《土木工程材料》 教案 第三章 氣硬性膠凝材料

土木工程材料教案

課程信息課程名稱土木工程材料授課專業(yè)土木工程課程類型必修課公共課（）；專業(yè)基礎課（）；專業(yè)課（√）；選修課限選課（）；任選課（）；專業(yè)拓展課（）授課方式講授（√）；實踐課（√）；其它（）考核方式考試（）；考查（√）課程教學總學時數(shù)32學時學分數(shù)2學分學時分配理論課20時；實踐課12學時；教材名稱土木工程材料作者柯龍；董萌；趙影出版社西安電子科技大學出版社書號978-7-5606-6993-9出版時間2023.09班級課程名稱土木工程材料授課教師授課課時2學習課題氣硬性膠凝材料教學基本要求對氣硬性膠凝材料有一個總體的、全貌的了解。教學重點、難點石灰、石膏、水玻璃這三種常用氣硬性膠凝材料的性質(zhì)、技術要求和應用。石灰、石膏、水玻璃的水化、凝結(jié)、硬化的規(guī)律。石灰、石膏、水玻璃的原料和生產(chǎn)。教學方法、手段案例導入法、講授法、小組討論法教學過程設計導入——專題講解——問題分析討論——練習——歸納總結(jié)參考案例來自教材、相關參考書教具、教材教學課件PPT、教學錄像片

教師學期授課教案授課提綱及重難點分析教學方法設計時間分配及旁注3.1石灰石灰是土木工程中最早使用的無機膠凝材料之一，石灰的原料-石灰石分布廣泛、生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉、使用方便，在土木工程中被廣泛應用。3.1.1石灰的原料與生產(chǎn)生產(chǎn)石灰的原料主要是石灰石或白云石質(zhì)石灰石、白聖等天然巖石，其主要成分為碳酸鈣（CACO3），經(jīng)過煅燒，碳酸鈣可分解為生石灰（CAO）和CO2氣體。石灰煅燒窯主要有土窯和立窯。土窯使用間歇式煅燒，立窯使用連續(xù)式煅燒。由于機械化立窯具有操作可靠、能耗低、生產(chǎn)效率高和成品質(zhì)量好等優(yōu)點，因而在目前石灰生產(chǎn)中被較多采用。立窯生產(chǎn)石灰的過程為：原料和燃料按一定比例從窯頂分層裝入，逐層下降，在窯中經(jīng)預熱、煅燒、冷卻等階段后，從窯底卸出成品。石灰的煅燒需要足夠的溫度和時間。在煅燒過程中，石灰石在600℃左右開始分解，并隨著溫度的提高，其分解速度也逐漸加快；當溫度達到900℃時，CO2分壓達到1×105PA，此時的分解達到較快的速度，因此，常將這個溫度作為CACO3的分解溫度。在實際生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率，可采用更高的煅燒溫度，以進一步加快石灰石的分解速度，但不得采用過高的溫度，通?？刂圃?000~1200℃之間。正常煅燒溫度和煅燒時間所得的石灰具有多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部孔隙率大，表觀密度較小，晶粒細小，與水反應迅速，這種石灰稱為正火石灰。若煅燒溫度低或煅燒時間短時，石灰的表層部分可能為正火石灰，而內(nèi)部會有未分解的石灰石核心，該核心稱為欠火石灰。含有欠火石灰的石灰塊與水反應時僅表面水化，而其石灰石核心不能水化，降低了石灰的利用率，屬于廢品石灰。若煅燒溫度過高或高溫持續(xù)時間過長，則會因高溫燒結(jié)收縮而使石灰內(nèi)部孔隙率減小，體積收縮，晶粒變得粗大，這種石灰稱為過火石灰。過火石灰的結(jié)構(gòu)較致密，其表面常被黏土雜質(zhì)融熔形成的玻璃種狀物所覆蓋而帶有玻璃狀外殼或產(chǎn)生裂紋，它與水反應時速度很慢，往往需要很長的時間才能產(chǎn)生明顯的水化效果。原料純凈、煅燒良好的塊狀石灰，質(zhì)輕色白，呈疏松多孔結(jié)構(gòu)，密度為3.1~3.4g/cm3，堆積密度為800~1000kg/m3。由于石灰石中常含有一定量的碳酸鎂（MgCO3），在煅燒過程中碳酸鎂分解得到氧化鎂（MgO）3.1.2石灰的消解與凝結(jié)硬化1.石灰的消解石灰的消解（又稱熟化或消化）是生石灰與水作用生成氫氧化鈣的化學反應過程經(jīng)過消解所得的氫氧化鈣稱為消石灰（又稱熟石灰）。生石灰具有強烈的水化能力,水化時放出大量的熱,同時體積增大1~2.5倍。原因可歸結(jié)為如下幾點：（1）生石灰消化過程吸收24.3%的水分；（2）生石灰的相對密度由3.35kg/m3降低到熟石灰的2.34kg/m3；（3）生石灰的比表面積為0.2~0.4m2/g,而熟石灰可高達10~30m2/g。2.石灰的凝結(jié)硬化石灰漿體在空氣中凝結(jié)硬化包含了兩個同時進行的過程：結(jié)晶作用和碳化作用。1）結(jié)晶作用石灰漿體在干燥過程中多余水分蒸發(fā)或被磚石砌體吸收從而使石灰粒子緊密接觸,獲得一定強度。這種強度類似于黏土失水后獲得的強度，強度值不大，而且再遇水后又會喪失。隨著游離水分的減少，氫氧化鈣逐漸從飽和溶液中結(jié)晶析出，形成晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)、使強度繼續(xù)增加。但由于析出的晶體數(shù)量較少，所以這種結(jié)晶引起的強度增長并不顯著。2）碳化作用氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化合生成碳酸鈣晶體，釋放水分并蒸發(fā)，稱為碳化3.1.3石灰的技術性質(zhì)石灰具有以下的技術性質(zhì)：（1）保水性與可塑性好。生石灰消解為石灰漿時，能自動形成極微細的呈膠體狀態(tài)的氫氧化鈣，表面吸附一層較厚的水膜，由于其顆粒數(shù)量多，總表面積大，可吸附大量水，因此具有良好的保水性與可塑性。在水泥砂漿中摻入石灰膏，能使其可塑性和保水性顯著提高。（2）凝結(jié)硬化慢、強度低。由于空氣中CO2的濃度很低，且與空氣接觸的表層碳化后形成碳酸鈣硬殼阻止了CO2的持續(xù)滲入，也不利于內(nèi)部水分向外蒸發(fā)，使碳酸鈣和氫氧化鈣晶體生成緩慢且數(shù)量少，因此石灰是一種硬化緩慢的膠凝材料，硬化后強度也很低。另外，為使石灰漿具有一定的可塑性以便于使用，同時考慮到一部分水分因消解時放熱而被蒸發(fā)，故實際消解用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)，將留下大量孔隙，導致了硬化石灰密實度和強度低（如1：3的石灰砂漿，28d抗壓強度只有0.2~0.5MPa）。（3）硬化時體積收縮大。石灰漿體硬化的過程中，由于水分大量蒸發(fā)，引起體積收縮，使其開裂，因此，除調(diào)成石灰乳作薄層涂刷外，不宜單獨使用。工程上應用時，常在石灰中摻入砂、麻刀、紙筋等，以抵抗收縮引起的開裂和提高抗拉強度。（4）耐水性差。由于石灰漿體硬化慢，強度低，尚未硬化的石灰漿體處于潮濕環(huán)境中，石灰中的水分不易蒸發(fā)，因此不會硬化；已硬化的石灰中，大部分是尚未碳化的氫氧化鈣，氫氧化鈣微溶于水（20℃時，100g水中的溶解度為0.166g），石灰硬化體遇水后容易被水軟化而破壞，甚至產(chǎn)生潰散，因而耐水性差。所以，石灰不宜用于與水接觸或潮濕的環(huán)境，也不宜單獨用于建筑物基礎。3.1.4石灰的分類與技術標準建筑工程中常用的石灰有建筑生石灰和建筑消石灰，由于生產(chǎn)生石灰的原料中常含有碳酸鎂，因此在建筑生石灰中也常含有氧化鎂。根據(jù)建材行業(yè)標準《建筑生石灰》（JC/T479-2013）規(guī)定，按石灰中MgO的含量，將石灰分為鈣質(zhì)和鎂質(zhì)兩大類。根據(jù)建材行業(yè)標準《建筑消石灰》（JC/T481-2013）規(guī)定，建筑消石灰按扣除游離水和結(jié)合水后（CAO十MgO）的含量加以分類，分為鈣質(zhì)消石灰和核質(zhì)循石灰。鈣質(zhì)石灰（MgO含量三5%）包括鈣質(zhì)石灰90、鈣質(zhì)石灰85和鈣質(zhì)石灰75。鎂質(zhì)石灰（MgO含量>5%）包括鎂質(zhì)石灰85和鎂質(zhì)石灰75。鈣質(zhì)消石灰包括鈣質(zhì)消石灰90、鈣質(zhì)消石灰85和鈣質(zhì)消石灰75。鎂質(zhì)消石灰包括鎂質(zhì)消石灰85和鎂質(zhì)消石灰75。鈣質(zhì)石灰的熱化速度較快，而鎂質(zhì)石灰的消化速度較慢，但硬化后強度稍高。通常生石灰質(zhì)量好壞與其氧化鈣和氧化鎂的含量密切相關。此外，建筑消石灰使用時還需要注意體積安定性問題。建筑消石灰的體積安定性是指將一定稠度的清石灰漿做成中間厚邊緣薄的一定直徑的試餅，然后在100~105℃下烘4h，若無橫散、裂紋、鼓包等現(xiàn)象，則為體積安定性合格。建筑工程中還可能會用到石灰乳和石灰膏。石灰乳是將生石灰加大量水消化而成的一種乳狀液體，主要成分為CA（OH）2和H2O，石灰膏是由消石灰粉加水拌合調(diào)制成的具有一定稠度的膏狀物。石灰膏含水約50%，主要成分為CA（OH）2和H2O，表觀密度為1300~1400kg/m3。3.1.5石灰的工程應用1.配制砂漿和石灰乳涂料石灰膏或消石灰粉可以單獨配制石灰砂漿，也可與水泥或石膏一起配制成水泥石灰混合砂漿、石膏石灰混合砂漿，用于墻體的砌筑和抹面。將消石灰粉或石灰膏加入大量水，稀釋成石灰乳涂料，主要用于要求不高的內(nèi)墻及房屋頂棚的刷白。2.配制灰土和三合土灰土（石灰十黏土）和三合土（石灰十黏土十砂石或爐渣等填料）的應用，在我國有很長的歷史。3.加固含水的軟土地基生石灰可直接用來加固軟土地基（稱為石灰樁），石灰樁是以生石灰為主要固化劑，與粉煤灰或火山灰、爐渣、礦渣、黏土等摻合料按一定的比例均勻混合后，在樁孔中經(jīng)機械或人工分層振壓或夯實所形成的密實樁體。4.生產(chǎn)硅酸鹽制品和無熟料水泥磨細生石灰粉或消石灰粉與砂、粉煤灰、?；郀t礦渣、煤砰石、爐渣等硅質(zhì)材料經(jīng)配料、混合、成型、養(yǎng)護（常壓蒸汽養(yǎng)護或高壓蒸汽養(yǎng)護）等工序，就可制得密實或多孔的硅酸鹽制品。5.制作碳化石灰板碳化石灰板是將生石灰粉、纖維狀填料（如玻璃纖維）或輕質(zhì)骨料（如礦渣）攪拌、成型，然后經(jīng)人工碳化而成的一種輕質(zhì)板材。為了減小體積密度和提高碳化效果，多制成空心板。這種板材能鋸、刨、釘，適宜作非承重內(nèi)隔墻板、天花板等。3.2石膏石膏是一種應用歷史悠久的傳統(tǒng)膠凝材料，4000多年前建造的古埃及最大的金字塔-胡夫金字塔，就采用了石膏砂漿來黏結(jié)和砌筑石塊。石膏膠凝材料及其制品具有質(zhì)量輕、防火、絕熱、隔聲等優(yōu)點，在土木工程中被廣泛應用。3.2.1石膏的生產(chǎn)與分類我國石膏礦資源豐富，全國23個?。▍^(qū)）有石膏礦產(chǎn)出。探明儲量的礦區(qū)有169處，總保有儲量礦石576億噸。從礦藏分布看，以山東石膏礦最多；內(nèi)蒙古、青海、湖南次之。主要石膏礦區(qū)有內(nèi)蒙古部托克旗、湖北應城、吉林渾江、江蘇南京、山東大泣口、廣西鈦州、山西太原、寧夏中衛(wèi)石膏礦等。1）建筑石膏建筑石膏是以β型半水石膏為主要成分的粉狀膠結(jié)料，又稱熟石膏。建筑石膏的晶體細小，將它調(diào)制成一定稠度的漿體時，其需水量較大（60%~80%），因而其制品的孔隙率較大，強度較低。2）高強石膏高強石膏是以d型半水石膏為主要成分的粉狀膠結(jié)料。高強石膏晶體堅實、粗大，比表面積小，調(diào)制成可塑性漿體時需水量為35%~45%，只有β型半水石膏的一半左右，因此硬化后具有較高的密實度和強度，2h抗壓強度可達9~24MPa，7d抗壓強度可達15~40MPa，故稱其為高強石膏。高強石膏適用于強度要求較高的抹灰工程、裝飾制品和石膏板等。3）無水石膏水泥將二水石膏在400~800℃下加熱，石膏將完全失水，成為不溶性硬石膏，失去凝結(jié)硬化能力，但當加入適量的激發(fā)劑共同磨細后，又能凝結(jié)硬化，稱其為無水石膏水泥。常用的激發(fā)劑有5%硫酸鈉或硫酸氫鈉與1%的鐵礬或銅礬的混合物，1%~5%石灰或石灰與少量半水石膏的混合物，10%~15%堿性?；郀t礦渣等。無水石膏水泥仍為一種氣硬性膠凝材料，宜用于室內(nèi)，主要用作石膏板或其他制品，也可用于配制抹灰、砌筑砂漿等。4）高溫煅燒石膏將二水石膏或天然無水石膏在800℃以上煅燒，使部分CASO4分解出CAO，磨細后的產(chǎn)品稱為高溫煅燒石膏，此時CAO是無水石膏與水進行反應的激發(fā)劑。與建筑石膏相比，高溫煅燒石膏凝結(jié)硬化慢，但硬化后有較高的強度和耐水性，耐磨性也好，宜作地板，故亦稱地板石膏。在地板石膏中加入少量石灰或半水石膏，或加入明礬等促凝劑，可提高其溶解度，從而加速其凝結(jié)硬化。3.2.2建筑石膏的凝結(jié)硬化建筑石膏加適量水拌和后，最初會形成可塑性漿體，但漿體很快失去可塑性并產(chǎn)生強度，發(fā)展成為堅硬的固體。3.2.3建筑石膏的技術性質(zhì)與要求1.建筑石膏的技術性質(zhì)（1）凝結(jié)硬化快。建筑石膏的初凝和終凝時間都很短，加水后3~6min即可初凝，終凝不超過30min，在室溫自然干燥條件下，約1周時間可完全硬化。為施工方便，常摻入適量緩凝劑，以降低半水石膏的溶解度或溶解速度。常用的緩凝劑有硼砂、檸檬酸、經(jīng)石灰處理的動物膠（摻量0.1%~0.2%）、亞硫酸酒精廢液、聚乙燒醇等。（2）硬化時體積微膨脹。與一般膠凝材料（石灰、水泥等）凝結(jié)硬化時產(chǎn)生收縮不同，建筑石膏在凝結(jié)硬化時產(chǎn)生微膨脹，膨脹率為0.05%~0.15%。這使得成型的石膏制品表面光滑、輪廓清晰、形體飽滿、干燥時不產(chǎn)生收縮裂縫，又因建筑石膏制品潔白、細膩，特別適合制作建筑裝飾制品。（3）硬化后孔隙率大，表觀密度小，強度低。建筑石膏水化反應的理論需水量僅為其質(zhì)量的18.6%，但施工中為保證漿體具有足夠的流動性和可塑性，需水量常達60%~80%，多余水分蒸發(fā)后形成大量孔隙，硬化體孔腺率可達50%~60%。因此，建筑石膏與水泥相比強度較低，表觀密度?。ㄒ话銥?00~1000kg/m3）。（4）絕熱性、吸聲性良好。建筑石膏制品孔隙率高，且均為微細的毛細孔，故導熱系數(shù)?。ㄒ话銥?.121~0.205W/（m.K）），具有良好的保溫隔熱性能；石膏制品的大量微孔使聲音傳導或反射能力顯著下降，具有較強的吸聲性能。（5）防火性好。二水石膏遇火后，結(jié)晶水蒸發(fā)，并吸收熱量，在其制品表面形成蒸汽幕，可阻止火勢蔓延，故防火性好。但建筑石膏不宜長期在65℃以上的高溫部位使用，以免二水石膏緩慢脫水分解而降低強度。（6）具有一定的調(diào)溫、調(diào)濕性。由于孔隙率高，建筑石膏制品熱容量大，吸濕性強，因此在室內(nèi)溫度、濕度變化時，由于制品的“呼吸”作用，使環(huán)境溫度、濕度得到一定的調(diào)節(jié)。（7）耐水性、抗凍性差。石膏是氣硬性膠凝材料，吸水性大，且二水石膏微溶于水，長期在潮濕環(huán)境中，其晶體粒子間的結(jié)合力會減弱，直至溶解，因此不耐水，不抗凍，其軟化系數(shù)通常為0.3~0.45。2.建筑石膏的技術要求建筑石膏是以β型半水硫酸鈣(β-CASO4?123.2.4建筑石膏的應用建筑石膏在建筑工程中應用十分廣泛，主要用于室內(nèi)抹灰、粉刷及制造各種石膏板、裝飾制品、空心砌塊等。1.室內(nèi)抹灰及粉刷建筑石膏潔白細膩，用于室內(nèi)抹灰、粉刷，具有良好的裝飾效果。采用石膏抹灰的墻面、頂棚，還可直接涂刷涂料、粘貼壁紙等。因建筑石膏凝結(jié)快，故用于抹灰、粉刷時需加入適量緩凝劑及附加材料（如硬石膏或煅燒黏土質(zhì)石膏、石灰膏等）配置成粉刷石膏，其凝結(jié)時間可控制在略大于1h，抗壓和抗折強度及硬度應滿足設計需要。2.石膏板石膏板具有質(zhì)輕、隔熱、隔音、防火、尺寸穩(wěn)定、裝飾美觀、加工性能好及施工方便等優(yōu)點，在建筑中得到了廣泛應用，是當前著重發(fā)展的新型輕質(zhì)墻體材料之一。目前，我國生產(chǎn)的石膏板主要有紙面石膏板、纖維石膏板、裝飾石膏板、石膏空心條板等。1）紙面石膏板紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料，加入適量纖維類增強材料以及少量外加劑，經(jīng)加水攪拌成料漿，澆注在下層面紙上，成型后再覆以上層面紙，再經(jīng)固化、切割、烘干、切邊而成的。紙面石膏板按其功能分為普通紙面石膏板（代號P）、耐水紙面石膏板（代號s）、耐火紙面石膏板（代號H）以及耐水耐火紙面石膏板（代號sH）四種。2）纖維石膏板纖維石膏板是以纖維（多用玻璃纖維）為增強材料，與建筑石膏、緩凝劑、水等一起經(jīng)特殊工藝而制成的石膏板材。其抗彎強度和彈性模量高于紙面石膏板，可用于內(nèi)墻、隔墻，也可用來代替木材制作家具。3）裝飾石膏板裝飾石膏板以建筑石膏為主要原料，加入少量纖維增強材料及外加劑和水等經(jīng)攪拌、澆筑、脫模、修邊、干燥而成。根據(jù)其表面形狀，裝飾石膏板可分為平板、多孔板、花紋板及浮雕板等，造型美觀，品種多樣，主要用于公共建筑的內(nèi)墻、吊頂?shù)取?）石膏空心條板石膏空心條板以建筑石膏為主要原料，摻加適量輕質(zhì)填充料或少量纖維材料，以提高板的抗折強度，減輕自重，加水攪拌、振動、成型、抽芯、脫模、烘干而成。這種石膏板不用紙，工藝簡單，施工方便，不用龍骨，強度較高，可用作內(nèi)墻或隔墻。此外，還有石膏砌塊、石膏蜂窩板、石膏礦棉復合板等，可分別用作內(nèi)墻、隔墻、絕熱板、吸聲板、天花板等。3.2.5石灰和石膏的異同石灰和石膏的異同如下：（1）石灰和石膏硬化時體積都會發(fā)生變化，前者硬化時體積收縮大，后者硬化時體積微膨脹。（2）石灰凝結(jié)硬化緩慢，石膏凝結(jié)硬化速度較快。（3）石灰和石膏二者的耐水性都較差。（4）兩者都具有裝飾性好的特點。約30min3.3水玻璃水玻璃俗稱泡花堿，是一種水溶性的硅酸鹽，由不同比例的堿金屬氧化物和sio2化合而成，如硅酸鈉（NA2o.nsio2）、硅酸鉀（K2o.nsio2）等。工程上常用的水玻璃是鈉水玻璃，當工程技術要求較高時也可采用鉀水玻璃。3.3.1水玻璃的生產(chǎn)生產(chǎn)鈉水玻璃的主要原料是石英砂、氫氧化鈉水溶液、碳酸鈉或硫酸鈉等，有濕法生產(chǎn)和干法生產(chǎn)兩種生產(chǎn)工藝。濕法生產(chǎn)工藝是將石英砂與氫氧化鈉水溶液在壓蒸鍋（0.2~0.3MPa）內(nèi)用蒸汽加熱溶解制成水玻璃溶液。3.3.2水玻璃的硬化水玻璃溶液在空氣中與二氧化碳反應，生成無定形二氧化硅凝膠，凝膠逐漸干燥而硬化。3.3.3水玻璃的技術性質(zhì)和應用1.水玻璃的技術性質(zhì)水玻璃具有如下幾方面的性質(zhì)：（1）黏結(jié)力強，強度高。水玻璃硬化后的產(chǎn)物主要是硅酸凝膠，比表面積大，具有較強的黏結(jié)力和較高的強度，水玻璃混凝土的抗壓強度可達15~40MPa，水玻璃膠泥的抗拉強度可達2.5MPa。另外，由于凝膠體有堵塞毛細孔的作用，水玻璃有一定防止?jié)B透的作用。（2）耐酸性強。水玻璃具有高度的耐酸性能，能抵抗除氫氟酸、300℃以上過熱磷酸、高級脂肪酸及油酸以外的幾乎所有無機酸和有機酸的作用。（3）耐熱性好。水玻璃不燃燒，硬化后形成的二氧化硅網(wǎng)狀骨架在高溫下強度并不降低，甚至有所提高，其耐熱度可達1200℃。（4）耐堿性、耐水性較差。水玻璃易溶于水，也可溶于堿，在加入固化劑氟硅酸鈉的情況下，也不能完全反應而硬化，因此，水玻璃硬化后不耐堿、不耐水。常采用中等濃度的酸對硬化的水玻璃進行酸洗處理，使其完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣杷崮z，以提高其耐水性。2.水玻璃的應用水玻璃的應用有以下幾方面：（1）配制耐酸膠泥、耐酸砂漿和耐酸混凝土。作為耐酸材料用于化工、冶金工業(yè)的貯酸槽、酸洗池、耐酸地坍及其他耐酸器材等。耐酸膠泥由水玻璃、磨細的石英砂或無定形二氧化硅等耐酸填料和固化劑氟硅酸鈉配成，加入耐酸骨料則可配成耐酸砂漿或耐酸混凝土。（2）配制耐熱膠泥、耐熱砂漿和耐熱混凝土。水玻璃與耐熱填料、耐熱骨料配合可制成耐熱膠泥、耐熱砂漿和耐熱混凝土。耐熱膠泥主要用于耐火材料的砌筑和修補；耐熱砂漿和耐熱混凝土主要用于高爐基礎和有耐熱要求的結(jié)構(gòu)部位。（3）涂刷建筑材料表面，提高其密實度和抗風化能力。水玻璃與空氣中的二氧化碳和材料中的氫氧化鈣反應能生成硅酸鈣凝膠，凝膠填充材料孔隙可使材料密實，因此，用水玻璃浸潰或涂刷砌體材料或混凝土表面，可提高其密實度、強度、抗?jié)B性、抗凍性和耐水性，但不能用于石膏制品，因為水玻璃與硫酸鈣會反應生成硫酸鈉，能在制品孔隙中結(jié)晶膨脹，導致制品的破壞。（4）配制灌漿材料加固地基。將水玻璃與氯化鈣或水玻璃與水泥（見《建筑工程水泥-水玻璃雙液注漿技術規(guī)程》（JGJ/T211-2010）交替注入土壤中進行雙液注漿，兩者反應生成的硅膠和氫氧化鈣能膠結(jié)土壤顆粒并填充孔隙，且硅膠吸水后膨脹，可使地基承載力和不透水性提高。（5）配制速凝防水劑。水玻璃與多種礬可配制二礬、三礬或四礬速凝防水劑，一般凝結(jié)不超過1min，摻入水泥漿、砂漿或混凝土中，用于修補、堵漏、填縫和搶修等表面處理之用。但由于凝結(jié)迅速，不宜用于屋面或地面的剛性防水層。多礬防水劑主要用藍礬（硫酸銅cUSO4.5H2O）、紅礬（重銘酸鉀K2cr2O7）、明礬（硫酸鋁鉀KAl（SO4）2.12H2O）、紫礬（硫酸銘鉀Kcr（SO4）2.12H2O）等四種礬。（6）配制建筑涂料。水玻璃可配制多種建筑涂料。水玻璃與聚乙燒醇按1：1~1：2的比例配合，再加其他輔助材料可制成內(nèi)墻涂料（如106內(nèi)墻涂料），具有無毒、無味、不燃、干燥快、耐候性好、防霉、防靜電、施工方便等特點。3.4鎂質(zhì)膠凝材料鎂質(zhì)膠凝材料（俗稱菱苦土）是一種白色或淺黃色的粉末，其主要成分是氧化鎂（MgO）或氯化鎂（Mgcl2）。3.4.1鎂質(zhì)膠凝材料的原料與生產(chǎn)鎂質(zhì)膠凝材料的主要原料是天然菱鎂礦（MgcO3）。我國菱鎂礦蘊藏量豐富，遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、寧夏、山東、湖北等為主要產(chǎn)地?？梢杂闪怄V礦經(jīng)輕燒、粉磨制成輕燒氧化鎂