一、混合材料

1、非活性混合材料：常溫下不與氫氧化鈣和水反應(yīng)的混合材料稱為非活性混合材料。主要有石灰石、石英砂及礦渣等。作用是調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，降低水化熱，增加水泥的產(chǎn)量，降低水泥成本等。

2、活性混合材料：常溫下與氫氧化鈣和水發(fā)生反應(yīng)的混合材料稱為活性混合材料。主要有?；郀t礦渣和火山灰質(zhì)混合材料。主要作用是改善水泥的某種性能，此外也能起到調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、降低水化熱和成本、增加水泥產(chǎn)量的作用。

二、普通硅酸鹽水泥

凡由硅酸鹽水泥熟料、6%-15%的混合材料及適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱普通水泥。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)普通硅酸鹽水泥的技術(shù)要求有：

硅酸鹽工業(yè)是無(wú)機(jī)化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要組成部分，主要制造以硅酸鹽為主體的水泥、陶瓷、玻璃、磚瓦等各種制品和材料．隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)力度的不斷加大，我國(guó)對(duì)水泥、玻璃以及新型建筑材料的需求也越來(lái)越大，但是硅酸鹽工業(yè)是一種高能耗產(chǎn)業(yè)，目前我國(guó)提倡要走可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)道路，因此，如何對(duì)這些高能耗產(chǎn)業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)和控制迫在眉睫．差熱分析(DTA)是在溫度程序控制下，測(cè)量物質(zhì)的溫度與參比物的溫度之間溫度差和溫度的關(guān)系的一種技術(shù)．由于在生產(chǎn)硅酸鹽制品時(shí)，發(fā)生的一系列物理和化學(xué)變化會(huì)伴隨吸熱和放熱現(xiàn)象，因此差熱分析對(duì)于研究硅酸鹽產(chǎn)品制備、化學(xué)機(jī)理及節(jié)能技術(shù)方面具有十分重要的意義，已經(jīng)成為了硅酸鹽材料研究中必不可少的測(cè)試技術(shù)．因此本文著重探討差熱分析在硅酸鹽工業(yè)(水泥、玻璃)中的具體應(yīng)用．

1差熱分析在水泥工業(yè)中的應(yīng)用

差熱分析在水泥工業(yè)中主要應(yīng)用于水泥熟料形成過(guò)程及水化、硬化過(guò)程［2－8］．

1．1差熱分析在水泥熟料煅燒過(guò)程中的應(yīng)用

圖1是典型的水泥熟料煅燒過(guò)程的DTA曲線．由圖1中所示120℃形成的吸熱峰是由于原料中的吸附水蒸發(fā)吸熱所致，610℃形成的吸熱峰為原料中的結(jié)構(gòu)水發(fā)生脫水反應(yīng)吸熱所致，930℃附近形成的吸熱峰則是由于CaCO3分解吸熱造成，1250℃附近的放熱峰和1440℃附近的吸熱峰則是水泥原料物質(zhì)之間形成水泥熟料的反應(yīng)．由圖1所示的各段反應(yīng)的吸放熱情況可知，其反應(yīng)與生產(chǎn)水泥時(shí)煅燒生料的反應(yīng)是大致相同的．因而，利用DTA曲線可以清楚的反映出原料在不同煅燒待的反應(yīng)情況，并且可以知道原料反應(yīng)的具體溫度和反應(yīng)進(jìn)行的程度，為合理的制定出熱處理制度提供了重要資料，利于指導(dǎo)水泥生產(chǎn)，降低能耗．

1．2差熱分析在水泥水化、硬化機(jī)理方面的應(yīng)用

學(xué)法指導(dǎo)

1.要注意知識(shí)的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>

縱向，即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的比較，H2C03和H2Si03，的酸性強(qiáng)弱的比較等。

橫向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對(duì)比。如Si、P、S、Cl的非金屬?gòu)?qiáng)弱的比較，氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱的比較等。

2.要注意知識(shí)的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程等。在歸納時(shí)要注意各物質(zhì)的特殊性，如CO的毒性和還原性，SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。

3.要重視所學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系，光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等

學(xué)法指導(dǎo)

1.要注意知識(shí)的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>

縱向，即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的比較，H2C03和H2Si03，的酸性強(qiáng)弱的比較等。

橫向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對(duì)比。如Si、P、S、Cl的非金屬?gòu)?qiáng)弱的比較，氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱的比較等。

2.要注意知識(shí)的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程等。在歸納時(shí)要注意各物質(zhì)的特殊性，如CO的毒性和還原性，SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。

3.要重視所學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系，光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等

學(xué)法指導(dǎo)

1.要注意知識(shí)的縱向和橫向?qū)Ρ取?/p>

縱向，即碳族元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律的研究。如CH4和SiH4的穩(wěn)定性強(qiáng)弱的比較，H2C03和H2Si03，的酸性強(qiáng)弱的比較等。

橫向，即碳族元素跟同周期的氮族元素、氧族元素和鹵素元素的對(duì)比。如Si、P、S、Cl的非金屬?gòu)?qiáng)弱的比較，氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱的比較等。

2.要注意知識(shí)的歸納總結(jié)。如歸納硅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，水泥、玻璃、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程等。在歸納時(shí)要注意各物質(zhì)的特殊性，如CO的毒性和還原性，SiO2的特性(與Na2CO3、HF反應(yīng))等。

3.要重視所學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生產(chǎn)、科技的聯(lián)系。如半導(dǎo)體材料與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系，光導(dǎo)纖維與通訊的聯(lián)系等

1前言

1974年，中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院的技術(shù)人員在對(duì)無(wú)水硫鋁酸鹽進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，發(fā)明了以硫鋁酸鈣(CS)和硅酸二鈣(C2S)為主要礦物的硫酸鹽水泥，1987年，又采用鐵礬土研制成功了以硫鋁酸鈣(C，s)、硅酸二鈣(CS)和鐵相(CF或C,AF)為主要礦物的鐵鋁酸鹽水泥。鐵鋁酸鹽水泥的礦物組成特征是以其含有大量的硫酸鹽礦物(CA)而區(qū)別于其它水泥，并由此構(gòu)成了鐵鋁酸鹽水泥早強(qiáng)、高強(qiáng)、高抗?jié)B、高抗凍、耐腐蝕、低堿性和生產(chǎn)能耗低等基本特點(diǎn)。

2鐵鋁酸鹽水泥混凝土的配制材料

2．1鐵鋁酸鹽水泥的定義

鐵鋁酸鹽水泥是以適當(dāng)成份的石灰石、礬土(鐵礬土)和石膏為原料低溫(1300～1350％)煅燒而成的以C4AS、C，S和C4AF為主要礦物組成的熟料，通過(guò)摻加適量混合材(石膏)等進(jìn)行共同粉磨所制成的。其水化產(chǎn)物主要由鈣礬石、單硫型水化硫鋁酸鈣、鋁膠和鐵膠等組成。

2．2鐵鋁酸鹽水泥的技術(shù)性能

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，建筑結(jié)構(gòu)的某些部位經(jīng)常受到化學(xué)介質(zhì)的作用而逐漸破壞。各種介質(zhì)對(duì)材料所產(chǎn)生的破壞作用，通常稱為腐蝕。化學(xué)介質(zhì)對(duì)建、構(gòu)筑物的腐蝕，主要是對(duì)建筑材料的腐蝕。我國(guó)現(xiàn)時(shí)工業(yè)建筑主要使用的材料是鋼筋混凝土、磚石、鋼、混凝土和木材。建筑結(jié)構(gòu)遭受腐蝕的因素主要來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程中腐蝕性介質(zhì)。

1建筑非金屬材料腐蝕及一般性機(jī)理

建筑工程中的無(wú)機(jī)非金屬材料，通常包括水泥、玻璃、陶瓷等。無(wú)機(jī)非金屬材料通常具有良好的耐腐蝕性能，但因其化學(xué)成分，結(jié)晶狀態(tài)，結(jié)構(gòu)以及腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)等原因，在任何情況下都耐蝕的無(wú)機(jī)非金屬材料是不存在的。無(wú)機(jī)非金屬材料除墨以外，在與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)不像金屬那樣形成原電池，其腐蝕往往是由于化學(xué)作用或物理因素產(chǎn)生，而不是由電化學(xué)過(guò)程引起的。無(wú)機(jī)非金屬材料作為建筑工程中的結(jié)構(gòu)和功能材料應(yīng)用極其廣泛，但對(duì)其腐蝕機(jī)理的研究還很不夠，一般認(rèn)為下列因素是決定腐蝕狀況的因素。

1．1材料的化學(xué)成分和礦物組成

硅酸鹽材料成分中以酸性SiO為主，它們耐酸而不耐堿，當(dāng)SjO：(尤其是無(wú)定型sj0：)與堿液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)而受到腐蝕。Si02+2NaOH——}Na2SiO3+H20所生成的硅酸鈉易溶于水及堿液中。Sj0是較高的耐酸材料，除氫氟酸和高溫磷酸外，它能耐所有無(wú)機(jī)酸的腐蝕。任何濃度的氫氟酸，溫度高于300℃的磷酸都會(huì)與Si0發(fā)生反應(yīng)。硅酸鹽材料的耐酸性不僅與化學(xué)組成有關(guān)，而且與礦物組成有關(guān)。一般而言，材料中SiO的含量越高耐酸性越強(qiáng)，Si0質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于55％的天然及人造硅酸鹽材料是不耐酸的，但也有例外，例如鑄石中的SiO與AlO，F(xiàn)eO，等在高溫下形成耐腐蝕性很強(qiáng)的礦物質(zhì)一普通輝石，所以雖然SiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于55％卻有很強(qiáng)的耐腐蝕性；而紅磚中SiO2的含量盡管高達(dá)6O％一80％，但是SiO以無(wú)定型狀態(tài)存在，故沒(méi)有耐酸性，如將紅磚在較高的溫度下Si0與AlO。形成具有高度耐酸性的新礦物一硅線石(Al：O。、2SiO)與莫來(lái)石(3Al0、2SiO：)，并且其密度也增大了。含有大量堿性氧化物(CaO、MgO)的材料屬于耐堿材料。它們與耐酸材料相反，完全不能抵抗酸類的作用。例如由鈣硅酸鹽組成的硅酸鹽水泥，可被所有的無(wú)機(jī)酸腐蝕，而在一般的堿液(濃的燒堿液除外)中卻是耐腐蝕的。

1．2材料孔隙和結(jié)構(gòu)

摘要:近幾年，我國(guó)道路建設(shè)工程大都是以瀝青道路為主，相比之下，水泥路面的應(yīng)用范圍并不大，道路總里程增長(zhǎng)速度慢，其原因在于現(xiàn)階段我國(guó)水泥混凝土路面的使用情況上存在一定的缺陷，往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期的使用年限。在一些重要交通干道上，水泥混凝土路面也很容易出現(xiàn)破損，經(jīng)常在應(yīng)用數(shù)年內(nèi)就出現(xiàn)一定的損壞。在實(shí)際應(yīng)用中，也沒(méi)有表現(xiàn)出水泥材料的長(zhǎng)壽命、高承載能力以及良好的耐用性方面的特點(diǎn)。本文介紹了道路硅酸鹽水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題和要點(diǎn)，希望可以給相關(guān)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展提供一些參考。

關(guān)鍵詞:硅酸鹽水泥；混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加鋪層

現(xiàn)階段我國(guó)水泥路面出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)為由于板底脫空所導(dǎo)致出現(xiàn)的開(kāi)裂問(wèn)題以及由于接縫處理不當(dāng)問(wèn)題所產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，這兩個(gè)問(wèn)題如果不能在設(shè)計(jì)當(dāng)中加以解決，則很容易在后續(xù)使用中存在一定的質(zhì)量問(wèn)題。本文針對(duì)道路硅酸鹽水泥混凝土材料的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，之后說(shuō)明了水泥混凝土路面在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的一系列要點(diǎn)，希望可以給相關(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

1道路硅酸鹽水泥材料的特點(diǎn)分析

1.1堿含量低在正常情況下，路面工程施工中應(yīng)用的硅酸鹽水泥材料的堿含量需要控制在0.6%以內(nèi)，如果堿含量超出這個(gè)值，則會(huì)由于混凝土材料當(dāng)中的活性骨料和混凝膠土當(dāng)中的堿形成堿骨料反應(yīng)，造成相應(yīng)的吸水膨脹問(wèn)題，在降水天氣下，材料可以由于吸水而膨脹到原來(lái)的3倍或以上，直接造成混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂，這個(gè)現(xiàn)象是難以控制的，同時(shí)也會(huì)加快內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。所以道路硅酸鹽水泥材料的第一大特點(diǎn)就是堿含量低。

1.2游離氧化鈣含量低路面施工應(yīng)用的硅酸鹽水泥材料的游離氧化鈣成分需要低于1.8%，在受到水化反應(yīng)時(shí)，游離氧化鈣會(huì)直接生成氧化鈣，造成的體積膨脹會(huì)接近100%，在內(nèi)部會(huì)形成膨脹應(yīng)力，游離氧化鈣含量越高，該反應(yīng)就越強(qiáng)，對(duì)道路的抗拉強(qiáng)度的影響十分嚴(yán)重。另外，道路水泥石也會(huì)出現(xiàn)形變。對(duì)于普通的硅酸鹽水泥來(lái)說(shuō)，則無(wú)此指標(biāo)要求，保證整體安定性達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)即可。

摘要：20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來(lái)的納米復(fù)相陶瓷，對(duì)陶瓷材料的性能產(chǎn)生重大的影響，為材料的利用開(kāi)拓了一個(gè)新的領(lǐng)域，已成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

關(guān)鍵詞：納米復(fù)相陶瓷復(fù)合材料綜述制備

近幾年來(lái)，納米復(fù)相陶瓷越來(lái)越引起了材料學(xué)專家的廣泛注意。納米復(fù)相陶瓷是指第二相納米顆粒以某種方式彌散于陶瓷主晶相中形成的一種納米復(fù)合材料，分為晶內(nèi)型、晶界型和納米一納米復(fù)合型3種，納米復(fù)相陶瓷現(xiàn)已成為提高陶瓷材料性能的一個(gè)重要途徑。研究表明，在微米陶瓷基體中引入納米分散相進(jìn)行復(fù)合，可使陶瓷材料的強(qiáng)度、韌性、硬度、彈性模量、抗蠕變性、抗疲勞性和高溫性能等都有不同程度的改善，對(duì)材料的電、磁等性能也產(chǎn)生較大影響。納米復(fù)相陶瓷是當(dāng)今高溫結(jié)構(gòu)陶瓷研究的熱點(diǎn)之一。

一.納米復(fù)相陶瓷的制備方法

制備納米復(fù)相陶瓷的目標(biāo)是使陶瓷基體結(jié)構(gòu)中均勻分散納米級(jí)顆粒，并使這些顆粒進(jìn)入基體內(nèi)部形成“內(nèi)晶”結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)制備納米復(fù)相陶瓷的方法有：

1．1機(jī)械混合分散一成形一燒結(jié)法

1地質(zhì)聚合物的反應(yīng)機(jī)理

法國(guó)J.Davidovits提出的“解聚—縮聚”機(jī)理，他認(rèn)為地質(zhì)聚合物的形成過(guò)程為：鋁硅酸鹽聚合反應(yīng)是一個(gè)放熱脫水的過(guò)程，反應(yīng)以水為傳質(zhì)，在堿性催化劑的作用下鋁硅酸鹽礦物的的硅氧鍵和鋁氧鍵斷裂，發(fā)生斷裂—重組反應(yīng)；形成一系列的低聚硅（鋁）四面體單元，聚合后又將大部分水排除，少量水則以結(jié)構(gòu)水的形式取代[SiO4]中一個(gè)O的位置，最終生成Si—O—Al的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。聚合作用過(guò)程即各種鋁硅酸鹽（Al3+呈Ⅳ或Ⅴ次配位）與強(qiáng)堿性硅酸鹽溶液之間的化學(xué)反應(yīng)。

以上聚合反應(yīng)表明，任何硅鋁物質(zhì)都可作為制備人造礦物聚合物材料的原料。

現(xiàn)在大多數(shù)的研究者的理論都以J.Davidovits的理論作為地質(zhì)聚合物反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)。這些理論的共同點(diǎn)在于地質(zhì)聚合物的形成是鋁硅酸鹽在堿性條件下生成水合物后，水合物在進(jìn)行縮水聚合生成聚合物。當(dāng)?shù)刭|(zhì)聚合物的添加成分較復(fù)雜時(shí)，則添加成分的離子在硅鋁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中所占據(jù)的位置不同而得到不同性質(zhì)的地質(zhì)聚合物。

2地質(zhì)聚合物研究進(jìn)展

20世紀(jì)30年代，美國(guó)的Purdon在研究了波特蘭水泥（普通硅酸鹽水泥）的硬化機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)，少量的NaOH在水泥硬化過(guò)程中可以起催化劑的作用，使得水泥中的硅、鋁化合物比較容易溶解而形成硅酸鈉和偏鋁酸鈉，再進(jìn)一步與Ca(OH)2反應(yīng)形成硅酸鈣和鋁酸鈣礦物，使水泥硬化并且重新生成Na(OH)再催化下一輪反應(yīng)，因此他提出了所謂的“堿激活”理論。