土木工程材料部分答案2.doc

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。答：主要矿物成分：C3A, C3S, C S, C4AF0

名称矿物成分简称含量(％)密度(g/cm3)硅酸三钙3CaO-Si02C3s37~60 3.25硅酸二钙2CaOSi02C2S15^37 3.28铝酸三钙3CaOAl

2

03C3A7~15 3.04铁铝酸四钙4CaO・

A12°3°Fe2O3

C4AF10^18 3.77

硅酸盐水泥的主要矿物成分对水泥性能的影响

c3s •水化和硬化快

•早强高

•水化热较高，凝结较快

•现代水泥屮含量较高以捉高早强

C2S •水化和硬化慢•水化热低•后期强度高

C3A •水化热最高

•对早强贡献大

•低C3A抗硫酸盐腐蚀

C4AF •对强度几乎无贡献•降低烧结温度•控制水泥的颜色

3. 简述硅酸盐水泥的水化过程和它的主要产物

答：硅酸盐水泥是由熟料和一定量的石膏共同粉磨而成的粉状物，当水泥调水后，石膏先迅速溶解于水，C3A矿的矿物立即发生反应，C3S矿物和C4AF矿物也很快水化，而C2S矿物水化则较慢，在电子显微镜下观察，加水麻几分钟，可见到水泥颗粒表面生成的钙矶石(C6AS3 H30-34)针状晶体、无定形的水化硅酸钙以及氢氧化钙或水化铝酸钙等六方板状晶体，由于钙矶石的不断生成，使液相屮SO4_2离了逐渐减少并在耗尽Z示就会有单硫型水化物和c4 (AF) H13固溶体英至单独的C4 (AF) H13,而后者再逐渐转变为稳定的等轴晶体C4( A F) H6.

主要水化产物是

1 ) C-S-H :凝胶体,尺寸10E・9至10E-7m ,占水泥石组成的70% ,不溶于水；内有凝胶孔尺寸15-20埃，占凝胶总体积的28%

2 ) Ca(OH)2 :六方板状晶体，占水泥石20%

3 )水化硫铝酸钙：针状晶体，占水泥石体积的7%

4. 水泥石的结构如何？

答：在水化过程屮形成的以水化硅酸钙凝胶为主体，其屮分布着氢氧化钙等晶体的结构。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组成。

5. 硅酸盐水泥有哪些主要技术指标？这些技术指标在工程应用上有何意义？

答：主要技术指标：细度、凝结时间、体积安定性、强度。还有其它技术性质包括水化热，标准稠度用水量，不溶物和烧失量，氯离了含量，碱含量；

细度：水泥颗粒越小，活性越高水化反应进行的越快、越充分，凝结硬化越快，强度(特别是早期强度）越高，也越易受潮不利于储存；

凝结时间：施T时，要求初凝时间不能太短，扶着不利于施工成型，还将降低水泥强度；施工结束后，要求水泥终凝时间不能太长；

体积安定性：使用安定性不良的水泥，水泥制品便面会鼓包、起层、产生膨胀性的龟裂等, 强度降低，甚至影起严重的工稈质量事故；

强度：水泥抗压强度较高，世界建筑结构中主要利用水泥的抗压强度。

&硅酸盐水泥石腐蚀的类型主要有哪几种？产生的原因主要是什么？防止腐蚀的措施有哪些？

答：主要腐蚀类熨冇：软水腐蚀、硫酸盐腐蚀、镁盐的腐蚀、碳酸腐蚀、一般酸类腐蚀、盐类循环结晶腐蚀。

主要原因：较高温度，校快的水流速，干湿循环等还可能集屮类型同时存在相互煤响。木身的结构及组成原因包括水泥石屮含有氢氧化钙、水化铝酸钙等不耐腐蚀的水化产物及水泥石木身不严密，有很多毛细孔，腐蚀介质容易通过毛细孔深入到水泥石内部，加快腐蚀的进程或引起盐类的循环结晶腐蚀。

防止措施：可采用表面涂层活或表面加保护层的方法。

11・与普通水泥相比较，矿渣水泥，火山灰水泥和粉煤水泥在性能上有哪些不同？并分析这四种水泥的适用和禁用范围。

答：普通硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料加入混合材料及适量石膏燃细制成的，矿浹硅酸盐水泥则加入了粒化高炉矿渣，火山灰质硅酸盐水泥加的是火山灰质混合材料，而粉煤灰硅酸盐水泥加入的是粉煤灰；

适用及禁用范用：普通水泥适用于一般土建工稈屮钢筋混凝土及预应力混凝土结构、手反复冰冻作用的结构和配置高强混凝土，不适用大体积混凝土结构、受化学及海水侵蚀的T稈; 矿渣水泥适用于高温车间和行耐热耐火要求的混凝土结构、大体积混凝十结构、熬汽养护的构件和有抗硫酸盐侵蚀要求的工程，不适用早期强度要求高的T程、掺混和材料的混凝十•、低温或冬季施工的混凝土和有抗冻要求的混凝土T程；火山灰水泥适用于地下地屮大体积混凝土结构和有抗渗性要求的混凝土结构、蒸汽养护的构件、有抗硫酸盐侵蚀要求的工程，不适用处于干燥环境屮的混凝土工稈，其他同矿渣水泥；粉煤灰水泥适用于地上地下及水屮犬体积混凝十结构、蒸汽养护的构件、抗裂性要求较高的构件和冇抗硫酸盐侵蚀要求的T程, 不适用有抗碳化要求的丁•程，其他用矿渣水泥。