Ca[SO4]?2H2O
[晶體化學]
理論組成(wB%):CaO 32.5,SO3 46.6,H2O+ 20.9。成分變化不大。常有粘土、有機質等機械混入物。有時含SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、Na2O、CO2、Cl等雜質。
[結構與形態]
單斜晶系,a0=0.568nm,b0=1.518nm,c0=0.629nm,β=118?23';Z=4。晶體結構由[SO4]2-四面體與Ca2+聯結成‖(010)的雙層,雙層間通過H2O分子聯結。其完全解理即沿此方向發生。Ca2+的配位數為8,與相鄰的4個[SO4]四面體中的6個O2-和2個H2O分子聯結。H2O分子與[SO4]中的O2-以氫鍵相聯系,水分子之間以分子鍵相聯系。
斜方柱晶類,C2h-2/m(L2PC)。晶體常依發育成板狀,亦有呈粒狀。常簡單形:平行雙面b、p,斜方柱m、l等;晶面和常具縱紋;有時呈扁豆狀。雙晶常見,壹種是依(100)為雙晶面的加裏雙晶或稱燕尾雙晶,另壹種是以(101)為雙晶面的巴黎雙晶或稱箭頭雙晶。集合體多呈致密粒狀或纖維狀。細晶粒狀塊狀稱之為雪花石膏;纖維狀集合體稱為纖維石膏。少見由扁豆狀晶體形成的似玫瑰花狀集合體。亦有土狀、片狀集合體。
[理化性質]
通常為白色、無色,無色透明晶體稱為透石膏,有時因含雜質而成灰、淺黃、淺褐等色。條痕白色。透明。玻璃光澤,解理面珍珠光澤,纖維狀集合體絲絹光澤。解理極完全,和中等,解理片裂成面夾角為66和114的菱形體。性脆。硬度1.5~2。不同方向稍有變化。相對密度2.3。
偏光鏡下:無色。二軸晶(+)。2V=58。Ng=1.530,Nm=1.523,Np=1.521。隨溫度升高2V減小,在大約90℃時2V為零。
加熱時存在3個排出結晶水階段:105~180℃,首先排出1個水分子,隨後立即排出半個水分子,轉變為燒石膏Ca[SO4]?0.5H2O,也稱熟石膏或半水石膏。200~220℃,排出剩余的半個水分子,轉變為Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]?εH2O(0.06<ε<0.11)。約350℃,轉變為Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃時進壹步轉變為Ⅰ型硬石膏。熔融溫度1450℃。
石膏及其制品的微孔結構和加熱脫水性,使之具優良的隔音、隔熱和防火性能。
[產狀與組合]
主要為化學沈積作用的產物,常形成巨大的礦層或透鏡體,賦存於石灰巖、紅色頁巖和砂巖、泥灰巖及粘土巖系中,常與硬石膏、石鹽等***生。硬石膏層在近地表部位,由於外部壓力的減小,受地表水作用而轉變為石膏:CaSO4+2H2O——? CaSO4?2H2O;同時體積增大約30%,引起石膏層的破壞。
[鑒定特征]
低硬度,壹組極完全解理,以及各種特征之形態可以鑒別。致密塊狀的石膏,以其低硬度和遇酸不起泡可與碳酸鹽區別。
[工業應用]
主要用於水泥原料、化工原料、填料等。
石膏藥物功效
解肌清熱,除煩止渴。
主治
治熱病壯熱不退,心煩神昏,譫語發狂,口渴咽幹,肺熱喘急,中暑自汗,胃火頭痛、牙痛,熱毒壅盛,發斑發疹,口舌生瘡。煆敷生肌斂瘡。外治癰疽瘡瘍,潰不收口,湯火燙傷。
性味歸經
辛甘,寒。①《本經》:“味辛,微寒。”②《別錄》:“甘,大寒,無毒。”③《醫學啟源》:“《主治秘訣》雲,性寒,味淡。” 入肺、胃經。①《湯液本草》:“入手太陰、少陽,足陽明經。”②《本草衍義補遺》:“入陽明、手太陰、手少陽。”
用法用量
內服:煎湯,0.3~1兩(大劑可用6~8兩);或入丸、散。外用:煆研撒或調敷。
用藥忌宜
脾胃虛寒及血虛、陰虛發熱者忌服。《醫學啟源》:“《主治秘訣》雲,能寒胃,令人不食,非腹有極熱者,不可輕用。”
藥物配伍
①《本草經集註》:“雞子為之使。惡莽草、馬目毒公。”②《藥性論》:“惡巴豆,畏鐵。” 配桑葉,清宣肺熱;配桂枝,表裏雙解;配白芷,清熱瀉火、消腫止痛;配知母,清熱除煩;配半夏,肺胃雙清、降逆化痰;配甘草,清肺止咳;配竹葉,清熱除煩。
別 名
細石、細理石(《別錄》)、軟石膏(《本草衍義補遺》)、寒水石(《綱目》)、白虎(《藥品化義》) 處方名 生石膏、石膏、石羔、煆石膏、熟石膏 處方中寫石羔、石膏均指生石膏,為原藥去雜石和泥土,研細生用入藥者。 煆石膏又稱熟石膏。將石膏置瓦罐內,放入無煙爐火中煆至酥松,取出放涼,碾碎入藥者。 商品名 石膏。以色白、塊大、半透明、縱斷面如絲者為佳。
動植物資源分布
產湖北、安徽、河南、山東、四川、湖南、廣西、廣東、雲南、新疆等地。
藥材的采收與儲藏
壹般於冬季采挖,挖出後,去凈泥土及雜石。
拉丁名
藥材Gypsum Fibrosuum原礦物Cypsum
炮制方法
生石膏:去凈雜石,洗凈泥土,打碎成小塊。煆石膏:取凈石膏塊,置坩堝內,在無煙爐火中煆至酥松狀,取出,放涼,碾碎。①《雷公炮炙論》:“凡使石膏,須石臼中搗成粉,籮過,生甘草水飛過,澄、曬、研用。”②《綱目》:“石膏,古法惟打碎如豆大,絹包入湯煮之,近人因其寒,火煆過用,或糖拌炒過,則不妨脾胃。”③《藥品化義》:“石膏,略煆帶生用,多煆則體膩性斂。”
考 證
出自《神農本草經》;《綱目》:“其文理細密,故名細理石,其性大寒如水,故名寒水石,與凝水石同名異物。”“石膏有軟硬二種:軟石膏大塊,生於石中作層,如壓扁米糕形,每層厚數寸,有紅白二色,紅者不可服,白者潔凈,細文短密如束針,正如凝成白蠟狀,松軟易碎,燒之即白爛如粉,其中明潔,色微帶青。而文長細如白絲者,名理石也。與軟石膏乃壹物二種,碎之則形色如壹,不可辨矣。硬石膏作塊而生直理,起棱如馬齒,堅白,擊之則段段橫解,光亮如雲母。白石英,有墻壁,燒之亦易散,仍硬不作粉。其似硬石膏成塊,擊之塊塊方解,墻壁光明者,名方解石也。燒之則詫散亦不爛,與硬石膏乃壹類二種,碎之則形色如壹,不可辨矣。自陶弘景、蘇恭、大明、雷?、閻孝忠皆以硬者為石膏,軟者為寒水石,至朱震亨始斷然以軟者為石膏,而後人遵用有驗,千古之惑始明矣。蓋昔人所謂寒水石者,即軟石膏也;所謂硬石膏者,乃長石也。石膏、理石、長石、方解石四種,住氣皆寒,俱能去大熱結氣,但石膏又能解肌發汗為異爾。理石即石膏之類,長石即方解之類,俱可代用,各從其類也。今人以石膏收豆腐,乃昔人所不知。”“按古方所用寒水石,是凝水石。唐、宋以來諸方所用寒水石,即今之石膏也。近人又以長石、方解石為寒水石,不可不辨之。”
生藥材鑒定
為長塊狀或不規則形纖維狀的結晶集合體,大小不壹。全體白色至灰白色。大塊者上下二面平坦,無光澤及紋理。體重質松,易分成小塊,縱斷面具纖維狀紋理,並有絹絲樣光澤。無臭,味淡。以塊大色白、質松、纖維狀、無雜石者為佳。燒之,染火焰為淡紅黃色,能熔成白色磁狀的堿性小球。燒至120℃時失去部分結晶水即成白色粉末狀或塊狀的嫩石膏。顯微鑒定:本品在偏光鏡下:薄片中無色透明;晶形柱狀或纖維狀;低負突起,糙面不顯著。壹組解理明顯。幹涉色為壹級灰白色至黃白色。於解理清晰的切面上平行消光,在平行解理的切面上為斜消光。二軸晶,正光性,光軸角2V=58°,折射率Np= 1.521,Nm= 1.523,Ng=1.530;雙折射率Ng-Np=0.009。
中藥化學成分
主要成分為含水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)。其中CaO 32.5%、SO3 46.6%、H2020.9 %,此外常有粘上、砂粒、有機物、硫化物等雜質混入。據北京醫學院分析,除硫酸鈣外,尚夾雜微量的Fe++及Mg++。煆石膏為無水硫酸鈣(CaSO4)。 主含含水硫酸鈣(CaSO4·2H2O)。常含少量鋁、矽、鎂、鐵及微量鍶、鋇等元素。有些產品中還混有粘土、有機物、砂粒等雜質。
中藥化學鑒定
(1)取本品壹小塊(約2g),置具有小孔軟木塞的試管內,灼燒,管壁有水生成,小塊變為不透明體。(2)取本品粉末(0.2g),加稀鹽酸10ml ,加熱使溶解,溶液顯鈣鹽與硫酸鹽的鑒別反應。硫酸鹽鑒別試驗見芒硝項下。鈣鹽鑒別反應:取供試液`(1→20),加甲基紅指示液2滴,用氨試液中和,再滴加稀鹽酸至恰呈酸性,加草酸銨試液,即生成白色沈澱(CaC2O4),濾過。沈澱不溶於醋酸,可溶於鹽酸。也可用紅外光譜法或X射線衍射法進行鑒定。
石灰
石灰是人類使用較早的無機膠凝材料之壹。由於其原料分布廣。生產工藝簡單。成本低廉,在土木工程中應用廣泛。
壹、石灰的原料及生產
凡是以碳酸鈣為主要成分的天然巖石,如石灰巖、白堊、白雲質石灰巖等,都可用來生產石灰。
將主要成分為碳酸鈣的天然巖石,在適當溫度下煆燒,排除分解出的二氧化碳後,所得的以氧化鈣(CaO)為主要成分的產品即為石灰,又稱生石灰。
在實際生產中,為加快分解,煆燒溫度常提高到1000~1100℃。由於石灰石原料的尺寸大或煆燒時窯中溫度分布不勻等原因,石灰中常含有欠火石灰和過火石灰。欠火石灰中的碳酸鈣未完全分解,使用時缺乏粘結力。過火石灰結構密實,表面常包覆壹層熔融物,熟化很慢。由於生產原料中常含有碳酸鎂(MgCO3),因此生石灰中還含有次要成分氧化鎂(MgO),根據氧化鎂含量的多少,生石灰分為鈣質石灰(MgO≤5%)和鎂質石灰(MgO>5%)。
生石灰呈白色或灰色塊狀,為便於使用,塊狀生石灰常需加工成生石灰粉、消石灰粉或石灰膏。生石灰粉是由塊狀生石灰磨細而得到的細粉,其主要成分是CaO;消石灰粉是塊狀生石灰用適量水熟化而得到的粉末,又稱熟石灰,其主要成分是Ca(OH)2;石灰膏是塊狀生石灰用較多的水(約為生石灰體積的3—4倍)熟化而得到的膏狀物.也稱石灰漿。其主要成分也是Ca(OH)2。
二、石灰的熟化與硬化
生石灰(CaO)與水反應生成氫氧化鈣的過程,稱為石灰的熟化或消化。反應生成的產物氫氧化鈣稱為熟石灰或消石灰。
石灰熟化時放出大量的熱,體積增大1—2.5倍。煆燒良好、氧化鈣含量高的石灰熟化較快,放熱量和體積增大也較多。
根據加水量的不同,石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。石灰熟化的理論需水量為石灰重量的32%。在生石灰中,均勻加入60%~80%的水,可得到顆粒細小、分散均勻的消石灰粉。若用過量的水熟化,將得到具有壹定稠度的石灰膏。石灰中壹般都含有過火石灰,過火石灰熟化慢,若在石灰漿體硬化後再發生熟化,會因熟化產生的膨脹而引起隆起和開裂。為了消除過火石灰的這種危害,石灰在熟化後,還應“陳伏”2周左右。
石灰漿體的硬化包括幹燥結晶和碳化兩個同時進行的過程。石灰漿體因水分蒸發或被吸收而幹燥,在漿體內的孔隙網中,產生毛細管壓力。使石灰顆粒更加緊密而獲得強度。這種強度類似於粘土失水而獲得的強度,其值不大,遇水會喪失。同時,由於幹燥失水。引起漿體中氫氧化鈣溶液過飽和,結晶出氫氧化鈣晶體,產生強度;但析出的晶體數量少,強度增長也不大。在大氣環境中,氫氧化鈣在潮濕狀態下會與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣,並釋放出水分,即發生碳化。
碳化所生成的碳酸鈣晶體相互交叉連生或與氫氧化鈣***生,形成緊密交織的結晶網,使硬化石灰漿體的強度進壹步提高。但是,由於空氣中的二氧化碳含量很低,表面形成的碳酸鈣層結構較致密,會阻礙二氧化碳的進壹步滲入,因此,碳化過程是十分緩慢的。
三、石灰的技術性質、質量要求及應用
(壹)石灰的技術性質
生石灰熟化後形成的石灰漿中,石灰粒子形成氫氧化鈣膠體結構,顆粒極細(粒徑約為1μm),比表面積很大(達10~30 m2/g),其表面吸附壹層較厚的水膜,可吸附大量的水,因而有較強保持水分的能力,即保水性好。將它摻入水泥砂漿中,配成混合砂漿,可顯著提高砂漿的和易性。
石灰依靠幹燥結晶以及碳化作用而硬化,由於空氣中的二氧化碳含量低,且碳化後形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內部滲透,也妨礙水分向外蒸發,因而硬化緩慢,硬化後的強度也不高,1:3的石灰砂漿28 d的抗壓強度只有0.2~0.5 MPa。在處於潮濕環境時,石灰中的水分不蒸發,二氧化碳也無法滲入,硬化將停止;加上氫氧化鈣易溶於水,已硬化的石灰遇水還會溶解潰散。因此,石灰不宜在長期潮濕和受水浸泡的環境中使用。
石灰在硬化過程中,要蒸發掉大量的水分,引起體積顯著收縮,易出現幹縮裂縫。所以,石灰不宜單獨使用,壹般要摻人砂、紙筋、麻刀等材料,以減少收縮,增加抗拉強度,並能節約石灰。
石灰具有較強的堿性,在常溫下,能與玻璃態的活性氧化矽或活性氧化鋁反應,生成有水硬性的產物,產生膠結。因此,石灰還是建築材料工業中重要的原材料。
(二)石灰的質量要求
石灰中產生膠結性的成分是有效氧化鈣和氧化鎂,它們的含量是評價石灰質量的主要指標。石灰中的有效氧化鈣和氧化鎂的含量可以直接測定,也可以通過氧化鈣與氧化鎂的總量和二氧化碳的含量反映。除了有效氧化鈣和氧化鎂這壹主要指標外,生石灰還有未消化殘渣含量的要求;生石灰粉有細度的要求;消石灰粉則還有體積安定性、細度和遊離水含量的要求。
國家建材行業標準根據有關指標,將建築生石灰、建築生石灰粉和建築消石灰粉分為優等品和合格品三個等級。但在交通部門,JTJ 034—2000《公路路面基層施工技術規範》仍按原國家標準(GB1594—79)將生石灰和消石灰劃分為三個等級。
(三)石灰的應用
石灰在土木工程中應用範圍很廣,主要用途如下
1.石灰乳和砂漿 消石灰粉或石灰膏摻加大量粉刷。
用石灰膏或消石灰粉可配制石灰砂漿或水泥石灰混合砂漿,用於砌築或抹灰工程。
2.石灰穩定土 將消石灰粉或生石灰粉摻人各種粉碎或原來松散的土中,經拌合、壓實及養護後得到的混合料,稱為石灰穩定土。它包括石灰土、石灰穩定砂礫土、石灰碎石土等。石灰穩定土具有壹定的強度和耐水性。廣泛用作建築物的基礎、地面的墊層及道路的路面基層。
3.矽酸鹽制品 以石灰(消石灰粉或生石灰粉)與矽質材料(砂、粉煤灰、火山灰、礦渣等)為主要原料,經過配料、拌合、成型和養護後可制得磚、砌塊等各種制品。因內部的膠凝物質主要是水化矽酸鈣,所以稱為矽酸鹽制品,常用的有灰砂磚、粉煤灰磚等。
石灰
(《本經》)
異名堊灰(《本經》),希灰(《別錄》),石堊(陶弘景),染灰、散灰、白灰、味灰(《石藥爾雅》),鍛石(《日華子本草》),石鍛(《本草圖經》),礦灰(《綱目》)。
來源為石灰巖經加熱煆燒而成。
礦物形態石灰巖
主要由方解石所組成,為致密塊狀體。光澤暗淡,呈土狀或石頭光澤。顏色變化甚大,視其所含雜質的種類及多少而定。透明度也較差。非常致密時多呈貝狀斷口。
藥材①生石灰
為不規則的塊狀物,白色或灰白色,不透明。質硬。粉末白色。易溶於酸,微溶於水。暴露在空氣中吸收水分後,則逐漸風化而成熟石灰。
②熟石灰
又名:消石灰。為白色或灰白色粉末,偶見塊狀物。
化學成分石灰巖主要成分是碳酸鈣,常見夾雜物為矽酸、鐵、鋁、鎂等。
石灰巖加高熱,則發生二氧化碳而遺留氧化鈣,即生石灰(石灰)。生石灰遇水,則成消石灰,成分是氫氧化鈣。生石灰或消石灰露於大氣中,不斷吸收大氣中的二氧化碳而成碳酸鈣;因此,石灰陳久,成分都成為碳酸鈣。
性味辛,溫,有毒。
①《本經》:"味辛,溫。"
②《蜀本草》:"有毒。"
③《日華子本草》:"味甘,無毒。"
歸經①《本草求真》:"入肝、脾。"
②《本草撮要》:"入手足太陰、厥陰經。"
功用主治燥濕,殺蟲,止血,定痛,蝕惡肉。治疥癬,濕瘡,創傷出血,湯火燙傷,痔瘡,脫肛,贅疣。內服止瀉痢,崩帶。
①《本經》:"主疽瘍疥瘙,熱氣惡瘡,癩疾死肌墮眉,殺痔蟲,去黑子息肉。"
②《別錄》:"療髓骨疽。"
③《藥性論》:"治瘑疥,蝕惡肉,不入湯服,止金瘡血,和雞於白、敗船茹甚良。"
④《日華子本草》:"生肌長肉,止血,並主白癜、癧瘍、瘢疵等,療冷氣,痔瘺疽瘡,癭瘤疣子。又治產後陰不能合,濃煎汁熏洗。治酒毒,暖水臟。"
⑤《綱目》:"散血定痛,止水瀉血肉,白帶白淫,收脫肛陰挺,消積聚結核,貼口喝,黑須發。"
⑥《醫林纂要》:"瀉心堅腎,破瘀攻積,斂肺清金,殺蟲解毒。"
用法與用量外用:研末調敷,或以水溶化澄清塗洗。內服:入丸、散,或加水溶解取澄清液服。
選方①治疥:淋石灰汁洗之。(《孫真人食忌》)
②治夏月痱子及熱瘡:葛粉壹(三)兩,石灰壹兩(微炒),甘草二兩(生用為末)。上藥相和,研令勻,用綿撲之。(《聖惠方》)
③治卒發疹:石灰隨多少和醋漿水調塗。(《元希聲秘驗方》)
④治外傷性出血:陳石灰二兩,冰片二錢,白礬二錢(煆)。將石灰炒黃,加入冰片及白礬,研成細末,撒於創面包紮即可。(徐州市《單方驗方新醫療法選編》)
⑤治痔疾,肛門邊腫硬,癢痛不可忍:風化石灰三兩,芫花三兩,竈突內黑煤二兩,上藥搗羅為末,分作兩分於銚子內點醋炒,侯梢熱,以帛裹熨之,冷則再換。(《聖惠方》)
⑥治大腸久積虛冷,每因大便脫肛,不能收入:石灰熬令熱,以故帛裹,坐其上,冷即換。(《聖惠方》)
⑦治偏墜氣痛:陳石灰(炒)、五倍子、山梔子等分。為末,面和醋調敷之。(《醫方摘要》)
⑧去疣目:苦酒漬石灰六、七日,取汁滴點疣上。(《千金方》)
⑨治痄腮腫痛:醋調石灰敷之。(《簡便單方》)
⑩治痰核紅腫寒熱,狀如瘰癧:石灰火煆為末,以白果肉同搗貼之,蜜調亦可。(《活人心統》)
⑾治疔腫:石灰三分,馬齒菜二分。上二味搗,以雞子白和敷之。(《千金方》)
⑿治痢血數十年:石灰三大升,炒令黃,以水壹鬥攪,令澄清,壹服壹升,三服。(《外臺》)
⒀治白帶白淫及水瀉不止:風化石灰壹兩,白茯苓三兩。為末,糊丸梧子大。每服二、三十九,空心米飲下。(《集玄方》)
⒁治腹脅積塊:風化石灰半斤,瓦器炒極熱,入大黃末壹兩,炒紅取起,入桂末半兩,略燒,入米醋和成膏,攤絹上貼之,內服消塊藥,甚效。(《丹溪心法》)
臨床應用①治療慢性氣管炎
取石灰0.5斤,加凈水5斤,攪拌後沈澱24小時,取上清液,過濾。日服3次,每次20~30毫升。或再取黃芩0.5斤,水煎兩次去渣,將藥液濃縮至200毫升左右,加入石灰液中,使成2000毫升,黃芩含量約10%。日服3次,每次20~30毫升。***治療162例,經4個月追訪,痊愈2例,顯效36例,好轉112例,無效12例。
②治療下肢潰瘍
取陳石灰去浮汙後研威細末,撒布創面。用時先將創面清洗幹凈;上藥後再用硼酸油膏敷料外貼。如創口濕水淋漓,單用藥粉即可。對久不收口的外傷,破爛的凍傷、燙傷等亦有療效。經治200余例,均有效果。
③治療燒燙傷
取生石灰1斤放入盆內,加涼開水1250毫升,待石灰潮解成糊狀時,將盆輕輕振蕩使石灰沈底,取上層無渣石灰乳約500克,加入雞蛋清8個攪拌成膠凍樣,再加香油60毫升,拌勻即得"石灰乳膏"。使用時先用鑷子將傷面浮皮拉平,水泡焦痂不要動,亦不用任何藥液消毒;取大於傷面的紗布3~4層,攤上1~1.5厘米厚的石灰乳膏,貼於傷面,包紮固定,松緊適宜。48小時後藥膏即凝固定型。如傷在頸部、腋下、腘窩時,上藥要厚,包紮後在48小時內傷部不要屈曲,以防乳膏脫落,皮膚粘連。10~15天拆除紗布和石灰乳膏,可見水泡吸收,焦痂自行脫落。此時傷面劇癢,但不宜搔抓。乳膏幹後,傷面有緊縮感,可用香油在紗布外面塗抹。對燒燙面積較大,傷面已感染的病人,要及時控制感染,防止休克,保持水和電解質的平衡。另據報道,用熟石灰粉500克,加冷開水l000毫升,攪勻靜置,濾取其澄清液,與等量花生油(煮沸待冷)混合後,即制成燙傷油。用時將油搖勻,塗抹患處。治療72例,其中Ⅰ°48例,用藥1~3次後全部治愈;Ⅱ°21例,用藥2~3次即治愈9例,3次以上治愈12例;Ⅲ°3例,經10~30次後亦全部治愈。
④治療頭癬
取剛風化的石灰半碗,加水至1碗,攪拌後沈澱3分鐘,取上層乳狀液,加入桐油約4滴,用力攪拌,去多余水分使成膏狀,外搽患部。治療60余例,壹般只搽數次即見效。
水泥
水泥英文名稱 cement
粉狀水硬性無機膠凝材料。加水攪拌後成漿體,能在空氣中或水中硬化,並能把砂、石等材料牢固地膠結在壹起。水泥是重要的建築材料,用水泥制成的砂漿或混凝土,堅固耐久,廣泛應用於土木建築、水利、國防等工程。
cement壹詞由拉丁文caementum發展而來,是碎石及片石的意思。水泥的歷史可追溯到古羅馬人在建築工程中使用的石灰和火山灰的混合物 。1796年英國人J.帕克用泥灰巖燒制壹種棕色水泥,稱羅馬水泥或天然水泥。1824年英國人J.阿斯普丁用石灰石和粘土燒制成水泥,硬化後的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用於建築的石頭相似,被命名為波特蘭水泥,並取得了專利權。20世紀初,隨著人民生活水平的提高,對建築工程的要求日益提高,在不斷改進波特蘭水泥的同時,研制成功壹批適用於特殊建築工程的水泥,如高鋁水泥,特種水泥等,水泥品種已發展到100多種。
水泥的生產工藝,以石灰石和粘土為主要原料,經破碎、配料、磨細制成生料,餵入水泥窯中煆燒成熟料,加入適量石膏(有時還摻加混合材料或外加劑)磨細而成。按用途及性能分為三大類:①通用水泥。用於壹般土木建築工程,如矽酸鹽水泥(以矽酸鈣為主要礦物組成的水泥的統稱,國際上統稱為波特蘭水泥,包括普通矽酸鹽水泥,礦渣、火山灰質、粉煤灰、混合矽酸鹽水泥等)。②專用水泥。用於某種專用工程,如油井水泥、型砂水泥等。③特種水泥。用於對混凝土某些性能有特殊要求的工程,如快硬水泥、水工水泥、抗硫酸鹽水泥、膨脹水泥、自應力水泥等。水泥的性能必須符合國家標準規定的細度、凝結時間、安定性、強度、比重、水化熱、抗滲性、抗凍性、脹縮性、耐熱性和耐蝕性等指標。
水泥分類
水泥按用途及性能分為
1、通用水泥, 壹般土木建築工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:GB175—1999、GB1344—1999和GB12958—1999規定的六大類水泥,即矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥和復合矽酸鹽水泥。
2、專用水泥,專門用途的水泥。如:G級油井水泥,道路矽酸鹽水泥。
3、特性水泥,某種性能比較突出的水泥。如:快硬矽酸鹽水泥、低熱礦渣矽酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥。
水泥按其主要水硬性物質名稱分為
(1) 矽酸鹽水泥,即國外通稱的波特蘭水泥;鋁酸鹽水泥;(3) 硫鋁酸鹽水泥;(4) 鐵鋁酸鹽水泥;(5) 氟鋁酸鹽水泥;(6) 以火山灰或潛在水硬性材料及其他活性材料為主要組分的水泥。
水泥按需要在水泥命名中標明的主要技術特性分為:
(1) 快硬性:分為快硬和特快硬兩類;
(2) 水化熱:分為中熱和低熱兩類;
(3) 抗硫酸鹽性:分中抗硫酸鹽腐蝕和高抗硫酸鹽腐蝕兩類;
(4) 膨脹性:分為膨脹和自應力兩類;
(5) 耐高溫性:鋁酸鹽水泥的耐高溫性以水泥中氧化鋁含量分級。 四、水泥命名的壹般原則:
水泥的命名按不同類別分別以水泥的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特性進行,並力求簡明準確,名稱過長時,允許有簡稱。
通用水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以混合材料名稱或其他適當名稱命名。
專用水泥以其專門用途命名,並可冠以不同型號。
特性水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以水泥的主要特性命名,並可冠以不同型號或混合材料名稱。
以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥是以主要組分的名稱冠以活性材料的名稱進行命名,也可再冠以特性名稱,如石膏礦渣水泥、石灰火山灰水泥等。
主要水泥產品的定義
1、 水泥:加水拌和成塑性漿體,能膠結砂、石等材料既能在空氣中硬化又能在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料。
2、 矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為矽酸鹽水泥,分P.I和P.II,即國外通稱的波特蘭水泥。
3、 普通矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料,適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為普通矽酸鹽水泥(簡稱普通水泥),代號:P.O。
4、 礦渣矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料, 稱為 礦渣矽酸鹽水泥,代號:P.S。
5、 火山灰質矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、火山灰質混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。稱為火山灰質矽酸鹽水泥,代號:P.P。
6、 粉煤灰矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為粉煤灰矽酸鹽水泥,代號:P.F。
7、 復合矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規定的混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為復合矽酸鹽水泥(簡稱復合水泥),代號P.C。
8、 中熱矽酸鹽水泥:以適當成分的矽酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。
9、 低熱礦渣矽酸鹽水泥:以適當成分的矽酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。
10、 快硬矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料加入適量石膏,磨細制成早強度高的以3天抗壓強度表示標號的水泥。
11、 抗硫酸鹽矽酸鹽水泥:由矽酸鹽水泥熟料,加入適量石膏磨細制成的抗硫酸鹽腐蝕性能良好的水泥。
12、 白色矽酸鹽水泥:由氧化鐵含量少的矽酸鹽水泥熟料加入適量石膏,磨細制成的白色水泥。
13、 道路矽酸鹽水泥:由道路矽酸鹽水泥熟練,0%~10%活性混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料,稱為道路矽酸鹽水泥,(簡稱