合肥工业大学土木工程材料作业答案2

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1、2.试述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对水泥性能的影响。主要矿物成分名称矿物成分简称含量（%）硅酸三钙3CaO•SiO2C3S37~60硅酸二钙2CaO•SiO2C2S15~37铝酸三钙3CaO•Al2O3C3A7~15铁铝酸四钙4CaO•Al2O3•Fe2O3C4AF10~18影响：（1）提高C3S的含量，可制成高强度水泥。（2）提高C3S和C3A总含量，可制得快硬早强水泥。（3）降低C3A和C3S含量，可制得低水化热水泥（如中热水泥等）。3.简述硅酸盐水泥的水化过程和它的主要水化产物。水化过程：（1）初始反应期：逐渐围绕水泥颗粒形成一水化物膜层。（

2、2）潜伏期：水化物膜层逐渐增厚→破裂。（3）凝结期：修复（周围饱和程度较低的溶液与尚未水化的水泥颗粒内核接触，再次使反应速度加快，直至形成新的膜层）→凝胶体填充剩余毛细孔。（4）硬化期：水化产物的数量逐渐增多，并向外扩展填充于毛细孔中→产生强度。主要水化产物：水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。4.水泥石的结构如何？在常温下硬化的水泥石，是由水泥凝胶体、未水化的水泥内核与孔隙所组成。水泥凝胶体：在水泥水化过程中形成的以水化硅酸钙凝胶为主体，其中分布着氢氧化钙等晶体的结构。5.硅酸盐水泥有哪些主要技术指标？这些技术指标在

3、工程应用上有何意义？一、细度意义：（1）水泥颗粒越细，其比表面积就越大，与水的接触面越多，水化反应进行得越快、越充分，凝结硬化越快，强度（特别是早期强度）越高。（2）一般认为，粒径小于40μm的水泥颗粒才具有较高活性，大于100μm时，则几乎接近惰性。因此水泥细度对水泥的性质有很大的影响。（3）但水泥越细，越易吸收空气中水分而受潮，不利于储存。（4）此外，提高水泥的细度要增加粉磨能耗，降低粉磨设备的生产率，增加成本。二、凝结时间意义：（1）水泥初凝时，凝聚结构形成，水泥浆开始失去可塑性，若在水泥初凝后还进行施工，不但由于水泥浆体可塑性降低不利于施工成

4、型，而且还将影响水泥内部结构的形成，降低强度。所以，为使混凝土和砂浆有足够的时间进行搅拌、运输、浇注、振捣、成型或砌筑，水泥的初凝时间不能太短。（2）当施工结束以后，则要求混凝土尽快硬化，并具有强度，因此水泥的终凝时间不能太长。三、体积安定性意义：（1）使用安定性不良的水泥，水泥制品表面将鼓包、起层、产生膨胀性的龟裂等，强度降低，甚至引起严重的工程质量事故。（2）体积安定性不合格的水泥为不合格品，不得在工程中使用。（3）但某些体积安定性不良的水泥在放置一段时间后，由于水泥中游离的CaO吸收空气中的水分而水化，其安定性变得合格。四、强度意义：（1）水泥

5、强度一般是指水泥胶砂试件单位面积上所能承受的最大外力，根据外力作用方式的不同，把水泥的强度分为抗压强度、抗折强度、抗拉强度等。这些强度之间既有内在的联系，又有很大的区别。（2）水泥的抗压强度最高，一般是抗拉强度的8~20倍，实际建筑结构中主要是利用水泥的抗压强度。五、水化热意义：（1）水泥的放热过程可以持续很长时间，但大部分热量是在早期放出，放热对混凝土结构影响最大的也是在早期，特别是在最初3d或7d内。（2）硅酸盐水泥水化热很大，当用硅酸盐水泥来浇注大型基础、桥梁墩台、水利工程等大体积混凝土构筑物时，由于混凝土本身是热的不良导体，水化热积蓄在混凝土

6、内部不易发散，使混凝土内部温度急剧上升，内外温差可达到50~60℃，产生很大的温度应力，导致混凝土开裂，严重影响了混凝土结构的完整性和耐久性。（3）大体积混凝土中一般要严格控制水泥的水化热，有事还应对混凝土结构物采用相应的温控施工措施，如原材料降温，使用冰水，埋冷凝水管及特殊的养护等。（4）由于硅酸盐水泥的水化热很大，因此不能用于大体积混凝土中。六、标准稠度用水量意义：在测定水泥的凝结时间、体积安定性等一些性质时，为避免出现误差并使结果具有可比性，必须在规定的水泥标准稠度下进行试验。七、不溶物和烧失量意义：（1）不溶物是指水泥经酸和碱处理后，不能被溶

7、解的残余物。它是水泥中非活性组分的反映，主要由生料、混合材和石膏中的杂质产生。（2）烧失量是指水泥经高温灼烧以后的质量损失率。八、氯离子含量意义：会引起钢筋锈蚀等耐久性问题。九、碱含量意义：（1）降低强度；（2）减少流动性；（3）增加变形；（4）发生有害的碱—骨料反应，降低耐久性。8.硅酸盐水泥石腐蚀的类型主要有哪几种？产生腐蚀的主要原因是什么？防止腐蚀的措施有哪些？类型：（1）软水腐蚀（溶出性侵蚀）（2）硫酸盐腐蚀（3）镁盐的腐蚀（4）碳酸腐蚀（5）一般酸类腐蚀（6）强碱腐蚀（7）盐类循环结晶腐蚀原因：（1）外部原因：①较高的温度；②较快的水流速；

8、③干湿循环；④酸、碱、盐溶液作用。（2）内部原因：①水泥石中含有氢氧化钙、水化铝酸钙等不耐腐蚀的水化产物和过