土木工程材料課后習(xí)題答案

1、水泥生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料是什么？答：生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料是鈣質(zhì)原料和粘土原料，并輔以少量的校準(zhǔn)原料。石灰石、泥灰和白堊可用作鈣質(zhì)原料，主要提供cao。粘土材料可以是粘土、黃土、頁(yè)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(dāng)?shù)氖啵看穑菏嗑哂芯從齽┑淖饔?，可以緩解水泥凝結(jié)。簡(jiǎn)述了硅酸鹽水泥的主要礦物組成及其對(duì)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(qiáng)度)，硅酸二鈣(緩慢凝固和硬化，低水合放熱，早期低強(qiáng)度，后期高強(qiáng)度)，鋁酸三鈣(最快凝固和硬化，最高水合放熱，低強(qiáng)度)和鋁酸四鈣鐵(快速凝固和硬化，中等水合放熱，低強(qiáng)度)波特蘭水泥

2、的主要水化產(chǎn)物是什么？水泥石的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)由水泥水化產(chǎn)物、未水化的水泥顆粒、孔隙和水組成。簡(jiǎn)述水泥細(xì)度對(duì)水泥性能的影響及測(cè)試方法。答：細(xì)度是指水泥顆粒的厚度。顆粒越細(xì)，與水反應(yīng)的表面積越大，所以水化反應(yīng)更快更完全，早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)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(cè)試。波特蘭水泥體積穩(wěn)定性差的原因是什么？如何測(cè)試？答：一般來(lái)說(shuō)，熟料中含有過(guò)多的游離氧化鈣，也可能是熟料中游離氧化鎂過(guò)多或水泥中

3、石膏過(guò)多造成的。用沸騰法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法可以是餅法或雷克雅未克法。簡(jiǎn)述了硅酸鹽水泥的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律及影響因素答：水合時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度越大。28天的強(qiáng)度大約是3天的兩倍。水泥的強(qiáng)度主要取決于水泥的礦物組成和細(xì)度。以下具體項(xiàng)目應(yīng)選用何種水泥，并說(shuō)明原因a.緊急維修工程或軍事工程b.高爐基礎(chǔ)c.大體積混凝土壩和大型設(shè)備基礎(chǔ)d.水下混凝土工程e.海港項(xiàng)目f.蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土預(yù)制構(gòu)件g.現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件h.高強(qiáng)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(zhǎng)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(jù)教材中描述的各種水泥的性質(zhì)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(yīng)硬化快，早期強(qiáng)度高，3d齡期強(qiáng)度與同等級(jí)其他水泥28d齡期強(qiáng)度相當(dāng)。b、選擇礦渣硅酸鹽水泥和高鋁水泥。因?yàn)檫@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(lái)膨脹低熱膨脹水泥，因?yàn)檫@些水泥在開(kāi)花時(shí)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(fù)合水泥，因?yàn)檫@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?yàn)檫@些水泥具有良好的蒸汽養(yǎng)護(hù)效果，蒸汽養(yǎng)護(hù)有利于這些水泥的二次水化反應(yīng)。g

5、.選擇硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，因?yàn)檫@些水泥凝結(jié)和硬化快，強(qiáng)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?yàn)檫@些水泥硬化q一、選用硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥，因?yàn)檫@些水泥強(qiáng)度高，特別是抗折強(qiáng)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?yàn)檫@些水泥水化快，水化熱多，硬化快，有利于第四委員會(huì)的建設(shè)。k.選擇礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥，因?yàn)檫@些水泥水化后含有較少的氫氧化鈣，具有較強(qiáng)的抗軟水侵蝕能力。長(zhǎng)度選擇強(qiáng)度等級(jí)大于42.5的普通硅酸鹽水泥，是因?yàn)樵撍嗟乃瘹溲趸}含量相對(duì)低于硅酸鹽水泥，強(qiáng)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?yàn)檫@兩種水泥具有良好的耐熱性。選擇火山灰水泥，因?yàn)檫@種水泥具有優(yōu)異的抗摻雜性。它還能提高硬化砂漿的強(qiáng)度和粘結(jié)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(chǎn)物中的氫氧化鈣，促進(jìn)水泥漿體中其他水化產(chǎn)物的分解；鹽腐蝕：硫酸鹽首先與水泥漿體結(jié)構(gòu)中的氫氧化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，然后硫酸鈣與水合鋁酸鈣反應(yīng)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(yīng)生成氫氧化鎂，氫氧化鎂柔軟無(wú)膠凝能力。酸腐蝕：co2與水泥漿中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，然后與含碳酸的水反

7、應(yīng)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(yīng)。強(qiáng)堿腐蝕：鋁酸鹽含量高的硅酸鹽水泥在遇到強(qiáng)堿時(shí)也會(huì)受損。防腐措施：1 .根據(jù)項(xiàng)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(shí)度；3表示保護(hù)性處理。什么是活性混合材料和非活性混合材料？當(dāng)它與波特蘭水泥混合時(shí)，它能起什么作用？答：復(fù)合材料研磨成細(xì)粉并與水混合后，本身不具有凝膠特性，或者其凝結(jié)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?dāng)嚢?，并且在常溫下產(chǎn)生具有水硬性的水合產(chǎn)物，其成為活性混合材料。所有不與水泥反應(yīng)或幾乎沒(méi)有化學(xué)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(diào)整水泥強(qiáng)度等級(jí)

8、。為什么摻有較多活性物質(zhì)的硅酸鹽水泥早期強(qiáng)度較低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快，長(zhǎng)期強(qiáng)度甚至超過(guò)同強(qiáng)度等級(jí)的硅酸鹽水泥？答：這是因?yàn)橥饧觿┑乃磻?yīng)相對(duì)較慢，同一標(biāo)號(hào)的不同水泥在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，而普通硅酸鹽水泥反應(yīng)較快，達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后大部分反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行，而摻外加劑的水泥的水化反應(yīng)小于硅酸鹽水泥，所以后期增長(zhǎng)大于硅酸鹽水泥。由于反應(yīng)緩慢，后期強(qiáng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǔ)、熱氣通道等耐熱工程。粒化高爐礦渣難粉磨，礦渣玻璃體親水性差，與水混合時(shí)易泌水，造成許多毛細(xì)通道和粗孔，在空氣中硬化時(shí)易產(chǎn)生較大的干縮，因此有必要加強(qiáng)保濕和養(yǎng)護(hù)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(jié)構(gòu)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(zhǎng)時(shí)間處于干燥環(huán)境中，膠體會(huì)脫水，這很容易導(dǎo)致細(xì)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