土木工程材料課后習題答案

1、水泥生產硅酸鹽水泥的主要原料是什么？答：生產硅酸鹽水泥的主要原料是鈣質原料和粘土原料，并輔以少量的校準原料。石灰石、泥灰和白堊可用作鈣質原料，主要提供cao。粘土材料可以是粘土、黃土、頁巖等。主要提供二氧化硅、三氧化二鋁和少量的三氧化二鐵。為什么要在硅酸鹽水泥中摻入適當的石膏？答：石膏具有緩凝劑的作用，可以緩解水泥凝結。簡述了硅酸鹽水泥的主要礦物組成及其對水泥性能的影響回答：硅酸三鈣(快速凝固和硬化，高水合放熱，高強度)，硅酸二鈣(緩慢凝固和硬化，低水合放熱，早期低強度，后期高強度)，鋁酸三鈣(最快凝固和硬化，最高水合放熱，低強度)和鋁酸四鈣鐵(快速凝固和硬化，中等水合放熱，低強度)波特蘭水泥

2、的主要水化產物是什么？水泥石的結構是什么？答：主要有兩種類型：凝膠和晶體。凝膠水合硅酸鈣和水合鐵酸鈣；晶體包括氫氧化鈣、水合鋁酸鈣和水合硫鋁酸鈣。水泥漿的結構由水泥水化產物、未水化的水泥顆粒、孔隙和水組成。簡述水泥細度對水泥性能的影響及測試方法。答：細度是指水泥顆粒的厚度。顆粒越細，與水反應的表面積越大，所以水化反應更快更完全，早期強度和后期強度更高，但在空氣中的硬化收縮更大，研磨成本也更高。如果水泥顆粒太粗，不利于水泥活性的發(fā)揮。篩選法和比表面積(伯特法)主要用于測試。波特蘭水泥體積穩(wěn)定性差的原因是什么？如何測試？答：一般來說，熟料中含有過多的游離氧化鈣，也可能是熟料中游離氧化鎂過多或水泥中

3、石膏過多造成的。用沸騰法進行試驗，試驗方法可以是餅法或雷克雅未克法。簡述了硅酸鹽水泥的強度發(fā)展規(guī)律及影響因素答：水合時間越長，強度越大。28天的強度大約是3天的兩倍。水泥的強度主要取決于水泥的礦物組成和細度。以下具體項目應選用何種水泥，并說明原因a.緊急維修工程或軍事工程b.高爐基礎c.大體積混凝土壩和大型設備基礎d.水下混凝土工程e.海港項目f.蒸汽養(yǎng)護混凝土預制構件g.現澆混凝土構件h.高強度混凝土一.混凝土地板和人行道j.冬季施工用混凝土k.與流水接觸的混凝土長度水位變化區(qū)域的混凝土m.耐熱接觸混凝土有滲透要求的混凝土答：根據教材中描述的各種水泥的性質和適用范圍，上述具體工程中選用的水泥

4、有：a.選擇高鋁汩汩和快硬水泥。兩種漂浮物應硬化快，早期強度高，3d齡期強度與同等級其他水泥28d齡期強度相當。b、選擇礦渣硅酸鹽水泥和高鋁水泥。因為這兩種水泥具有良好的耐熱性。選擇礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、低熱礦渣水泥、中熱硅酸鹽水泥來膨脹低熱膨脹水泥，因為這些水泥在開花時幾乎不放熱。d .選擇抗?jié)B性好、水化熱低、性能穩(wěn)定的礦渣水泥、火山灰水泥、低熱礦渣水泥和中熱硅酸鹽水泥。e.最好使用高鋁水泥抗硫酸鹽水，或礦渣水泥和復合水泥，因為這些水泥具有良好的抗硫酸鹽。f選擇礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥，因為這些水泥具有良好的蒸汽養(yǎng)護效果，蒸汽養(yǎng)護有利于這些水泥的二次水化反應。g

5、.選擇硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，因為這些水泥凝結和硬化快，強度高。h.選擇波特蘭水泥、高鋁水泥和快速硬化波特蘭水泥，因為這些水泥硬化q一、選用硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥，因為這些水泥強度高，特別是抗折強度高，非常適合道路工程的要求。j.選擇硅酸鹽水泥、高鋁水泥和快硬硅酸鹽水泥，是因為這些水泥水化快，水化熱多，硬化快，有利于第四委員會的建設。k.選擇礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥，因為這些水泥水化后含有較少的氫氧化鈣，具有較強的抗軟水侵蝕能力。長度選擇強度等級大于42.5的普通硅酸鹽水泥，是因為該水泥的水化氫氧化鈣含量相對低于硅酸鹽水泥，強度要求在42.5以上，能夠滿足工程要求。m.選擇礦渣

6、水泥和高鋁水泥，因為這兩種水泥具有良好的耐熱性。選擇火山灰水泥，因為這種水泥具有優(yōu)異的抗摻雜性。它還能提高硬化砂漿的強度和粘結力，改善砂漿的抗?jié)B性和干縮性。硅酸鹽水泥泥巖的主要腐蝕類型是什么？腐蝕的主要原因是什么？防止腐蝕的措施是什么？答：腐蝕類型有：軟水侵蝕(溶解侵蝕):軟水能夠溶解水化產物中的氫氧化鈣，促進水泥漿體中其他水化產物的分解；鹽腐蝕：硫酸鹽首先與水泥漿體結構中的氫氧化鈣反應生成硫酸鈣，然后硫酸鈣與水合鋁酸鈣反應生成硬硅鈣石，硬硅鈣石發(fā)生體積膨脹；鎂鹽與水泥漿體中的氫氧化鈣反應生成氫氧化鎂，氫氧化鎂柔軟無膠凝能力。酸腐蝕：co2與水泥漿中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，然后與含碳酸的水反

7、應生成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣易溶于水。硫酸或鹽酸能與水泥漿中的氫氧化鈣反應。強堿腐蝕：鋁酸鹽含量高的硅酸鹽水泥在遇到強堿時也會受損。防腐措施：1 .根據項目所處的環(huán)境選擇合適的水泥品種；2.提高水泥漿的密實度；3表示保護性處理。什么是活性混合材料和非活性混合材料？當它與波特蘭水泥混合時，它能起什么作用？答：復合材料研磨成細粉并與水混合后，本身不具有凝膠特性，或者其凝結能力很小。然而，磨碎的混合材料與石灰、石膏或波特蘭水泥一起與水攪拌，并且在常溫下產生具有水硬性的水合產物，其成為活性混合材料。所有不與水泥反應或幾乎沒有化學作用的人造或天然研磨礦物材料都是非活性材料。用于改善水泥性能和調整水泥強度等級

8、。為什么摻有較多活性物質的硅酸鹽水泥早期強度較低，后期強度發(fā)展較快，長期強度甚至超過同強度等級的硅酸鹽水泥？答：這是因為外加劑的水化反應相對較慢，同一標號的不同水泥在規(guī)定的時間內可以達到規(guī)定的強度，而普通硅酸鹽水泥反應較快，達到規(guī)定的強度后大部分反應已經進行，而摻外加劑的水泥的水化反應小于硅酸鹽水泥，所以后期增長大于硅酸鹽水泥。由于反應緩慢，后期強度似乎增加很快。與普通硅酸鹽水泥相比，礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥的性能有什么不同？分析了這四種水泥的用途和禁用范圍。答：礦渣硅酸鹽水泥含有大量的礦渣，而礦渣本身是在高溫下形成的耐火材料。硬化后，氫氧化鈣的質量分數很小，可以承受

9、400的高溫。因此，礦渣硅酸鹽水泥具有良好的耐熱性，適用于高溫車間、高爐基礎、熱氣通道等耐熱工程。?；郀t礦渣難粉磨，礦渣玻璃體親水性差，與水混合時易泌水，造成許多毛細通道和粗孔，在空氣中硬化時易產生較大的干縮，因此有必要加強保濕和養(yǎng)護火山灰硅酸鹽水泥具有良好的保水性，水化后形成更多的水化硅酸鈣凝膠，使水泥漿體結構致密，具有良好的抗?jié)B性；火山灰硅酸鹽水泥含有大量膠體。如果長時間處于干燥環(huán)境中，膠體會脫水，這很容易導致細微裂紋。此外，空氣中的二氧化碳作用于表面的水合硅酸鈣凝膠，形成碳酸鈣和氧化硅的粉末，這被稱為“粉末化”。因此，火山灰硅酸鹽水泥適用于一般抗?jié)B要求的工程，不適用于干燥環(huán)境中的地面工程，也不