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化学与建筑材料介绍

时间：2023-10-21 10:20:20 炜亮建筑/建材/工程/家居我要投稿

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化学与建筑材料介绍

　　化学建材是继木材、水泥、钢材之后发展成为第四大类建筑材料。下面是小编精心整理的化学与建筑材料介绍，仅供参考，大家一起来看看吧。

化学与建筑材料介绍

　　化学与建筑材料介绍

　　1.常见建筑材料

　　1.1水泥

　　1.1.1水泥的简述

　　水泥是细磨成粉末状的，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。

　　硅酸盐水泥的主要化学成分：氧化钙CaO，二氧化硅SiO2，三氧化二铁Fe2O3，三氧化二铝Al2O3。

　　硅酸盐水泥的主要矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2，简式C3S），硅酸二钙（2CaO·SiO2，简式C2S），铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简式C3A），铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，简式C4AF）。

　　1.1.2水泥涉及的化学反应

　　1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；

　　2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；

　　3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙，不稳定）；

　　3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石，三硫型水化铝酸钙）；

　　3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）；

　　4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O。

　　1.2石膏

　　1.2.1石膏的生产

　　产石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏（又称生石膏）或含硫酸钙的化工副产品和磷石膏、氟石膏、硼石膏等废渣，其化学式为CaSO4.2H2O，也称二水石膏。将天然二水石膏在不同的温度下煅烧可得到不同的石膏品种。如将天然二水石膏在107~170°C的干燥条件下加热可得建筑石膏。

　　1.2.2石膏的水化硬化

　　将建筑石膏加水后，它首先溶解于水，然后生成二水石膏析出。

　　随着水化的不断进行，生成的二水石膏胶体微粒不断增多，这些微粒比原先更加细小，比表面积很大，吸附着很多的水分；同时浆体中的自由水分由于水化和蒸发而不断减少，浆体的稠度不断增加，胶体微粒间的黏结逐步增强，颗粒间产生摩擦力和黏结力，使浆体逐渐失去可塑性，即浆体逐渐产生凝结。继续水化，胶体转变成晶体。晶体颗粒逐渐长大，使浆体完全失去可塑性，产生强度，即浆体产生了硬化。这一过程不断进行，直至浆体完全干燥，强度不在增加，此时浆体已硬化成人造石材。

　　2.新型建筑材料

　　2.1新型建筑材料简介

　　新型建筑材料，简称新型建材，是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种，行业内将新型建筑材料的范围作了明确的界定，即新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料四大类。经过30年的发展，我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程，在全国范围内形成了一个新兴的行业，成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。

　　2.2新型建筑材料的前景

　　按照建材工业“由大变强，靠新出强”跨世纪发展战略的要求，发展新型建材将着重在新字上做文章，促进产业结构的调整。新型建筑材料及制品产值“九五”期间以20%-25%左右的速度发展，到2000年产值接近1300亿元。其中乡以上独立核算企业产值800-900亿元，占建材工业总产值的20%。工艺技术装备和产品质量达到国际70年代水平，骨干企业达到国际80年代初水平，先进企业达到国际同期先进水平。新型建筑材料目前仍有较大的发展空间。

　　2.3新型建筑材料示例

　　2.3.1酚醛泡沫板

　　酚醛泡沫板以酚醛泡沫为材料，酚醛泡沫素有“保温材料之王”的美称，是新一代保温防火隔音材料。酚醛泡沫材料属高分子有机硬质铝箔泡沫产品，是由热固性酚醛树脂发泡而成。它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，使用温度围广（-196～+200℃），低温环境下不收缩、不脆化的特点。由于酚醛泡沫闭孔率高，则导热系数低（可低于0.030w/mk），隔热性能好，并具有一定的抗水性和水蒸气渗透性，是较好的保温节能材料，更是暖通制冷工程理想的绝热材料。由于酚醛具有苯环结构，所以尺寸稳定，变化率<1%。且化学成分稳定，防腐抗老化，特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。在生产工艺发泡中不用氟利昂做发泡剂符合国际环保标准，且其分子结构中含有氢、氧、碳元素，高温分解时，溢出的气体无毒、无味，对人体、环境均无害，符合国家绿色环保要求。故此，酚醛超级复合板是十分理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温材料。

　　目前，在发达国家酚醛发泡材料发展迅速，已广泛应用于建筑、国防、外贸、贮存、能源等领域。美国建设行业所用的隔音保温泡沫塑料中，酚醛材料已占40%；日本业已成立酚醛泡沫普及协会以推广这种新材料。

　　2.3.2无机防火装饰板

　　无机防火装饰板，是以无石棉的增强硅酸钙板或中高强度纤维水泥板为基材，经过特殊工艺处理加工制作而成。板材饰面采用氟碳漆全自动喷涂技术或者采用环保UV漆，具有优良的耐候性，而且无毒环保，同时还能依据客户爱好做出多种效果，产品质量可靠使用寿命长。无机防火装饰板具有防火防潮，隔声隔热，抗冲击、抗老化、抗紫外线，耐酸碱，无甲醛、无辐射等优异性能，是其他装饰板材无法比拟的。无机防火装饰板可以被广泛的应用于建筑物外墙，隧道，地铁，机场，商场，医院，办公家装等场合的墙面装潢装饰。无机防火装饰板因为其本身材料的出色性、装饰效果的多样性、安装方式的可选择性，使其可以在很多领域都可以得到很好的应用。

　　3.结语

　　建筑材料的发展对土建行业的影响巨大、深远，而建筑材料的研发利用都离不开化学，化学是材料科学的重要基础。在实际的生产和应用中，化学作为一门中心学科发挥了重要作用，值得我们进行深入的学习和研究。

　　建筑材料按化学成分分为哪几种？

　　建筑材料按化学成分分为：无机材料、有机材料、复合材料

　　1、无机材料

　　（1）金属材料

　　黑色金属：生铁、非合金钢、低合金钢、合金钢

　　有色金属：铝、铜及其合金

　　（2）非金属材料

　　天然石材：毛石、料石、石板材、碎石、卵石、砂

　　烧土制品：烧结砖、瓦、陶器、瓷器

　　玻璃及熔融制品：玻璃、玻璃棉、岩棉、铸石

　　胶凝材料：

　　①气硬性：石灰、石膏、菱苦土、水玻璃

　　②水硬性：各类水泥

　　混凝土类：砂浆、混凝土、硅酸盐制品

　　2、有机材料

　　（1）植物质材料

　　木材、竹材、植物纤维及其制品

　　（2）合成高分子材料

　　塑料、橡胶、胶粘剂、有机涂料

　　（3）沥青材料

　　石油沥青、沥青制品

　　3、复合材料

　　（1）金属—非金属复合

　　钢筋混凝土、钢筋纤维混凝土

　　（2）非金属—有机复合

　　沥青混凝土、聚合物混凝土、玻璃增强混凝土、水泥刨花板

　　建筑材料（Building materials，简称：建材）是指用于土木工程的各种材料的总称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等；装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。

　　建筑材料

　　特点：

　　1、强度高，耐久性好。主要体现在其作为建筑物受力构件和结构所用的材料。如梁、板、框架等所使用的材料。

　　2、绝热、隔声、节能性能良好。主要体现在用于建筑物围护结构的材料，如墙体、门窗、屋面等部位所使用的材料。

　　3、广泛的环境适应性，耐久性及使用功能适应性好。

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