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

答：根据教材中所述各种水泥的性质及其应用范围，以上各项混凝土工程中，应分别选用的水泥为：A．选用高铝潺潺经，快硬水泥。应该两种漂泊异乡硬化快，早强高，3d龄期的强度即等于同等级其他水泥28d 龄期的强度。

B．选用矿渣硅酸盐水泥、高铝水泥。因该两种水泥的耐热性都很好。

C．选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、水工硅酸盐水泥中的低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥经，因这些水泥水华时放热量都很小。

D．选用矿渣水泥、火山灰水泥经、低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥张低热徽膨胀水泥，因这些水泥分别具有抗渗性好、水化热低、性能稳定等特点。

E．最好选用高铝水泥张抗硫酸盐水呢，也可选用矿渣水泥经、复合水泥，因这些水泥的抗硫酸盐侵蚀性好。

F．选用矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥，因这些水泥的蒸气养护效果好，蒸养有利于这些水泥的二次水化反应。

G．选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，因这些水泥的凝结硬化快、强度高。

H．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥硬化快、强度都很高。

I．选用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥，因这些水泥的强度高，特别是抗折强度高，很适合道路工程的要求。

J．选用硅酸盐水泥、高铝水泥、快硬硅酸盐水泥，因这些水泥水化快，水化热多，硬化快，有利于四委施工。

K．选用矿渣水泥、火山灰水泥，粉煤灰水泥，因这些水泥水化后所含的Ca(OH)成分少，抗软水侵蚀能力强。

L．选用强度等级大于的普通硅酸盐水泥，因该水泥水化后的Ca(OH)成分相对比硅酸盐水泥少，强度又要求在以上，能适应工程的要求。

M．选用矿渣水泥、高铝水泥，因这两种水泥的耐热性能都很好。

N．选用火山灰水泥，因这种水泥的抗掺性特好。

还能提高硬化后砂浆的强度和粘结力，并改善砂浆的抗渗性和干缩等。

硅酸盐水泥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

答：腐蚀的类型有：软水侵蚀（溶出性侵蚀）：软水能使水化产物中的Ca(OH)2溶解，并促使水泥石中其它水化产物发生分解；盐类腐蚀：硫酸盐先与水泥石结构中的Ca(OH)2起置换反应生产硫酸钙，硫酸钙再与水化铝酸钙反应生成钙钒石，发生体积膨胀；镁盐与水泥石中的Ca(OH)2反应生成松软无胶凝能力的Mg(OH)2；酸类腐蚀：CO2与水泥石中的Ca(OH)2反应生成CaCO3，再与含碳酸的水反应生成易溶于水的碳酸氢钙，硫酸或盐酸能与水泥石中的Ca(OH)2反应；强碱腐蚀：铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏。腐蚀的防止措施：1根据工程所处的环境，选择合适的水泥品种；2提高水泥石的密实程度；3表明防护处理。

什么是活性混合材料和非活性混合材料掺入硅酸盐水泥中能起到什么作用

答：合材料磨成细粉和与水拌合后，本身并不具有凝胶性质，或凝结能力很小。但磨细的混合材料与石灰、石膏或硅酸盐水泥一起，加水搅拌后，在常温下生成具有水硬性的水化产物，成为活性混合材料。

凡与水泥不发生化学反应或化学作用甚微的人工的或天然的磨细矿物质材料都属于非活性材料。

用于改善水泥性能，调节水泥强度等级。

为什么掺加较多活性混合材料的硅酸盐水泥早期强度比较低，后期强大发展比较快，长期强度甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥

答：那是因为掺合料的水化反应比较慢，同标号的不同水泥在规定时间内都能达到规定强度，但普通硅酸盐水泥反应较快，达到规定强度后反应已经进行了大半，而掺有掺合料的水泥水化反应进行程度较硅酸盐水泥少，所以后期增长较硅酸盐水泥大，因反应较慢，所以看起来是后期强度增加较快。

与普通硅酸盐水泥相比较，矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥在性能上有哪些不同分析这四种水泥使用和禁用范围。

答：矿渣硅酸盐水泥中矿渣含量较大，矿渣本身又是高温形成的耐火材料，硬化后氢氧化钙的质量分数少，能耐400℃的高温，故矿渣硅酸盐水泥的耐热性好，适用于高温车间、高炉基础及热气通道等耐热工程。粒化高炉矿渣难于磨细，加上矿渣玻璃体亲水性差，与水拌合时易泌水造成较多的毛细孔通道和粗大孔隙，在空气中硬化时易产生较大干缩，应加强保湿养护，故矿渣水泥不适用于有抗渗要求的混凝土工程。

火山灰质硅酸盐水泥有良好的保水性，并且水化后形成较多的水化硅酸钙凝胶，使水泥石结构密实，因而抗渗性较好；