Al2O3开始发生固态反应。

1400°C时,窑内的物料部分熔化,生成的3 CaO·SiO2以微小的结晶析出,冷却后成为硬块,叫做熟料。再加

入适量的石膏,磨成细粉,就得到水泥,这种水泥叫普通硅酸盐水泥。它的主要成分有:

硅酸三钙:3 CaO·SiO2

硅酸二钙:2 CaO·SiO2

铝酸三钙:3 CaO·Al2O3

水泥是上述主要成分的混合物。水泥具有水硬性,在使用时,加水拌和,石膏与水泥中的硅酸三钙、铝酸

三钙在水的作用下,凝成凝胶状物质,这个过程发生在水泥颗粒表面,靠水分子通过已生成的胶状物的扩

散来继续,是一个缓慢的过程。在此过程中水泥具有可塑性,过一段时间,渐渐变结实,失去可塑性变

硬。这个过程在空气中还是在水中都可以发生,因此也适用于水下工程的建筑材料。

与水泥有关的几个概念如下:

(1) 矿渣硅酸盐水泥:水泥熟料中加入一定的高炉矿渣。

(2) 沸石岩水泥:水泥熟料中掺入一定量的沸石岩。

(3) 水泥沙浆:水泥、沙子和水的混合物,用作粘合剂。

(4) 混凝土:水泥、沙子和碎石按一定比例的混和物硬化后。

(5) 钢筋混凝土:用钢筋作结构,用混凝土建造建筑物。

2. 玻璃

制造普通玻璃的主要原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英(SiO2)。

生产玻璃时,将原料粉碎,按适当比率混合后,放入玻璃熔炉里,加强热。主要发生了如下反应:

在原料里,石英用量较多,普通玻璃是 熔化在一起所得到的物质。玻璃是混合

物,没有固定的熔点,而是在某一温度范围内逐渐软化。这种物质不是晶体,称作玻璃态物质。从小范围

来看,它有一定的晶型排列,从整体来看,却像无定形物质那样无晶形的排列规律。

玻璃有很多种,除普通玻璃外,象耐酸、碱腐蚀、耐骤冷、骤热的硼酸盐玻璃;折光率强,用于制造光学

仪器的铅玻璃;加入某些金属氧化物的有色玻璃;将普通玻璃加热后急速冷却,得到不易破碎的钢化玻

璃;两层玻璃间夹一层弹性的透明材料的夹层防弹玻璃;夹层充入干燥空气的中空玻璃;还有用于制造

大型反射式望远镜凹镜的微晶玻璃。