青岛理工大学(临沂)新型建筑材料的复习题

青岛理工大学（临沂）新建筑材料复习重点

1、混凝土矿物外加剂有哪些？

答：粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、沸石粉、偏高岭土、复合矿物外加剂（粉煤灰—矿粉复合，粉煤灰—硅灰、矿粉—硅灰、粉煤灰—矿粉—硅灰复合、粉煤灰—偏高岭土、矿粉—偏高岭土）以及其他品种的矿物外加剂（补偿收缩用复合矿物外加剂、磨细石灰石）等。

2、比较粉煤灰、粒化高炉矿渣、硅灰、沸石粉、偏高岭土的化学组成、矿物组成，并阐述他们对混凝土

性能的影响？（该题需具体阐述是怎么影响性能的）

粉煤灰的主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等，为钙质材料，它具有火山灰效应，微骨料效应、形态效应，对新拌混泥土性能（和易性、流动性、扩展度、坍落度泌水性）的影响、对混凝土强度、耐久性（包括抗冻性、抗渗性、抗硫酸盐腐蚀的影响，抗碳化和对钢筋的保护作用），对水化热的影响、对收缩和抗裂性的影响。

粒化高炉矿渣主要化学成分为SiO2、Al2O3、CaO、MgO等，为钙质材料，有大量玻璃体，钙镁铝黄长石、少量硅酸一钙和硅酸二钙等结晶体，所以矿粉有微弱的自身水硬性；矿粉对混凝土和易性、强度、耐久性、水化热的影响；对收缩（自收缩、早期收缩、总干收缩）和抗裂性的影响；

硅灰主要含有无定型二氧化硅，对混凝土和易性、强度、耐久性、收缩和抗裂性有影响；

沸石粉主要化学成分是SiO2、Al2O3，以天然沸石岩为原料；对混凝土和易性、强度有影响，抑制碱—骨料反应的性质，沸石粉高性能混凝土抗碳化和钢筋锈蚀的性能；

偏高岭土（Al2O3 •2 SiO2•2H2O）主要化学成分是Al2O3，对混凝土和易性、强度、收缩、导电量和氯离子渗透系数、耐久性的影响。

3、掺入不同等级的粉煤灰对混凝土需水量有何影响？

答：掺一级粉煤灰时用水量会减少，掺二、三级粉煤灰时会增加用水量。

4、比较粉煤灰和矿粉的作用机理？

粉煤灰：（提高工作性能）P14面

火山灰活性效应，粉煤灰具有无定形玻璃体形态的SiO2、Al2O3，比表面积大，与氢氧化钙进行二次反应，生成水化铝酸钙、水化硅酸钙等胶凝物质，填充骨料形成紧密的混凝土，同时减低水泥石的碱度，有利于水化铝酸盐形成，后期强度增长较快；

微骨料效应，粉煤灰具有极小的粒径，水泥水化是均匀填充毛细管和空袭裂缝，改善孔结构，提高水泥石密实度；未参与水化的颗粒起到骨料的骨架作用，优化凝胶结构，改善混凝土的微观结构，进而改善混凝土的宏观性能；

形态效应，粉煤灰中大量的球状玻璃微珠填充水泥颗粒之间起润滑作用，因而达到同样流动性时可降低用水量，且内摩擦阻力减小，利于泵送施工和振捣密实；粉煤灰超量取代水泥时，超量部分可取代等体积的砂。

矿粉：P26面

胶凝效应，矿粉中的玻璃形态的SiO2、Al2O3经过粉磨活性激活，与水化析出的氢氧化钙进行二次反应，形成有胶凝性能的水化铝酸钙、水化硅酸钙等胶凝物质，胶凝效应产生过程包括诱导激活、表面微晶化和界面耦合。

微骨料效应，10微米的矿粉在水泥水化过程中均匀分散在孔隙和凝胶体中，改善孔结构，提高密实度，未参与水化的颗粒起到骨料的骨架作用优化凝胶结构，改善混凝土的微观结构，进而改善混凝土的宏观性能；经单独粉磨的矿粉存在缺陷，有较差于粉煤灰的形态效应，起减水作用，提高混凝土的流动性。

5、用作矿物外加剂的粉煤灰有何质量要求？

答案要点：P15面表2.1

等级、细度、烧失量、需水量比、SO3含量要求

7、硅灰和沸石粉中SiO2的含量都很多，但是两者的SiO2却是不同的，请问有何不同？

答案要点：沸石粉中的SiO2是晶态的，硅灰中的SiO2是无定型的。

8、沸石粉中的晶态SiO2为何会有反应活性？吸铵值越大表示沸石岩怎么样？

沸石粉中可溶性的SiO2在高碱度的环境中活性更好。吸铵值越大表示沸石岩的强度活性越高，对

钾钠离子和氯离子的吸附能力越强。

10、解释一下矿粉的胶凝效应？P26面

答案要点：胶凝效应，矿粉中的玻璃形态的SiO2、Al2O3经过粉磨活性激活，与水化析出的氢氧化钙进行二次反应，形成有胶凝性能的水化铝酸钙、水化硅酸钙等胶凝物质，胶凝效应产生过程包括诱导激活、表面微晶化和界面耦合。

11、解释一下矿粉胶凝效应产生过程包括的诱导激活、表面微晶化和界面耦合效应？

P26面

答：诱导激活是介稳态复合相在水化过程中相互诱导对方能态，越过反应势垒，使介稳体系活化，主要离子是Ca2﹢和SO42‐。

表面微晶化效应是指凝胶体系中的水化产物，若无外部动力，则只能通过热力学作用在某局部区域形成，即新相只能通过成核才能形成，当有另一复合相存在时，其微晶核作用降低了成核势垒，产生的非均匀成核使水化产物在另一复合相表面沉淀析出，加速了矿粉的水化进程。

界面耦合效应是指矿粉复合体系通过诱导激活，水化硬化形成稳定的凝聚体系，其显微界面的粘结强度与其宏观物理力学性能密切相关。

12、哪些矿物外加剂有利于混凝土早期强度的提高？

答：硅灰、偏高岭土。（沸石粉降低早强）

13、化学外加剂在使用过程中掺入量是多少？其选用的基准是什么？矿物外加剂的掺量又是多少？

答：化学外加剂的掺量占水泥量的5%以下，矿物外加剂的掺量占水泥量的5%以上，二者的掺量基准都是水泥的用量。

14、碱—骨料反应的定义是什么？其中骨料主要指什么？哪几种矿物外加剂能够抵抗碱—骨料反应？

答：碱—骨料反应(简称AAR)是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应,生成膨胀物质(或吸水膨胀物质) 而引起混凝土产生内部自膨胀应力而开裂的现象。

骨料主要是石头和砂。沸石粉、硅灰、矿粉、偏高岭土能够抵抗碱—骨料反应。

15、沸石粉、硅灰、矿粉、偏高岭土能够抵抗碱—骨料反应的原因是什么？

答：高活性偏高岭土对钾、钠和氯离子的强吸附作用和对水化产物的改善作用；硅灰、矿粉主要是吸附钠钾离子，产生络合物包覆于骨料表面；沸石粉中活性SiO2微料均匀分布在混凝土各个部位，将局部反应分解成无限多的活性中心，每个中心都参与反应而消耗混凝土液相中的碱，化解了能量的积聚。

16、在使用矿物外加剂时必须要同时加入减水剂的是那种矿物外加剂？

答：加入的矿物外加剂对混凝土的流动性不利时需加入减水剂，如硅灰，偏高岭土。

17、描述减水剂的减水机理？（该题需作具体描述）

答：P53面1、降低水泥颗粒固—液界面能即润湿作用；2、分散作用（静电斥力作用、空间位阻斥力作用）；3、润滑作用（水化膜润滑作用、引气隔离“滚珠”润滑作用）

18、掺入减水剂的混凝土是否它的的用水量都会减少？答：不是。

19、减水剂的减水率是多少？答：高效，大于10%；普通减水剂5%。

20、减水剂的主要功能有哪些？

答：P52面1、配合比不变时显著提高流动性；2、流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，