简述硅酸盐水泥的主要水化产物和硬化水泥石的结构。
硅酸盐水泥的主要水化产物是：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。硬化水泥石的结构是由水泥水化产物(主要是水化硅酸钙凝胶)、未水化水泥颗粒、毛细孔(毛细孔水)等组成的不均质的结构体。
硅酸盐水泥的主要化学成分：氧化钙CaO,二氧化硅SiO2,三氧化二铁Fe2O3,三氧化二铝Al2O3.
硅酸盐水泥的主要矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2,简式C3S）,硅酸二钙（2CaO·SiO2,简式C2S）,铝酸三钙（3CaO·Al2O3,简式C3A）,铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3,简式C4AF）.
水泥的凝结和硬化：
1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；
2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2；
3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙,不稳定）；
3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石,三硫型水化铝酸钙）；
3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）；
4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O.
水泥速凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象.高温使得石膏中结晶水脱水,变成浆状体,从而失去调节凝结时间的能力.假凝现象与很多因素有关,一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高,使二水石膏脱水成半水石膏的缘故.当水泥拌水后,半水石膏迅速与水反应为二水石膏,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化.另外,某些含碱较高的水泥,硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大,也会造成假凝.假凝与快凝不同,前者放热量甚微,且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度无不利影响.
简述硅酸盐水泥的主要水化产物和硬化水泥石的结构。
硅酸盐水泥的主要水化产物是：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。硬化水泥石的结构是由水泥水化产物(主要是水化硅酸钙凝胶)、未水化水泥颗粒、毛细孔(毛细孔水)等组成的不均质的结构体。 硅酸盐水泥的主要化学成分：氧化钙CaO,二氧化硅SiO2,三氧化二铁Fe2O3,三氧化二铝Al2O3. 硅酸盐水泥的主要矿物：硅酸三钙（3CaO·SiO2,简式C3S）,硅酸二钙（2CaO·SiO2,简式C2S）,铝酸三钙（3CaO·Al2O3,简式C3A）,铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3,简式C4AF）. 水泥的凝结和硬化： 1)、3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2； 2)、2CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O（凝胶）+Ca（OH）2； 3)、3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O（水化铝酸钙,不稳定）； 3CaO·Al2O3+3CaSO4·2 H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O（钙矾石,三硫型水化铝酸钙）； 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4 H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕（单硫型水化铝酸钙）； 4)、4CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O. 水泥速凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象.高温使得石膏中结晶水脱水,变成浆状体,从而失去调节凝结时间的能力.假凝现象与很多因素有关,一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高,使二水石膏脱水成半水石膏的缘故.当水泥拌水后,半水石膏迅速与水反应为二水石膏,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化.另外,某些含碱较高的水泥,硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大,也会造成假凝.假凝与快凝不同,前者放热量甚微,且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性,并达到正常凝结,对强度无不利影响.
混凝土习题与复习思考题
1.砂颗粒级配、细度模数的概念及测试和计算方法。 2.石子最大粒径、针片状、压碎指标的概念及测试和计算方法。 3.粗骨料最大粒径的限制条件。 4.路用石料有哪几项主要技术性能指标？ 5.石料的磨耗率大小与耐磨性能的关系。 6.集料磨光值、磨耗值和冲击值表征石料的什么性能？这些数值对路面抗滑层用集料有什么实际意义？ 7.减水剂的作用机理和使用效果。 8.从技术经济及工程持点考虑，针对大体积混凝土、高强混凝土、普通现浇混凝土、混凝土预制构件、喷射混凝土和泵送混凝土工程或制品，选用合适的外加剂品种，并简要说明理由。 9.混凝土拌合物和易性的概念、测试方法、主要影响因素、调整方法及改善措施。 10.混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗拉强度和劈裂抗拉强度的概念及相互关系。 11.影响混凝土强度的主要因素及提高强度的主要措施有哪些？ 12.在什么条件下能使混凝土的配制强度与其所用水泥的强度等级相等？ 13.影响混凝土干缩值大小的主要因素有哪些？ 14.温度变形对混凝土结构的危害。 15.混凝土抗磨性概念和表示方式。 16.影响混凝土耐久性的主要因素及提高耐久性的措施有哪些？ 17.混凝土的合理砂率及确定的原则是什么？
18.混凝土质量（强度）波动的主要原因有哪些？ 19.甲、乙两种砂，取样筛分结果如下： 筛孔尺寸（mm） 4.752. 361.180. 6000.3000.150< 0.150筛余量（g）甲砂021040乙砂 （1）分别计算细度模数并评定其级配。 （2）欲将甲、乙两种砂混合配制出细度模数为 2.7的砂，问两种砂的比例应各占多少？混合砂的级配如何？ 20.某道路工程用石子进行压碎值指标测定，称取 13.2～16mm的试样3000克，压碎试验后采用 2.36mm的筛子过筛，称得筛上石子重2815克，筛下细料重185克。求该石子的压碎值指标。 21.钢筋混凝土梁的截面最小尺寸为320mm，配置钢筋的直径为20mm，钢筋中心距离为80mm，问可选用最大粒径为多少的石子？ 22.某工程用碎石和普通水泥 32.5级配制C40混凝土，水泥强度富余系数 1.10，混凝土强度标准差 4.0MPa。求水灰比。 若改用普通水泥
水泥习题及复习思考题1
水泥习题及复习思考题1 水泥习题及复习思考题1 水泥习题及复习思考题 1. 硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么？它们单独与水作用时的特性如何？ 2. 硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？ 3. 制造硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量的石膏？石膏掺得太少或过多时，将产生什么情况？ 4. 何谓水泥的凝结时间？国家标准为什么要规定水泥的凝结时间？ 5. 硅酸盐水泥产生体积安定性不良的原因是什么？为什么？如何检验水泥的安定性？ 6. 硅酸盐水泥强度发展的规律怎样？影响其凝结硬化的主要因素有哪些？怎样影响？ 7. 现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物组成如下表所示，试估计和比较这两厂生产的硅酸盐水泥的强度增长速度和水化热等性质上有何差异？为什么？ 生产厂熟料矿物组成（%）C3SC2SC3AC4AF甲厂52211017乙厂4530718 8. 为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥石不起破坏作用，而硬化水泥石在有硫酸盐的环境介质中生成石膏时就有破坏作用？ 9. 硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪些？腐蚀后水泥石破坏的形式有哪几种？ 10. 何谓活性混合材料和非活性混合材料？它们加入硅酸盐水泥中各起什么作用？硅酸盐水泥常掺入哪几种活性混合材料？ 11. 活性混合材料产生水硬性的条件是什么？ 12. 某工地材料仓库存有白色胶凝材料3桶，原分别标明为磨细生石灰、建筑石膏和白水泥，后因保管不善，标签脱落，问可用什么简易方法来加以辩认？ 13. 测得硅酸盐水泥标准试件的抗折和抗压破坏荷载如下，试评定其强度等级。 抗折破坏荷载（kN）抗压破坏荷载（kN） 3d28d3d28d1.792.9042.184.841.085.21.812.8341.283.640.383.91.923.5243.587.144.88 7.5 14. 在下列混凝土工程中，试分别选用合适的水泥品种，并说明选用的理由？ （1）早期强度要求高、抗冻性好的混凝土； （2）抗软水和硫酸盐腐蚀较强、耐热的混凝土； （3）抗淡水侵蚀强、抗渗性高的混凝土； （4）抗硫酸盐腐蚀较高、干缩小、抗裂性较好的混凝土；
水泥作业答案及考试试题
4.1 1 2 3 化合物的性质。 4 称为二次水化反应。 5水腐蚀。 化硅酸盐、 4.2 1 泥性能不合格。 2 泥受到了限制。 w 3 所以它适用于有耐磨性要求的工程。 因而不宜用于耐磨性要求的混凝土工程。 4 好。 5
2 水化硫铝酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝酸钙。硬化水泥石由水泥熟料矿物水化的 凝胶体和结晶体、未水化的水泥颗粒、水和孔隙组成。 3 后期引起水泥石的膨胀开裂破坏。 40 m 100 m 时活性 较高。 ④测定水泥强度等级、凝结时间和体积安定性时均必须规定加水量。 了使试验结果具有可比性必须规定加水量。 4 影响水泥凝结硬化的主要因素有以下5 A 的变化。例如C 3 S B C D
泥水化反应 缓慢。当温度低于50 E 拌合用水量及掺加外加剂种类等因素有关。 5 4 A B i 1.5 孔隙中直接结晶成 导致水泥石破坏。ii 酸镁及氯化镁。它们与水泥石中的氢氧化钙起复分解反应生成的氢氧化镁松软而 镁对水泥石起镁盐和硫酸盐的双重腐蚀作用。 C i 碳酸的水作用转变为重碳 ii 种酸对其均有不同程度的腐蚀作用。他们与水泥石中的氢氧化钙作用后生成的化 D破坏。 应力破坏、胀裂破坏。 i
ii iii 6 石在有硫酸盐的环境介质中 7 定性、强度及强度等级、水化热、碱含量、不溶物、烧失量、密度和堆积密度。 它们各自意义如下 过粗则无水化活性。 以标准稠度用水量制备的标准稠度水泥净浆测定。 时间不能太长。 上升到5060 泥质量。 度和堆积密度。 国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999) 终凝时间、不溶物和烧失量中任一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标为不合格品。 8
名师名校勘测设计注册工程师讲义【土木工程材料考前复习指导】第4讲第十二章土木工程材料(三)
第三节水泥 水泥属于水硬性胶凝材料。一般建筑工程中常用的是通用水泥，包括硅酸盐水泥（代号P·Ⅰ，P·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥，代号P·O）、矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥，代号P·S）、粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥，代号P·F）、火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥，代号P·P）和复合硅酸盐水泥（简称复合水泥，代号P·C）六大种。 一、硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料，0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细而成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，代号为P·Ⅰ；掺加不超过水泥质量5%石灰石或或粒化高炉矿渣的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。 1、硅酸盐水泥熟料矿物组成及主要特征 硅酸盐水泥熟料矿物组成及其主要特征见下表。调整各矿物的比例水泥的性能会发生变化，如提高硅酸三钙的含量可制得高强水泥。 硅酸盐水泥熟料矿物组成与主要特征 由于铝酸三钙凝结硬化速度很快，会使水泥浆体出现瞬时凝结的现象，影响水泥的正常使用，掺入石膏可以达到延缓凝结的目的，即石膏起缓凝作用。 2、硅酸盐水泥的水化过程及水化产物 硅酸盐水泥水化放热曲线见图2，其中第一放热峰对应的是铝酸三钙与石膏反应生产钙钒石的反应，第二放热峰为硅酸三钙的水化放热峰，第二放热峰出现的时间对应于水泥的初凝时间。硅酸三钙的水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙。
图2 硅酸盐水泥的水化放热曲线 硅酸盐水泥的水化产物有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。在完全水化的水泥石中，水化硅酸钙凝胶约占70％，氢氧化钙约占20％，水化硫铝酸钙约占7%，其中水化硅酸钙凝胶对水泥石的强度和其它性质起决定性作用。 3、水泥石的组成 水泥浆硬化后的水泥石是由水化产物（包括凝胶和晶体）、未水化的水泥熟料颗粒、孔隙（包括凝胶孔、毛细孔和气孔）和水（包括化学结合水、凝胶水、毛细孔水等）组成的不均质体。 水化硅酸钙凝胶孔尺寸为1~5nm，毛细孔尺寸约为10~100nm，水化较为充分的水泥石中，毛细孔尺寸通常小于50nm，由引气剂形成的封闭气孔尺寸约为1mm左右。 [例题1]水泥熟料矿物中水化放热量最大的是： A.硅酸三钙 B.硅酸二钙 C.铝酸三钙 D.铁铝酸四钙 【解析】水泥熟料中水化放热量最大的是铝酸三钙，最少的是硅酸二钙 【答案】C [例题2]普通硅酸盐水泥的水化反应为放热反应，并且有两个典型的放热峰，其中第二个放热峰对应 A.硅酸三钙的水化 B.硅酸二钙的水化
土木工程材料课后习题答案
水泥 生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些 答：生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料和黏土质原料两大类，此外再辅助以少量的校正原料。石灰质原料可采用石灰石、泥灰岩、白垩等，主要提供CaO。黏土质原料可采用黏土、黄土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3。 为什么在硅酸盐水泥的时候要掺入适当的石膏 答：石膏有缓凝剂的作用，缓解水泥凝结。 简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对于水泥性能的影响 答：硅酸三钙（凝结硬化速度快，水化放热量多，强度高）、硅酸二钙（凝结硬化速度慢，水化放热量慢，强度早期低、后期高）、铝酸三钙（凝结硬化速度最快，水化放热量最多，强度低）、铁铝酸四钙（凝结硬化速度快，水化放热量中等，强度低） 硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种水泥石的结构如何 答：主要有凝胶和晶体两类，凝胶又水化硅酸钙、水化铁酸钙；晶体有氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。水泥石结构有水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙和水。 简述水泥细度对于水泥性质的影响，如何检验 答：细度是指水泥颗粒的粗细程度，颗粒越细，与水反应的表面积就越大，因而水化反应较快且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，磨细成本也较高。水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。 主要用筛选法和比表面积（勃氏法）检验。 造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种如何检验 答：一般由于熟料中所含游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中游离氧化镁过多或水泥中石膏过多所致。用煮沸法检验，测试方法可用饼法或雷氏法。 简述硅酸盐水泥的强度发展规律以及影响因素 答：水化时间越久，强度越大，28天时强度约约三天时的两倍。水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。 在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由 A.紧急抢修的工程或军事工程 B.高炉基础 C.大体积混凝土坝和大型设备基础 D.水下混凝土工程 E.海港工程 F.蒸汽养护的混凝土预制构件 G.现浇混凝土构件 H.高强混凝土 I.混凝土地面和路面 J.冬季施工的混凝土 K.与流水接触的混凝土 L.水位变化区的混凝土 M.耐热接触的混凝土 N.有搞渗要求的混凝土
水泥主要水化产物种类及其对水泥石或混凝土性能的影响
水泥主要水化产物种类及其对水泥石或混凝土性能的影响 （1）水化过程分析水化产物： 第一阶段：从水泥拌水到初凝为止, C3S与水迅速反应生成饱和CH溶液, 并析出晶体, 与此同时石膏也进入溶液与C3A反应生成细小的钙矾石晶体。第二阶段：初凝到24小时，水泥水化加速，生成较多CH、AFt，同时水泥颗粒上长出纤维状CSH凝胶体。第三阶段：24小时以后，石膏耗尽，AFt转化成AFm，还形成C4(A,F)H13。CSH、CH、AFm、 C4(A,F)H13数量不断增加。 （2）水化产物对水泥石或混凝土性能的影响： A：C-S-H凝胶 纤维状体系，是水泥石强度主要来源。C-S-H凝胶的凝胶孔结构影响对水的吸收，对水泥石干燥收缩产生影响。水化开始时，C-S-H凝胶形成的覆盖层会减缓水泥的水化作用，一定程度上影响凝结时间。 B：CH晶体 结晶完好、六方板状、层状晶体，水泥石中最易受侵蚀物质。对水泥石强度贡献很少。其层间较弱的联结，可能是水泥石受力时裂缝的发源地和侵蚀离子的快速通道。CH的有利作用：是水泥石的主要组成，是维持水泥石碱度的重要组成，是其他水泥水化产物稳定存在的重要前提。CH的不利作用：易于产生层状解理，大量存在于集料与水泥石的界面，影响混凝土的强度和耐侵蚀性能(抗钢筋锈蚀性能、抗碳化性能、抗溶蚀性能、体积变形性能等密切相关)，被视为混凝土中的“薄弱环节”。 C：水化硫铝酸盐（AFt、AFm） AFt晶体为六方棱柱状、针棒状晶体、棱面清晰，主要出现在水化早期。AFm晶体为六方板状、片状晶体，成簇或呈花朵状生成，水化后期。AFt对水泥石早期强度贡献很大，过量会使后期强度降低。生成时产生体积膨胀，易形成内应力，使结构破坏。AFt、AFm形成会影响新拌混凝土的流动性。
水泥工艺学知识点
水泥工艺学知识点 1. 胶凝材料：凡在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。有机胶凝材料：沥青、各种树脂。无机胶凝材料分为气硬性（石灰、石膏）和水硬性。 2. 水泥：加入适量水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。 3. 硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 4. 通用硅酸盐水泥的六大类 5. 水泥生产工艺流程（从湿法转向新型干法，标志为预热器、分解炉） 6. 硅酸盐水泥熟料：由主要含CaO 、SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3的原料按适当比例配合磨细成粉，烧至部分熔融，所得以硅酸盐为主要成分的水硬性胶凝材料。 化学组成：CaO ：62~67%、SiO 2：20~24%、Al 2O 3：4~7%、Fe 2O 3：2.5~6%； 主要熟料矿物组成：C 3S 、C 2S 硅酸盐矿物（75%）以及C 3A 、C 4AF 溶剂矿物（22%）； C 3S 、C 2S 、C 3A 、C 4AF 水化特性； 熟料粉化及预防措施； 7. 中间相 游离氧化钙：配料不当，生料过粗或煅烧不良时，熟料中会出现没被吸收的以游离状态存在的氧化钙，结构致密，水化很慢，通常3天后才明显水化，生成CH ，体积膨胀97.9%。 方镁石：游离的氧化镁晶体，水化速度很慢，半年后才明显水化，生成氢氧化镁，体积膨胀148%； 玻璃体： 8. 石灰饱和系数（KH ）：实际生产的熟料KH 介于0.86~0.92之间。 ，分子是形成硅酸钙（C 3S+C 2S ）的CaO 的量，分母是理论上SiO 2全部形成C 3S 所需的CaO 的含 量。因此，KH 是熟料中全部SiO 2生成硅酸钙（C 3S+C 2S ）所需的CaO 含量与全部SiO 2理论上全部生成硅酸三钙的CaO 含量的比值，表示熟料中SiO 2被CaO 饱和形成C 3S 的程度。 9. 硅率SM ：硅酸盐水泥熟料的硅率通常在1.7~2.7之间。 ，除了表示熟料的SiO 2与Al 2O 3和Fe 2O 3的质量比外，还表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系，相应 地反应了熟料的质量和易烧性。硅率随硅酸盐矿物与溶剂矿物之比而增减。熟料硅率过高，则由于高温液相显着减少，熟料煅烧困难，C 3S 不易形成，如果CaO 含量低，那么C 2S 含量过多而熟料易粉化。硅率过低，则熟料因硅酸盐矿物少而强度降低，且由于液相量过多，易出现结大块、结炉瘤、结圈等，影响窑操作。 10. 铝率：通常在0.9~1.7之间。 2323 Al O IM Fe O ，表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量比，也表示熟料中铝酸三钙和铁铝酸四钙的比例关系。熟料铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大，物料难烧，水泥凝结块。铝率过低，虽然液相粘度小，液相中的质点易扩散，对硅酸三钙形成有利，但烧结范围窄，不利于窑的操作。 11. 水泥原料：钙质原料（石灰岩、大理岩、泥灰岩）、硅铝质原料（天然黏土、工业废渣）及校正原料（当石灰原料和黏土质原料配料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分掺加相应的原料，这种以补充某些成分不足的为主的原料）。 生成1吨熟料需要约1.5吨生料，其中1.1吨位钙质原料。CaO 含量44%以上即可，大于48%可作为校正原料。硅质校正原料中SiO 2含量为70~90%，或SM>4。常用的铝质校正原料有铝矾土、粉煤灰、陶土等。常用的铁质校正原料有铁矿石、硫酸渣、铜矿渣。 12. 水泥生料的易烧性（f -CaO 含量）和影响因素 13. 配料计算（物料平衡） 14. 硅酸盐水泥熟料的煅烧 干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料的烧结（C 3S ）、熟料的冷却； 最低共熔温度：物料在加热过程中，由两种或两种以上组分开始出现液相的温度。 液相量、液相粘度； 15. 矿化剂：一些外加物质在煅烧过程中加速熟料矿物的形成，而本身不参加反应或只参加中间物的反应；
水泥
第十二讲水泥 一、内容提要： 本讲主要是讲解硅酸盐水泥的技术要求、硅酸盐水泥熟料的组成，硅酸盐水泥的水化和硬化，硅酸盐水泥的性能，以及其它一些掺混合材的水泥和特种水泥。 二、本讲的重点与难点是： 硅酸盐水泥的技术要求、性能、以及水化和硬化问题。 三、内容讲解： 1、概述： 水泥：呈粉末状，与水拌和后，经过物理化学过程能由可塑性浆体变成坚硬的石状体，并能将砂石等散状材料胶结成整体，所以水泥是一种良好的矿物胶凝材料，就硬化条件而言，水泥浆体不但能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化，保持并继续增长其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。 水泥的分类：按照化学成分，水泥可以分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等系列，其中以硅酸盐水泥应用最广。 硅酸盐水泥：凡是以适当成分的生料，经过破碎、煅烧至部分熔融，形成以硅酸钙为主要成分的熟料，加入一定量的混合材料和适量的石膏，磨细而成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。 硅酸盐水泥包括六大品种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(简称普通水泥)、矿渣硅酸盐水泥(称矿渣水泥P·S)、粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥P·F)、火山灰质硅酸盐水
泥(简称火山灰水泥P·P)和复合硅酸盐水泥(简称复合水泥)。另外，还有具有一些功能要求的特殊硅酸盐水泥，如白色硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥等。 根据国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GBl75—1999)的规定： 硅酸盐水泥：是指凡由硅酸盐水泥熟料，再掺入(0～5)％石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。硅酸盐水泥又分为两种类型：不掺混合材料的硅酸盐水泥称为I型硅酸盐水泥，代号为P·I；在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5％的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的硅酸盐水泥称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号为P·Ⅱ。 普通硅酸盐水泥：是指凡由硅酸盐水泥熟料，再加入(6～15)％混合材料及适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材料，代号为P·O。混合材料中允许用不超过水泥质量5％的窑灰或不超过水泥质量10％的非活性混合材料来代替。 1.1水泥的生产 硅酸盐水泥的生产主要经过三个阶段：即生料制备、熟料煅烧与水泥粉磨，简称二磨一烧。 生料制备：主要是将石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例混合、磨细，并调配为成分合适、质量均匀的生料； 熟料煅烧：是将配制好的生料在水泥窑内煅烧至部分熔融所得到的以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料； 水泥粉磨：是将水泥熟料加适量石膏，有时还加适量混合材料等共同磨细，制成水泥。生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰石质原料(钙质原料)和粘土质原料(硅质原料)。凡是以碳酸钙为主要成分的原料统称为石灰石质原料。粘土质原料是水泥熟料中二氧化硅、氧化铝成分的主要来源。 水泥的生产方法：按照生料制备方法的不同，有干法和湿法两种。将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，然后喂人干法窑内煅烧成熟料，称为干法生产；将原料加水粉磨成生料浆后喂入湿法回转窑煅烧成熟料，则称为湿法生产。水泥煅烧过程在窑内
硅酸盐水泥中矿物组成
硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙（CaO，简写为C）、二氧化硅（SiO2简写为S）、氧化铝（Al2O3简写A）和氧化铁（Fe2O3简写为F）四种氧化物组成。通常这四种氧化物总量在熟料中占95％以上。每种氧化物含量虽然不是固定不变，但其含量变化范围很小，水泥熟料中除了上述四种主要氧化物以外，还有含量不到5％的其他少量氧化物，如氧化镁、氧化钛、三氧化硫等。 氧化钙是熟料中最主要的成分，它与熟料中其他氧化物如Si02、A1203、Fe203等发生化学反应，生成熟料矿物如硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙等。一般情况下，随着熟料中CaO含量的增加，熟料中矿物成分C3S含量增大，从而可以提高水泥的强度。但是CaO的含量不是越多越好，而是有一个最佳含量，即与SiO2、A1203、Fe203等氧化物化合后没有剩余的CaO存在的量。假如CaO含量超过其他氧化物与之化合所需的量，则多余的CaO会以游离状态存在于熟料中，从而影响水泥的体积安定性。 二氧化硅也是硅酸盐水泥熟料中最主要化学成分之一。它在高温下与CaO发生反应，生成硅酸盐矿物硅酸三钙和硅酸二钙。假如熟料中SiO2含量低，生成的硅酸盐矿物量就减少，从而影响水泥的强度。另外SiO2含量对熟料煅烧也会产生很大影响。 熟料中氧化铝可以与CaO、Si02、Fe203发生反应，生成铝酸三钙和铁铝酸四钙。当A1203含量增加时，水泥的凝聚、硬化速度加快，但是水泥后期强度增长缓慢，并且降低了水泥的抗硫酸盐性能。A1203含量高的水泥，在水化时放热快，而且水泥的水化热较大。 氧化铁也是熟料中重要的化学成分之一，可以与CaO、A1203反应生成铁铝酸四钙。增加熟料中的Fe203含量，可以降低水泥熟料的熔融温度，但会导致水泥水化和硬化速度变慢。 其他少量氧化物的存在，也会不同程度地影响着硅酸盐水泥熟料的煅烧过程和水泥性能。 2.2硅酸盐水泥熟料矿物组成 在水泥熟料中，氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化铁等都不是以单独的氧化物形式存在，而是经过高温煅烧后，两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体，其结晶细小，通常为30～60μm。因此，水泥熟料实际上是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石。 硅酸盐水泥熟料主要由以下四种矿物组成： 硅酸三钙3CaOSi02，可简写为C3S； 硅酸二钙2CaOSi2，可简写为C2S； 铝酸三钙3CaOA12O3，可简写为C3A； 铁相固熔体通常以铁铝酸四钙4CaOA12O3Fe203作为其代表式，可简写为C4AF。 这四种熟料矿物决定着硅酸盐水泥的主要性能，一般硅酸盐水泥熟料中，这四种矿物组成占95以上，其中硅酸盐矿物C3S和C2S约占75左右，熔剂性矿物C3A和C4AF约占22左右。 在硅酸盐水泥熟料中，假如生料配料不当，生料过烧或煅烧不良时，熟料中就会出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，常称为游离氧化钙。另外熟料在煅烧时，其中氧化镁有一部分可以和熟料矿物结合成固熔体以及熔于液相中。在硅酸盐水泥熟料中，氧化镁的固熔体量可达2％，多余的氧化镁印结晶出来呈游离状态的方镁石存在，对水泥的体积安定性产生不良影响。3、硅酸盐水泥的水化与硬化 水泥的凝聚硬化：水泥加适量的水拌合后，立即发生化学反应，水泥的各个组分开始溶解，并产生了复杂的物理与化学变化，形成包括砂、石集料在内的可塑性浆体，并逐渐失去流动性，转变为具有一定强度的石状体，即为水泥的凝聚硬化。水泥凝聚硬化以水化为前提，而水化反应可以持续较长时间，因此，一般情况下，水泥硬化浆体的强度和其他性能也在不断地发生变化。下面我们先来讲一下硅酸盐水泥的水化 3.1硅酸盐水泥的水化：硅酸盐水泥中多种矿物共同存在，有些矿物在遇水的瞬间，就开始溶解、水化，因此，填充在颗粒之间的液相，实际上不是纯水，而是含有各种离子的溶液。一般C3S水化会
混凝土中硅酸盐水泥作用原理
混凝土中硅酸盐水泥作用原理 混凝土是一种常用的建筑材料，它的主要成分是水泥、骨料和水。其中，水泥在混凝土中起到了粘结骨料的作用，使之形成坚固的结构。而水泥中最重要的成分之一就是硅酸盐。 硅酸盐是由硅酸根离子（SiO4 4-）和金属离子组成的化合物，其中最常见的金属离子是钙离子（Ca2+）。在水泥中，主要使用的硅酸盐是三钙硅酸盐（C3S）和双钙硅酸盐（C2S）。 硅酸盐与水在水泥浆体中发生反应，形成硬化的水泥石。这个过程被称为水泥的水化反应。水化反应在混凝土施工后的几天内开始，但它的过程会持续数年，直到水泥完全硬化为止。 在水泥水化反应中，硅酸盐发挥着至关重要的作用。当水加入到水泥中时，会导致硅酸盐分解成硅酸根离子和氢氧根离子。然后，硅酸根离子与水中的钙离子结合，形成硬化的水泥石。 这个水化反应是一个复杂的过程，涉及到多个化学反应。首先，硅酸根离子会与钙离子结合，形成一种称为钙硅酸盐的化合物。然后，这个钙硅酸盐会与其他水泥成分反应，形成水泥石。
此外，水化反应还会释放出热量。事实上，水泥是一种自发加热的材料，这也是它在施工时需要注意温度控制的原因之一。这种自发加热 的过程被称为水泥的热效应。 水泥中硅酸盐的水化反应是混凝土强度发展的关键因素之一。通过控 制水泥中硅酸盐的含量和水化反应的过程，可以调节混凝土的硬度和 强度。 总结起来，混凝土中硅酸盐水泥的作用原理可以归结为以下几点： 1. 硅酸盐与水在水泥中发生水化反应，形成硬化的水泥石。 2. 水化反应是一个复杂的过程，涉及到多个化学反应。 3. 水化反应会释放热量，导致水泥自发加热。 4. 硅酸盐的水化反应是混凝土强度发展的关键因素之一。 对于混凝土工程来说，了解硅酸盐水泥的作用原理是非常重要的。它 有助于我们更好地控制混凝土的强度和硬度，确保工程质量的稳定。 同时，深入理解硅酸盐水泥的作用原理也为我们研发更高性能的水泥 提供了基础。 在未来，我们可以进一步探索硅酸盐水泥的特性和应用，以应对不同 环境和工程需求。通过不断研发和创新，我们有望开发出更加可持续、高强度和高耐久性的混凝土材料，为建筑行业的发展做出更大的贡献。硅酸盐水泥是一种常用的建筑材料，其重要性不言而喻。在混凝土工
硅酸盐水泥的主要水化产物
硅酸盐水泥的主要水化产物 硅酸盐水泥是一种广泛使用的建筑材料，其主要水化产物是水化硅酸 钙(CSH)，钙水化物(Ca(OH)2)以及氢氧化铝(HAH)。 首先，水化硅酸钙(CSH)是硅酸盐水泥中最主要的水化产物。它是由硅酸盐水泥中的三种主要原材料——水泥熟料、石膏和一定量的水—— 在水化作用的过程中形成的。硅酸钙(CSH)是一种凝胶状物质，可以形成水泥石的基础骨架。它的形成和数量是影响水泥石强度和耐久性的 关键因素之一。 其次，钙水化物(Ca(OH)2)也是硅酸盐水泥的水化产物之一。它是由水泥熟料中的氧化钙在水化作用中形成的。钙水化物(Ca(OH)2)的主要特点是水溶性，会随着时间而逐渐溶解成为水中的离子，从而导致水泥 石的强度和耐久性下降。因此，在水泥制造和使用中应该尽量减少钙 水化物(Ca(OH)2)的产生和存在。 最后，氢氧化铝(HAH)也是硅酸盐水泥的水化产物之一。氢氧化铝(HAH)通常是由硅酸盐水泥原料中的铝和氧化钙在水化过程中形成的。它的存在对水泥石的强度和耐久性影响不大，但是在某些情况下可能 会导致水泥石出现开裂等问题。
总的来说，硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙(CSH)、钙水化物(Ca(OH)2)以及氢氧化铝(HAH)。水化硅酸钙(CSH)是水泥石的基础骨架，是水泥石强度和耐久性的关键因素；钙水化物(Ca(OH)2)的存在会导致水泥石的强度和耐久性下降，应该尽量减少其产生和存在；氢氧化铝(HAH)的存在对水泥石的强度和耐久性影响不大，但是可能会引起裂缝等问题。在水泥制造和使用中，需要注意这些水化产物的存在和影响，以保证水泥石的质量和性能。
硅酸盐水泥的水化产物
硅酸盐水泥的水化产物 硅酸盐水泥是一种重要的建筑材料，广泛应用于各种建筑结构中。在水泥的使用过程中，水泥会发生水化反应，产生一系列的水化产物。这些水化产物对于水泥的强度、耐久性、抗裂性等性能具有重要影响。因此，研究硅酸盐水泥的水化产物对于提高水泥的性能和应用价值具有重要意义。 一、硅酸盐水泥的水化反应 硅酸盐水泥的水化反应是指水泥与水发生化学反应，产生一系列的水化产物。水化反应是一个复杂的过程，涉及到多种化学反应和物理过程。一般来说，硅酸盐水泥的水化反应可以分为以下几个阶段： 1. 溶解阶段：水泥颗粒与水接触后，水中的离子会进入水泥颗 粒内部，与水泥中的化合物发生反应。在这个阶段，水泥中的硅酸钙（C3S）和硅酸三钙（C3A）会首先与水发生反应，产生一些离子和化合物。 2. 硬化阶段：随着时间的推移，水泥中的化合物会逐渐形成新 的晶体结构，从而使水泥颗粒逐渐硬化。在这个阶段，水泥中的硅酸钙和硅酸三钙会分别形成硬石膏和钙铝石，从而使水泥颗粒逐渐硬化。 3. 成熟阶段：水泥颗粒逐渐硬化后，水泥中的化合物会进一步 发生反应，形成一系列的水化产物。这些水化产物包括硬石膏、水合硅酸钙、水合铝酸盐等。 二、硅酸盐水泥的水化产物 硅酸盐水泥的水化产物是指水泥与水发生反应后形成的化合物。
这些化合物对于水泥的性能具有重要影响。以下是硅酸盐水泥的主要水化产物： 1. 硬石膏：硬石膏是水泥中的一种水化产物，是由硅酸钙和水反应形成的。硬石膏在水泥中起到了一定的收缩作用，同时也能够提高水泥的强度和抗裂性。 2. 水合硅酸钙：水合硅酸钙是水泥中的一种水化产物，是由硅酸钙和水反应形成的。水合硅酸钙是水泥中最主要的水化产物之一，能够提高水泥的强度和耐久性。 3. 水合铝酸盐：水合铝酸盐是水泥中的一种水化产物，是由硅酸三钙和水反应形成的。水合铝酸盐能够提高水泥的强度和耐久性，同时也能够提高水泥的抗裂性和耐久性。 4. 水合硅酸钙和水合铝酸盐的复合物：水合硅酸钙和水合铝酸盐的复合物是水泥中的一种水化产物，是由水合硅酸钙和水合铝酸盐相互作用形成的。这种复合物能够提高水泥的强度和耐久性，同时也能够提高水泥的抗裂性和耐久性。 三、硅酸盐水泥的水化产物对水泥性能的影响 硅酸盐水泥的水化产物对水泥的性能具有重要影响。以下是硅酸盐水泥的水化产物对水泥性能的主要影响： 1. 强度：水合硅酸钙和水合铝酸盐是水泥中最主要的水化产物之一，能够提高水泥的强度和耐久性。这些水化产物能够形成新的晶体结构，使水泥颗粒逐渐硬化，从而提高水泥的强度。 2. 抗裂性：硬石膏和水合铝酸盐能够提高水泥的抗裂性。硬石
混凝土中水泥胶体的形成原理
混凝土中水泥胶体的形成原理 一、引言 混凝土是建筑施工中常用的一种材料，其主要成分为水泥、骨料、水和掺合料等。水泥胶体是混凝土中的重要组成部分，其形成原理对混凝土的性能具有重要影响。本文将从水泥胶体的形成过程、组成结构和影响因素三个方面对其形成原理进行详细阐述。 二、水泥胶体的形成过程 1.水泥的水化反应过程 水泥是混凝土中的主要胶凝材料，其主要成分为硅酸盐和铝酸盐。在加水后，水泥开始发生水化反应，硬化成为水泥石。水泥水化反应可分为两个阶段，即初期水化和成熟水化。初期水化反应主要是水泥颗粒表面的化学反应，生成一定量的水泥胶体。成熟水化反应主要是水泥胶体的继续生成和成长，直至水泥石形成。 2.水泥胶体的形成过程 水泥胶体是由水化反应中生成的水泥凝胶和水化产物组成的。水泥颗粒在水中分散后，与水分子发生化学反应，生成水泥凝胶。水泥凝胶主要由钙硅酸盐凝胶和钙铝酸盐凝胶组成。钙硅酸盐凝胶是由硅酸和氢氧化钙反应生成的，其分子式为Ca2SiO4·H2O。钙铝酸盐凝胶是由铝酸和氢氧化钙反应生成的，其分子式为Ca3Al2(OH)12。水泥凝胶
的生成速度与水泥中硅酸盐和铝酸盐的含量有关，含量越高，生成速度越快。 三、水泥胶体的组成结构 1.钙硅酸盐凝胶 钙硅酸盐凝胶是水泥胶体中的主要组成部分，其分子结构为三维网状结构。钙硅酸盐凝胶具有良好的强度和稳定性，是混凝土中重要的胶凝材料。钙硅酸盐凝胶的分子结构中含有大量的氢氧根离子和氢氧化钙，使其具有酸性。 2.钙铝酸盐凝胶 钙铝酸盐凝胶是水泥胶体中的次要组成部分，其分子结构为六面体结构。钙铝酸盐凝胶具有较好的水化性能和稳定性，能够缓释水分，提高混凝土的耐久性。钙铝酸盐凝胶中含有大量的氢氧化钙和氢氧根离子，使其具有碱性。 3.水化产物 水化产物主要包括氢氧化钙、水合硅酸钙和水合铝酸钙等。这些水化产物在水泥胶体中起到填充空隙和增加强度的作用，是混凝土中的重要组成部分。 四、水泥胶体的影响因素 1.水泥成分
硅酸盐水泥主要水化产物
硅酸盐水泥主要水化产物 水泥是一种广泛应用于建筑、工程和建材行业的材料，其中最常见的水泥类型之一是硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙凝胶和水化硅酸钙胶石。 水化硅酸钙凝胶是硅酸盐水泥水化过程中最主要的产物之一。当硅酸盐水泥与水反应时，发生水化反应，生成硬化的水化硅酸钙凝胶。这种凝胶是硬化水泥石中的骨架材料，能够提供强度和稳定性。水化硅酸钙凝胶具有胶状结构，能够填充水泥石中的空隙，并通过硬化过程中的晶体生长来增加水泥石的强度。 水化硅酸钙凝胶的形成是一个复杂的化学反应过程。在水化反应中，硅酸盐水泥中的三种主要成分——硅酸钙(CaO·SiO2)、硅酸镁(CaO·MgO·2SiO2)和硅酸二钙(CaO·2SiO2)与水反应，形成水化硅酸钙凝胶。这些成分中的硅酸钙是最主要的反应物，也是最主要的水化产物。 水化硅酸钙凝胶的形成过程可以分为几个阶段。首先，在水化反应开始时，硅酸钙会与水中的钙离子结合，形成一种称为水合硅酸钙的化合物。随着水化反应的进行，水合硅酸钙逐渐转变为水化硅酸钙凝胶。这个过程是一个逐渐形成凝胶结构的过程，其中的水合硅酸钙分子会逐渐凝聚形成凝胶纤维，最终形成凝胶胶石。
水化硅酸钙凝胶的形成对于水泥石的强度和稳定性具有重要作用。凝胶的形成可以填充水泥石中的空隙，使得水泥石更加致密，并且通过晶体生长的方式增加水泥石的强度。此外，水化硅酸钙凝胶还能够与其他水化产物相互作用，形成复杂的胶石结构，提供水泥石的抗压强度和抗张强度。 除了水化硅酸钙凝胶，水化硅酸钙胶石也是硅酸盐水泥水化的主要产物之一。水化硅酸钙胶石是一种凝胶状物质，由水化硅酸钙凝胶和水合硅酸钙等成分组成。水化硅酸钙胶石具有胶状结构，能够填充水泥石中的空隙，增加水泥石的密实性和强度。 水化硅酸钙胶石的形成过程与水化硅酸钙凝胶类似，也是通过硅酸钙和水的反应形成。在水化反应中，硅酸钙会与水中的钙离子结合，形成一种水合硅酸钙，随后逐渐转变为水化硅酸钙胶石。水化硅酸钙胶石与水化硅酸钙凝胶相互作用，形成复杂的胶石结构，增加水泥石的强度和稳定性。 总的来说，硅酸盐水泥的主要水化产物是水化硅酸钙凝胶和水化硅酸钙胶石。这些水化产物通过填充水泥石中的空隙和晶体生长的方式，增加了水泥石的强度和稳定性。水化硅酸钙凝胶和水化硅酸钙胶石的形成过程是复杂的化学反应过程，需要合适的水灰比和水泥石固化时间来实现最佳的水化效果。硅酸盐水泥的水化产物对于水泥石的性能具有重要影响，因此在水泥制备和应用中需要充分理解
水泥 常见问题解答
水泥常见问题解答 1．简述硅酸盐水泥的生产过程。 答：生产硅酸盐水泥时，第一步先生产出水泥熟料。将石灰石、粘土和校正原料（常为铁矿石粉）按比例混合磨细，再煅烧而形成水泥熟料。然后将水泥熟料与适量石膏、混合材料按比例混合磨细而制成水泥成品。 硅酸盐水泥的生产过程可简称为“两磨一烧”。 ２．国家标准对硅酸盐水泥定义是什么？硅酸盐水泥分为哪两种类型？ 答：国家标准对硅酸盐水泥定义为：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。 硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为Ⅰ型硅酸盐水泥，其代号为P•Ⅰ。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥，其代号为P•Ⅱ。 ３．水泥熟料的矿物组成有哪些？各种矿物单独与水作用时，表现出哪些不同的性能？ 答：水泥熟料的矿物组成有：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。 各种矿物单独与水作用时，表现出不同的性能，见下才表。 水泥熟料矿物的组成、含量及特性能 矿物名称硅酸三钙C3S 硅酸二钙C2S 铝酸三钙C3A 铁铝酸四钙C4AF 矿物含量37%～60% 15%～37% 7%～15% 10%～18% 矿物特性水化速度快慢最快快 水化热大小最大中 硬化速度早期强度后期强度抗干缩性耐腐蚀性快高高中差慢低高良好最快低低差最差快中低优中 水泥中各熟料矿物的含量，决定着水泥某一方面的性能。 ４．经水化反应后生成的主要水化产物有哪些？ 答：经水化反应后生成的主要水化产物有：水化硅酸钙和水化铁酸钙为凝胶体(它是水泥具有胶结性能的主要物质)，氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙为晶体。在完全水化的水泥石中，凝胶体约为70%，氢氧化钙约占20% 。 5．影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素有哪些？ 答：影响硅酸盐系水泥凝结硬化的主要因素 （1）水泥的熟料矿物组成及细度 水泥熟料中各种矿物的凝结硬化特点是不同的，不同种类的硅酸盐水泥中各矿物的相对含量不同，上述两方面的原因决定了不同种类的硅酸盐水泥硬化特点差异很大。水泥磨得越细，水泥颗粒平均粒径小，比表面积大，更多的水泥熟料矿物暴露在外，水化时水泥熟料矿物与水的接触面大，水化速度快，结果水泥凝结硬化速度也随之加快。 （2）水灰比 水灰比是指水泥浆中水与水泥的质量比。当水泥浆中加水较多时，水灰比变大，此时水泥的初期水化反应得以充分进行；但是水泥颗粒间由于被水隔开的距离较大，颗粒间相互连接形成骨架结构所需的凝结时间长，所以水泥凝结较慢。 （3）石膏的掺量
水泥习题及复习思考题
水泥习题及复习思考题 1. 硅酸盐水泥的主要矿物组成是什么？它们单独与水作用时的特性如何？ 2. 硅酸盐水泥的主要水化产物是什么？硬化水泥石的结构怎样？ 3. 制造硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量的石膏？石膏掺得太少或过多时，将产生什么情况？ 4. 何谓水泥的凝结时间？国家标准为什么要规定水泥的凝结时间？ 5. 硅酸盐水泥产生体积安定性不良的原因是什么？为什么？如何检验水泥的安定性？ 6. 硅酸盐水泥强度发展的规律怎样？影响其凝结硬化的主要因素有哪些？怎样影响？ 7. 现有甲、乙两厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物组成如下表所示，试估计和比较这两厂生产的硅酸盐水泥的强度增长速度和水化热等性质上有何差异？为什么？ 生产厂熟料矿物组成（%）C3SC2SC3AC4AF甲厂52211017乙厂4530718 8. 为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥石不起破坏作用，而硬化水泥石在有硫酸盐的环境介质中生成石膏时就有破坏作用？ 9. 硅酸盐水泥腐蚀的类型有哪些？腐蚀后水泥石破坏的形式有哪几种？
10. 何谓活性混合材料和非活性混合材料？它们加入硅酸盐水泥中各起什么作用？硅酸盐水泥常掺入哪几种活性混合材料？ 11. 活性混合材料产生水硬性的条件是什么？ 12. 某工地材料仓库存有白色胶凝材料3桶，原分别标明为磨细生石灰、建筑石膏和白水泥，后因保管不善，标签脱落，问可用什么简易方法来加以辩认？ 13. 测得硅酸盐水泥标准试件的抗折和抗压破坏荷载如下，试评定其强度等级。 抗折破坏荷载（kN）抗压破坏荷载（kN）3d28d3d28d1.792.9042.184.841.085. 21.812.8341.283.640.383.91.923.5243.587.144.887.5 14. 在下列混凝土工程中，试分别选用合适的水泥品种，并说明选用的理由？ （1）早期强度要求高、抗冻性好的混凝土； （2）抗软水和硫酸盐腐蚀较强、耐热的混凝土； （3）抗淡水侵蚀强、抗渗性高的混凝土； （4）抗硫酸盐腐蚀较高、干缩小、抗裂性较好的混凝土； （5）夏季现浇混凝土；
最新土木工程材料第二版(湖南大学、天津大学、同济大学、东南大学_合编)课后习题答案
土木工程材料第二版课后习题答案土木工程材料的基本性 第一章 （1）当某一建筑材料的孔隙率增大时，材料的密度、表观密度、强度、吸水率、搞冻性及导热性是下降、上生还是不变？ （2）材料的密度、近似密度、表观密度、零积密度有何差别？ 答： （3）材料的孔隙率和空隙率的含义如何？如何测定？了解它们有何意义？ 答：P指材料体积内，孔隙体积所占的百分比： P′指材料在散粒堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的百分比： 了解它们的意义为：在土木工程设计、施工中，正确地使用材料，掌握工程质量。 （4）亲水性材料与憎水性材料是怎样区分的？举例说明怎样改变材料的变水性与憎水性？ 答：材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性材料；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性材料。 例如：塑料可制成有许多小而连通的孔隙，使其具有亲水性。 例如：钢筋混凝土屋面可涂抹、覆盖、粘贴憎水性材料，使其具有憎水性。 （5）普通粘土砖进行搞压实验，浸水饱和后的破坏荷载为183KN，干燥状态的破坏荷载为207KN（受压面积为115mmX120mm），问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位？ 答： （6）塑性材料和塑性材料在外国作用下，其变形性能有何改变？ 答：塑性材料在外力作用下，能产生变形，并保持变形后的尺寸且不产生裂缝；脆性材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，突然破坏，无明显的塑性变形。 （7）材料的耐久性应包括哪些内容？ 答：材料在满足力学性能的基础上，还包括具有抵抗物理、化学、生物和老化的作用，以保证建筑物经久耐用和减少维修费用。 （8）建筑物的屋面、外墙、甚而所使用的材料各应具备哪些性质？ 答：建筑物的屋面材料应具有良好的防水性及隔热性能；外墙材料应具有良好的耐外性、抗风化性及一定的装饰性；而基础所用材料应具有足够的强度及良好的耐水性。