建筑材料思考題1

1、思考題3-1硬化的水泥石中，水泥熟料顆粒是否完全水化?-水泥的水化和凝結(jié)硬化是從水泥顆粒表面開(kāi)始，逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進(jìn)行的。-開(kāi)始時(shí)水化速度快，水泥的強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快；但由于水化不斷進(jìn)行，堆積在水泥顆 粒周圍的水化物不斷增多，阻礙水和水泥未水化部分的接觸，水化減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng) 也逐漸減慢，但無(wú)論時(shí)間多久，水泥顆粒的內(nèi)核很難完全水化。-因此，在硬化水泥石中，同時(shí)包含有水泥熟料的水化產(chǎn)物、未水化的水泥顆粒、孔 隙、自由水和吸附水，它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之改變。思考題3-2為什么在生產(chǎn)水泥時(shí)既要摻入石膏，又要限制水泥中三氧化硫含量？-水泥生產(chǎn)時(shí)摻入適量石膏，主要是石膏與熟料

2、礦物鋁酸三鈣C3A起反應(yīng)，生成鈣磯 石，鈣磯石很難溶解于水，它沉淀在水泥顆粒表面上形成保護(hù)膜，控制了水泥的水 化反應(yīng)速度，調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。-如不摻入石膏或石膏摻量不足時(shí)，水泥熟料中的C3A遇水后，水化反應(yīng)的速度很快， 會(huì)使水泥發(fā)生瞬凝或急凝現(xiàn)象。為了延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間，方便施工，在生產(chǎn)水泥時(shí)要加 入適量石膏。-若水泥中三氧化硫含量太大，水泥硬化后，在有水存在的情況下，硫酸鹽還會(huì)繼續(xù) 與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)，體積增大，引起水泥石的開(kāi)裂，引起水泥體積安定性不 良。為此，需要限制水泥中三氧化硫含量。思考題3-3今有A、B兩類硅酸鹽水泥熟料，其礦物組成列于下表，試分析以下兩種水泥 性能有何差異?為什么？組成

3、/ %種 類GS二c2sGAGAA58161115B3939616-答：由A組硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展速度、水化熱、28d的強(qiáng) 度均高于由B組硅酸鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥，但耐腐蝕性則低于由B組硅酸 鹽水泥熟料配制的硅酸鹽水泥。-出現(xiàn)上述差異的主要原因是A組熟料中，CS和CA的含量均高于B組熟料，因而 出現(xiàn)了上述性能上的差異。思考題3-4四種白色粉末為生石灰粉、石灰石粉、建筑石膏和白水泥，其標(biāo)簽已經(jīng)脫落， 如何辨別？-鑒別這四種白色粉末的方法很多，主要是根據(jù)四者的特性來(lái)加以區(qū)別。取相同質(zhì)量 的四種粉末，分別加入適量的水拌合為同一稠度的漿體。-其中放熱量最大的是生石灰粉；-在5

4、-30分鐘內(nèi)凝結(jié)硬化并具有一定強(qiáng)度的是建筑石膏；-在45min-12h內(nèi)凝結(jié)硬化的為白色硅酸鹽水泥；加水后無(wú)任何反應(yīng)的為白色石灰石粉。思考題3-5如何控制施工中進(jìn)場(chǎng)水泥的質(zhì)量？對(duì)施工中使用的水泥應(yīng)優(yōu)先采用旋窯生產(chǎn)的合格產(chǎn)品，如立窯生產(chǎn)的水泥，應(yīng)認(rèn)真檢驗(yàn)其組成及主要指標(biāo)后使用；-對(duì)進(jìn)場(chǎng)水泥在檢驗(yàn)生產(chǎn)廠家的試驗(yàn)報(bào)告和質(zhì)量保證書時(shí)，重點(diǎn)察看氧化鎂、三氧化 硫含量及凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度和安定性指標(biāo)，在出廠合格證齊全和化驗(yàn)單符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn) 基礎(chǔ)上，還必須核驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)水泥是否與質(zhì)量保證書相符合，包裝標(biāo)志是否齊全，水泥 是否錯(cuò)進(jìn)或混進(jìn)，有否受潮結(jié)塊現(xiàn)象。-在認(rèn)真檢查合格后，按批次抽樣送檢，檢驗(yàn)項(xiàng)目全部合格后方準(zhǔn)予拌制混

5、凝土。-我國(guó)一些地區(qū)實(shí)施水泥準(zhǔn)用證制度，這是對(duì)限制外來(lái)水泥進(jìn)入、保護(hù)本地產(chǎn)水泥用 于工程的宏觀控制，它并不能替代出廠水泥100%合格，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的水泥仍必須進(jìn) 行檢查。-同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件綜合考慮選擇水泥；還要注意，不同 生產(chǎn)廠家出廠的相同強(qiáng)度等級(jí)的水泥不得混用。思考題3-6硬化的水泥石中，水泥熟料顆粒是否完全水化？-水泥的水化和凝結(jié)硬化是從水泥顆粒表面開(kāi)始，逐漸往水泥顆粒的內(nèi)核深入進(jìn)行的。-開(kāi)始時(shí)水化速度快，水泥的強(qiáng)度增長(zhǎng)也較快；但由于水化不斷進(jìn)行，堆積在水泥顆 粒周圍的水化物不斷增多，阻礙水和水泥未水化部分的接觸，水化減慢，強(qiáng)度增長(zhǎng) 也逐漸減慢，但無(wú)論時(shí)間多久，水泥顆粒

6、的內(nèi)核很難完全水化。-因此，在硬化水泥石中，同時(shí)包含有水泥熟料的水化產(chǎn)物、未水化的水泥顆粒、孔 隙、自由水和吸附水，它們?cè)诓煌瑫r(shí)期相對(duì)數(shù)量的變化，使水泥石的性質(zhì)隨之改變。思考題3-7弓I起水泥安定性不良的原因有哪些?如何檢測(cè)？-安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。-當(dāng)水泥漿體硬化過(guò)程發(fā)生了不均勻的體積變化，會(huì)導(dǎo)致水泥石膨脹開(kāi)裂、翹曲，即 安定性不良。安定性不良的水泥會(huì)降低建筑物質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故-引起水泥安定性不良的原因有三個(gè)：熟料中游離氧化鎂過(guò)多。水泥中的氧化鎂(MgO)在水泥凝結(jié)硬化后，會(huì)與水生成Mg(OH)2。該反應(yīng)比過(guò)燒的氧化鈣與水的 反應(yīng)更加緩慢，且體積膨脹，會(huì)在水泥

7、硬化幾個(gè)月后導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂。-石膏摻量過(guò)多。當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí)，水泥硬化后，在有水存在的情況下，它還會(huì) 繼續(xù)與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣(俗稱鈣磯石，簡(jiǎn)寫成AFt)， 體積約增大1. 5倍，引起水泥石開(kāi)裂。-熟料中游離氧化鈣過(guò)多。水泥熟料中含有游離氧化鈣，其中部分過(guò)燒的氧化鈣CaO 在水泥凝結(jié)硬化后，會(huì)緩慢與水生成Ca(OH)2。該反應(yīng)體積膨脹，使水泥石發(fā)生不 均勻體積變化。-上述物質(zhì)均在水泥硬化后開(kāi)始或繼續(xù)進(jìn)行水化反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物體積膨脹而使水泥 石開(kāi)裂，甚至引起嚴(yán)重質(zhì)量事故。思考題3-8某些安定性不合格的水泥，在存放一段時(shí)間后變?yōu)楹细瘢瑸槭裁矗?某些安定性輕度不合格的水泥，一

8、般是因?yàn)樗嗄ブ坪蟮拇鎯?chǔ)時(shí)間較短，殘存的游 離氧化鈣未完全水化消解所致。-這些水泥在空氣中放置24周以上，水泥中的部分游離氧化鈣可吸收空氣中的水蒸 氣而水化(或消化)，即在空氣中存放一段時(shí)間后由于游離氧化鈣的含量減少，其膨 脹作用減小或消除，因此該水泥的體積安定性有可能由輕度不合格變?yōu)楹细瘛?必須注意的是，這樣的水泥在重新檢驗(yàn)并確認(rèn)所有性能均符合要求后方可按照標(biāo)定 的強(qiáng)度等級(jí)使用。當(dāng)然，并不是說(shuō)，安定性不合格的水泥存放一段時(shí)間后都會(huì)變合 格。思考題3-9新出廠的水泥能否立刻使用？-新出廠的水泥不宜立即使用，主要有兩個(gè)問(wèn)題：-一是因?yàn)樾鲁鰪S的水泥溫度一般較高（可達(dá)50100%以上），這不僅影響混

9、凝土的工 作性，還易產(chǎn)生溫縮裂縫；-二是需檢驗(yàn)合格。因若水泥中殘存的游離氧化鈣未消解，還可能會(huì)引起水泥安定性 不良。一些立窯水泥需存放一段時(shí)間才使水泥安定性合格。-思考題3-11為什么流動(dòng)的軟水對(duì)水泥石有腐蝕作用？-水泥石中的絕大部分是不溶于水的，其中的氫氧化鈣溶解度也很低，在一般的水中， 水泥石表面的氫氧化鈣和水中的碳酸氫鹽反應(yīng)，生成碳酸鈣，填充在毛細(xì)孔中，并 覆蓋在水泥石的表面，對(duì)水泥石起保護(hù)作用。因此，水泥石在一般水中是難以腐蝕 的。-思考題3-11為什么流動(dòng)的軟水對(duì)水泥石有腐蝕作用？-但水泥石長(zhǎng)期與雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水等含碳酸氫鹽少的軟水相接觸， 會(huì)溶出氫氧化鈣。-在靜水及無(wú)

10、水壓的情況下，溶出的氫氧化鈣在水中很快飽和，溶解作用會(huì)中止，溶 出將只限于表層，對(duì)水泥石影響不大。-如果有流水及壓力水作用，氫氧化鈣不斷溶解流失，而且由于水泥石中堿度的降低 還會(huì)引起其它水化物的分解溶蝕，使水泥石進(jìn)一步破壞，以致全部潰裂。此為軟水 侵蝕，又稱溶出性侵蝕。思考題3-12為何礦渣水泥、火山灰水泥的耐腐蝕性優(yōu)于硅酸鹽水泥？-這是因?yàn)榈V渣水泥、火山灰水泥的熟料含量較少，故水化后生成的易受腐蝕的氫氧 化鈣和水化鋁酸鈣較少，再加上礦渣和火山灰等活性混合材與熟料的水化產(chǎn)物氫氧 化鈣發(fā)生反應(yīng)，即發(fā)生“二次水化”生成水化硅酸鈣等水化產(chǎn)物，使水泥石中的氫 氧化鈣含量大為降低，而氫氧化鈣的耐腐蝕性較

11、差。-另一方面，二次水化形成較多的水化產(chǎn)物使水泥石結(jié)構(gòu)更為致密，亦提高了水泥石 的抗腐蝕能力。思考題3-13為什么生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)摻適量石膏對(duì)水泥不起破壞作用，而硬化水泥石遇到硫酸鹽溶液的環(huán)境時(shí)生成的石膏就有破壞作用？-答：硫酸鹽對(duì)水泥石有腐蝕作用，是因?yàn)榕蛎浶援a(chǎn)物高硫型水化硫鋁酸鈣是在變形 能力很小的水泥石內(nèi)產(chǎn)生的，故可以把水泥石脹裂。-生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的適量石膏也會(huì)和水化產(chǎn)物C AH反應(yīng)生成膨脹性產(chǎn)物高硫型水化 硫鋁酸鈣，但該水化產(chǎn)物主要在水泥漿體凝結(jié)前產(chǎn)生，凝結(jié)后產(chǎn)生的較少。但此時(shí) 由于水泥漿還未凝結(jié)，尚具有流動(dòng)性或可塑性，因而對(duì)水泥漿體的結(jié)構(gòu)無(wú)破壞作用。 并且硬化初期的水泥石中毛細(xì)孔含量

12、較高，可以容納少量膨脹的鈣磯石，而不會(huì)使 水泥石開(kāi)裂，因而無(wú)破壞作用，只起到了緩凝的作用。-若生產(chǎn)時(shí)摻入的石膏過(guò)多，在水泥凝結(jié)硬化后還繼續(xù)產(chǎn)生高硫型水化硫鋁酸鈣，此 時(shí)對(duì)水泥石將有破壞作用。思考題2-1普通石膏浮雕板用于廁所、浴室為何易出現(xiàn)發(fā)霉變形?如何改善其耐水性？-廚房、廁所、浴室等處一般較潮濕，普通石膏制品具有較強(qiáng)的吸濕性和吸水性，在 潮濕的環(huán)境中，石膏晶體間的粘結(jié)力削弱，強(qiáng)度下降、變形，且還會(huì)發(fā)霉。-建筑石膏一般不宜在潮濕和溫度過(guò)高的環(huán)境中使用。欲改善其耐水性，可于建筑石 膏中摻入一定量的水泥或其他含活性SiO2、A1203及CaO的材料，如粉煤灰、石灰。 摻入有機(jī)防水劑亦可改善石膏制

13、品的耐水性。思考題2-2建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi)，而不適用于室外使用？-解：建筑石膏及其制品適用于室內(nèi)裝修，主要是由于建筑石膏及其制品在凝結(jié)硬化 后具有以下的優(yōu)良性質(zhì)：-（1）石膏表面光滑飽滿，顏色潔白，質(zhì)地細(xì)膩，具有良好的裝飾性。加入顏料后， 可具有各種色彩。建筑石膏在凝結(jié)硬化時(shí)產(chǎn)生微膨脹，故其制品的表面較為光滑飽 滿，棱角清晰完整，形狀、尺寸準(zhǔn)確、細(xì)致，裝飾性好；-（2）硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔，故其保溫性、吸聲性好。-（3）硬化后石膏的主要成分是二水石膏，當(dāng)受到高溫作用時(shí)或遇火后會(huì)脫出21% 左右的結(jié)晶水，并能在表面蒸發(fā)形成水蒸氣幕，可有效地阻止火勢(shì)的蔓延，具有一 定的防

14、火性。并且無(wú)有害氣體產(chǎn)生。-（4）建筑石膏制品還具有較高的熱容量和一定的吸濕性，故可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和 濕度，改變室內(nèi)的小氣候。-在室外使用建筑石膏制品時(shí)，必然要受到雨水冰凍等的作用，而建筑石膏制品的耐 水性差，且其吸水率高，抗?jié)B性差、抗凍性差，所以不適用于室外使用。思考題2-3某單位宿舍樓的內(nèi)墻使用石灰砂漿抹面。數(shù)月后，墻面上出現(xiàn)了許多不規(guī)則的 網(wǎng)狀裂紋。同時(shí)在個(gè)別部位還發(fā)現(xiàn)了部分凸出的放射狀裂紋。試分析上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。-解：石灰砂漿抹面的墻面上出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂紋，引發(fā)的原因很多，但最主要的 原因在于石灰在硬化過(guò)程中，蒸發(fā)大量的游離水而引起體積收縮的結(jié)果。-墻面上個(gè)別部位出現(xiàn)凸出的呈放射

15、狀的裂紋，是由于配制石灰砂漿時(shí)所用的石灰中 混入了過(guò)火石灰。這部分過(guò)火石灰在消解、陳伏階段中未完全熟化，以致于在砂漿 硬化后，過(guò)火石灰吸收空氣中的水蒸汽繼續(xù)熟化，造成體積膨脹。從而出現(xiàn)上述現(xiàn) 象。思考題2-4古代的石灰漿經(jīng)檢測(cè)強(qiáng)度甚高。有人說(shuō)古代的石灰質(zhì)量?jī)?yōu)于現(xiàn)在石灰。此說(shuō)法 對(duì)否？-石灰水化后逐漸凝結(jié)硬化，主要包括下面兩個(gè)過(guò)程：干燥結(jié)晶硬化過(guò)程和碳化過(guò)程。-由于碳化作用主要發(fā)生在與空氣接觸的表層，且生成的CaCO3膜層較致密，阻礙了 空氣中C02的滲入和碳化作用的深入，也阻礙了內(nèi)部水分向外蒸發(fā)，因此硬化緩慢， 硬化初期強(qiáng)度低。硬化石灰漿體的主要成分是氫氧化鈣，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間與空氣中CO2接 觸反應(yīng)，生成CaCO3強(qiáng)度提高。-古代的石灰漿經(jīng)檢測(cè)強(qiáng)度甚高并非古代的石灰質(zhì)量?jī)?yōu)于現(xiàn)在的石灰，而是隨著時(shí)間 的推移，石灰的碳化反應(yīng)較為深入和徹底，表現(xiàn)為強(qiáng)度甚高。思考題2-5為什么砂石堆要遠(yuǎn)離石灰堆？砂石堆要遠(yuǎn)離石灰堆主要原因是防止生石灰混入砂石堆。因?yàn)樯宜癁槭焓遥?會(huì)放熱和體積膨脹。若砂石堆混入生石灰，輕則影響混凝土的水化及強(qiáng)度，重則使混凝土開(kāi)裂。特別是 混入生石灰塊，問(wèn)題就更為嚴(yán)重了。思考題2-6水玻璃的化學(xué)組成是什么？水玻璃的模數(shù)、密度（濃度）對(duì)水玻璃的性能有什 么影響？解：通常使用的水玻璃都