水热条件对硅酸盐水泥的水化及其干缩性能的影响分析

海水及养护方式对硅酸盐水泥性能的影响
王传林;刘泽平;张腾腾;张宇轩
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2022(36)10
【摘要】海水含有多种盐类,会对硅酸盐水泥的水化反应产生影响。

本工作研究了拌和水、养护水和养护温度对硅酸盐水泥水化及性能的影响。

通过试验发现,海水
作为拌和水能够促进硅酸盐水泥的早期水化,生成钙矾石和Friedel盐,并提高水泥
石密实度,但是在后期会因盐结晶压力等因素破坏硅酸盐水泥基体微观结构,对其强度产生不利影响。

而海水作为养护水对硅酸盐水泥会产生腐蚀作用。

海水中的盐离子渗透进水泥基体内部与水化产物反应,生成钙矾石和Friedel盐等物质,增大基体
体积,降低其力学性能。

高温能够促进硅酸盐水泥的溶解-成核-沉淀过程,提高其早期强度。

上述三因素对硅酸盐水泥早期强度影响的显著性顺序为拌和水>养护温度>养护水。

【总页数】7页(P70-76)
【作者】王传林;刘泽平;张腾腾;张宇轩
【作者单位】汕头大学土木与环境工程系;广东省结构安全与监测工程技术研究中
心
【正文语种】中文
【中图分类】TU528
【相关文献】
1.养护温度对高掺量粉煤灰硅酸盐水泥砂浆干缩性能的影响
2.不同养护制度对普通硅酸盐水泥基三元胶凝体系力学性能及变形的影响
3.养护方式对高吸水树脂在水泥基材料中内养护性能的影响
4.养护温度对硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥体系性能的影响
5.矿物组成对低热硅酸盐水泥抗海水侵蚀性能的影响
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2.预应力混凝土
3.快硬早强结构
4.抗冻混凝土
1.一般混凝土
2.预应力混凝土
3.底下与水中结构
4.抗冻混凝土
1.一般耐热混凝土2.大体 Nhomakorabea混凝土3.蒸汽养护构件
4.一般混凝土构件
5.一般耐软水、海水、盐酸复试要求的混凝土
1.水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土
2.其他同矿渣水泥
1.地上、地下与水中大体积混凝土
2.其他同矿渣水泥
1.早期强度要求较高的混凝土工程
2.其他用途与所掺主要混合材料的水泥相近
不适用范围
1.大体积混凝土
2.受腐蚀的混凝土
3.耐热混凝土，高温养护混凝土
1.早期强度较高的混凝土
2.严寒地区及处在水位升降范围内的混凝土
3.抗渗性要求高的混凝土
1.干燥环境及处在水位变化范围内的混凝土
2.有耐磨要求的混凝土
3.其他同矿渣水泥
1.抗碳化要求的混凝土
2.其他同火山灰水泥
3.有抗渗要求的混凝土
1.与掺主要混合材料的水泥类似
2.强度发展对温、湿度较敏感
3.水热化低
4.耐软水、海水、硫酸盐腐蚀性好
5.耐热性较好
6.抗冻性抗渗性较差
1.抗渗性较好耐热性不及矿渣水泥，干缩大，耐磨性差
2.其他同矿渣水泥
1.干缩性较小，抗裂性较好
2.其他性能与矿渣水泥相同
1.早期强度较高
2.其他性能与所掺主要混合材料的水泥相近
适用范围
1.高强混凝土
通用硅酸盐水泥的特性与应用
水泥
品种
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
火山灰走硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥

一、水泥组分中影响混凝土的坍落度损失的主要因素采用现场制备混凝土时，混凝土从加水搅拌到正常使用完毕，通常只需要很短的时间。

在这段时间里，混凝土的坍落度损失一般很小，通常不予考虑。

采用商品混凝土时，新拌混凝土从出搅拌站到浇筑完毕，需要较长一段时间，因此不得不考虑混凝土的坍落度损失。

如果混凝土的坍落度损失太大，即便所配置的混凝土流动性再好，也很难保证正常施工。

一般来说，水泥凝结时间越快，混凝土坍落度损失越快。

对水泥凝结时间影响最为显著是C3A含量和石膏掺量。

C3A含量高的水泥凝结快，有可能引起较快的坍落度损失。

C3A含量与石膏掺量应该有一个匹配关系。

当C3A含量与石膏掺量都较低时，水泥浆体需要较长的时间才能凝结。

当C3A含量与石膏掺量都较高时，水泥浆体也能有一个正常的凝结时间。

当C3A含量高石膏掺量低或C3A含量低石膏掺量高的水泥，水泥浆体则表现为较快的凝结。

二、水泥组分中影响混凝土收缩的的主要因素混凝土在凝结硬化过程中体积一般表现为收缩。

质量好的砂、石料体积稳定性好，对混凝土收缩变形影响不大，造成混凝土收缩变形的主要原因是水泥石的收缩变形。

对水泥石自收缩影响较大的有：C3A含量、石膏掺量、碱含量、水泥粉磨细度、颗粒分布、混合材品种。

C3A的收缩变形是较大的，当有石膏存在时，C3A不仅与水反应，更重要的是与石膏反应。

生成水化硫铝酸钙，因而可能产生膨胀，而不是收缩。

水泥的碱含量越高，所形成的水泥石的干缩变形也将越大。

一般来说，水泥颗粒较细，或者水泥的颗粒分布较窄时，水泥基材料的干缩变形较大。

矿渣硅酸盐水泥的干缩变形是较大的，在使用矿渣硅酸盐水泥，尤其注意早期养护，如养护不当，很容易产生裂缝。

而粉煤灰水泥的干缩变形则较小。

三、水泥组分中影响混凝土泌水的主要因素水与固体颗粒的分离称为泌水。

当泌水严重时，表面混凝土含水量较大，硬化后表面混凝土强度明显低于下面混凝土的强度，甚至在表面产生大量容易剥落的“粉尘”。

一、单选题1、混凝土拌和物的流动性主要取决于（ C ）。

A：水灰比B：含砂率C：单位用水量D：水泥用量2、测定混凝土拌和物坍落度时，应测坍落度筒顶面与坍落后的混凝土拌和物顶面（ A ）处之间的距离。

A：最高点B：中间点C：最低点D：任意一点3、普通混凝土棱柱体强度fcp与立方体强度fcu之间的关系是（ C ）。

A：fcp=fcu B：fcp≈fcu C：fcp<fcu D：fcp>fcu4、决定建筑塑料性质的基本成分是（ A ）。

A：树脂B：填料C：增塑剂D：固化剂5、喷射混凝土选用的外加剂是（ D ）。

A；早强剂B：普通减水剂C：引气剂D：速凝剂6、普通硅酸盐水泥宜用于（ D ）。

A：大体积混凝土工程B：受海水侵蚀的混凝土工程C：耐热混凝土工程D：抗冻性要求较高的混凝土工程7、下列碳素结构钢中，塑性最大的钢材是（ A ）。

A：Q215 B：Q235 C：Q255 D：Q2758、一块普通粘土砖的长×宽×高标准尺寸为（ A ）A：240×115×53 B ：230×115×53 C：240×120×60 D：115×240×539、用于砌筑粘土砖的水泥石灰混合砂浆，其强度大小取决于（ D ）。

A：水灰比B：水泥标号C：石灰膏的用量D：水泥用量和水泥标号10、材料吸水后，将使材料的 D 提高。

A：耐久性 B：强度及导热系数 C：密度 D：表观密度和导热系数11、有一块砖重2625g，其含水率为5％，该湿砖所含水量为 D 。

A：131.25g B：129.76g C：130.34g D：125g12、 B 浆体在凝结硬化过程中其体积会发生微小膨胀。

A：石灰 B：石膏 C：菱苦土 D：水玻璃13、随着钢材含碳质量分数的提高 B 。

A：强度，硬度和塑性都提高B：强度提高，塑性降低C：强度降低，塑性提高D：强度和塑性都降低14、木材中 B 含量的变化，是影响木材强度和胀缩变形的主要原因。

３ 、实验结果
３ ． １水泥强度变化测试结果 试 样脱模 并放入不 同水热条件 （ ２ ０ ℃或 者６ Ｏ ℃）后，其抗 压和抗 拉强度变 化结果为： 水泥在 水热温 度为 ２ ０ ℃和 ６ ０ ℃时其抗 压强度 变 化极大 ，但是其抗拉 强度变化 却 比较小 。 在 不 同水热 条件下水泥 前后两 期的抗压强度 的差距非常 明显 ，后期 的强度均 小于前期 强 度。 ３ ． ２水泥砂 浆孔径 测定 结果 使 用压汞法 测量 的砂 浆孔径 的大小主要 分几 种情况 ，即 ≤２ ０ ０ 、１ ０ ０ ￣ ２ ０ ０ 、３ ０ ～ １ ０ ０ 、 ｌ ０ ～ ３ Ｏ 、≤１ Ｏ ，单位均为 ｍ ｎ ｌ 。不 同水热条件 下孔径 结果测 定为： 孔径≤３ ０ ｍ ｍ 的孔体积在 ２ Ｏ ℃水热条件 中的水养护样 要小于 ６ Ｏ ℃水热 条件 中的水养护样 ， 特别是当孔径小于 １ ０ ｍ ｍ 时，两者之 间的水养护样 差距更是 明显 ，也 就是说 ， 水 泥的早期 （ ３ 天） 水化速度和浆体 紧密度 与温度变 化成正相 关 ，也就 是水温越 高 ，水化复速度越快 ，浆体密度越大口 ］ 。 ３ ． ３ Ｎ ＭＲ和 Ｔ Ｇ －Ｄ Ｓ Ｃ的测定结果 Ｎ ＭＲ测定结果表 明， 无论在何种温度下 ， 也就 说无论是在 ２ ０ ℃还 是在 ６ Ｏ ℃水 热条件 下 ，水泥在水化 ３天后产生 的物质均不可避 免要 发生硅氧聚 合反应 。但是 ，随着 测试 时 间不断增加 ，只有 ６ ０ ℃水热条件下 的水化产 物会再次发生硅氧聚合反应 ，而 ２ ０ ℃的水热 条件 并没有再次 发生化学 反应 。意 思就是说 水热温 度与水产物 致密性 呈正相关 ，与产物 的表面积和性能呈负相关 。 Ｔ Ｇ ． ＤＳ Ｃ 的 测 定 结果 显 示 ， 当水 温 为 ９ ｏ ￣１ ０ ５ ℃时 ，水泥 的凝胶 出现 较明显 的脱水 吸热现象； 当水温为 １ ５ ４ ℃时水泥有较为明显 的脱水吸热现象；当水温为 ４ ４ ０ ～ ６ ７ ２ ℃时 ，出 现 了氢氧化 钙 的分 解吸热现象 。可见 ，水养 护温度 与水泥早期 的水化速度 和水化产物 生 成数量 呈正相关 ，也就是温度 越高 ，水化 越

土木工程材料模拟试题（1）一名词解释(每小题2分,共10分)1、材料的软化系数2、木材的纤维饱和点3、钢材的冷加工强化4、水泥体积安定性不良5、热固性塑料1、材料在吸水饱和状态下的抗压强度与其在干燥状态下的抗压强度之比称为材料的软化系数。

2、当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时的木材含水率称为木材的纤维饱和点。

3、在常温下对钢材进行冷加工，使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，但塑性和韧性相应降低，这一过程称为钢材的冷加工强化。

4、水泥在凝结硬化过程中产生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，这一现象称为水泥体积安定性不良。

5、经初次加热成型并冷却固化后，其中的高分子聚合物发生聚合反应，再受热则不软化或改变其形状的塑料称为热固性塑料。

六、简答题（4、5两题任选一题，共23分。

）1、影响混凝土强度的主要因素是什么?(5分)2、生产水泥时,常掺入哪几种活性混合材料?掺入的目的是什么?( 5分)3、建筑钢材的主要检验项目有哪些?反映钢材的什么性质?(5分)4、掺活性混合材料的水泥的共性与特性是什么?(8分)5、混凝土的体积变形主要有哪几种?如何减小其变形?(8分)1、影响混凝土强度的主要因素有：（1）水泥强度等级与水胶比；（2）骨料的质量、级配、形状及表面特征；（3）混凝土的龄期；（4）养护温度与湿度；（5）试验条件，包括试件形状、尺寸、表面状态及加荷速度等。

2、常掺入粒化高炉矿渣、火山灰质材料及粉煤灰等活性混合材料。

掺入的目的是改善水泥性能，扩大应用范围；调节水泥强度等级，提高产量，降低成本；并可利用工业废料，减少水泥熟料用量，有利于节省资源和保护环境。

3、建筑钢材的主要检验项目有：（1）拉伸试验，包括测定钢材的屈服点，抗拉强度和伸长率，反映钢材的力学强度和塑性；（2）冲击试验，测定钢材的冲击功，反映钢材的冲击韧性；（3）冷弯试验，反映钢材的冷弯性能（即在常温下承受弯曲变形的能力），是对钢材塑性更严格的检验。

土木工程材料习题集教学班级_______________姓名_______________学号_______________任课教师_______________兰州交通大学2006.8目录材料基本性质 (01)气硬性胶凝材料 (04)水泥 (06)混凝土 (09)建筑砂浆 (14)建筑钢材 (15)沥青材料 (18)参编人员名单：张粉芹霍曼琳周立霞于本田王起才材料基本性质一、判断题1、玻璃体材料就是玻璃，并具有良好的化学稳定性。

（）2、多孔材料吸水后，其保温隔热效果变差。

（）3、材料的吸水率就是材料内含有的水的质量与材料干燥时质量之比。

（）4、材料的孔隙率越大，其抗渗性就越差。

（）5、耐久性好的材料，其强度必定高。

（）6、凡是含孔材料，其干表观密度均比其密度小。

（）7、无论在什么条件下，木材的平衡含水率始终为一定值。

（）8、材料受冻破坏，主要是材料粗大孔隙中的水分结冰所引起的。

（）9、承受冲击与振动荷载作用的结构需选择脆性材料。

（）10、新建的房屋感觉会冷些，尤其是在冬天。

（）二、名词解释1、吸水性与吸湿性2、强度与比强度3、亲水性与憎水性4、脆性材料与韧性材料5、耐水性及软化系数6、矿物成分7、胶体结构8、非晶体结构9、孔隙特征三、填空题1、材料吸水后其性质会发生一系列变化，如使材料强度，保温性，体积。

2、在水中或长期处于潮湿状态下使用的材料，应考虑材料的。

3、材料的吸水性大小用表示，吸湿性大小用表示。

4、称取堆积密度为1650kg/m3干砂200g，装入广口瓶中，再把瓶子注满水，这时称重为500g，已知空瓶加满水时的重量为377g，则该砂的表观密度为 kg/cm3,空隙率为 %。

5、脆性材料的抗压强度抗拉强度。

6、材料的组成包括、和；材料的结构包括、和等三个层次。

7、材料的微观结构包括、和等三种形式。

四、选择题1、同一种材料的密度与表观密度差值较小，这种材料的（）。

A.孔隙率较大B.保温隔热性较好C.吸音能力强D.强度高2、为了达到保温隔热的目的，在选择墙体材料时，要求（）。

通用硅酸盐水泥的性能特点及适用工程1 总则不同品种的水泥具有不同的性能特点，水泥品种的选择会对混凝土、砂浆的耐久性产生较大影响。

水泥品种的选择，应符合相应的工程设计规范要求。

本附录给出了各品种水泥的相对性能特点和一般的适用工程，供参考。

2 硅酸盐水泥硅酸盐水泥具有凝结时间短、快硬早强高强、抗冻、耐磨、耐热、水化放热集中、水化热较大、抗硫酸盐侵蚀能力较差的性能特点。

硅酸盐水泥用于配制高强度混凝土、先张预应力制品、道路、低温下施工的工程和一般受热（250℃）的工程。

不经过专门的检验，一般不适用于大体积混凝土和地下工程，特别是有化学侵蚀的工程。

3 普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥性能相近，也具有凝结时间短、快硬早强高强、抗冻、耐磨、耐热、水化放热集中、水化热较大、抗硫酸盐侵蚀能力较差的性能特点；但相比硅酸盐水泥，早期强度增进率稍有降低，抗冻性和耐磨性稍有下降，抗硫酸盐侵蚀能力有所增强。

普通硅酸盐水泥可用于任何无特殊要求的工程。

不经过专门的检验，一般不适用于受热工程、道路、低温下施工工程、大体积混凝土工程和地下工程，特别是有化学侵蚀的工程。

4 矿渣硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥具有需水性小、早强低后期增长大、水化热低、抗硫酸盐侵蚀能力强、受热性好的优点，但也具有保水性和抗冻性差的缺点。

矿渣硅酸盐水泥可用于无特殊要求的一般结构工程，适用于地下、水利和大体积等混凝土工程，在一般受热工程（250℃）和蒸汽养护构件中可优先采用矿渣硅酸盐水泥，但不宜用于需要早强和受冻融循环、沙漠戈壁等干湿交替的工程中。

5 火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥具有较强的抗硫酸盐侵蚀能力、保水性好和水化热低的优点，但也具有需水量大、低温凝结慢、干缩性大、抗冻性差的缺点。

粉煤灰硅酸盐水泥具有与火山灰质硅酸盐水泥相近的性能，但相比火山灰质硅酸盐水泥，其具有需水量小、干缩性小的特点。

火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥可用于一般无特殊要求的结构工程，适用于地下、水利和大体积等混凝土工程，而不宜用于冻融循环、干湿交替的工程。

一、填空1、石油沥青的主要组丛有油分、树脂、地沥青质。

2、防水卷材按材料的组成不同，分为氧化沥青卷材、高聚物改性沥青卷材、合成高分子卷材。

3、低碳钢受拉直至破坏，经历了弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段。

4、抹灰砂浆和砌筑砂浆不同，对它的主要技术要求不是强度，而是和易性。

5、石灰膏和熟石灰在砂浆中的主要作用是使砂浆具有良好的和易性，所以也称外掺料。

6、强度等级为C30的混凝土，其立方体抗压强度标准值为30MP。

7、硅酸盐水泥的水化热主要由铝酸三钙和硅酸三钙产生，其中铝酸三钙水化热最大。

8、材料抵抗渗透的性质称为抗渗性，其大小可用渗透系数表示，也可用抗渗等级表示。

9、烧结普通砖的标准尺寸为240㎜*115㎜*53㎜，如果计划砌筑10M3砌体需用该砖约5120匹。

10．材料的亲水性与憎水性用润湿边角来表示，材料的吸湿性用含水率来表示。

材料的吸水性用吸水率来表示。

2．石膏的硬化时体积是（膨胀的），硬化后孔隙率较（大）。

3．石灰浆体在空气中硬化，是由结晶作用和（碳化）作用同时进行的过程来完成，故石灰属于（气硬性)胶凝材料。

4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是(C3A ）、（C2S）、（C3S）、（C4AF）。

5．混凝土的合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土获得最大的流动性，并能获得良好粘聚性和保水性的砂率。

6．砌筑砂浆的流动性用（沉入度）表示，保水性用（分层度）来表示。

7．钢结构设计时碳素结构钢以（屈服）强度作为设计计算取值的依据。

8、石油沥青按三组分划分分别为（油分）、（树脂）、（地沥青质）。

1．对于开口微孔材料,当其孔隙率增大时，材料的密度不变，吸水性增强, 抗冻性降低,导热性降低,强度降低。

2．与硅酸盐水泥相比,火山灰水泥的水化热（低）,耐软水能力（好或强）,干缩（大）. 3．保温隔热材料应选择导热系数（小）,比热容和热容（大）的材料.4．硅酸盐水泥的水化产物中胶体为（水化硅酸钙）和（水化铁酸钙）.5. 普通混凝土用砂含泥量增大时,混凝土的干缩（增大）,抗冻性（降低）.6．普通混凝土配合比设计中要确定的三个参数为（水灰比）、（砂率）和（单位用水量）.7．钢材中元素S主要会使钢的（热脆性）增大，元素P主要会使钢的（冷脆性）增大.8．含水率为1%的湿砂202克，其中含水为(2）克,干砂（200 ）克.9．与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度（快），硬化后体积（膨胀）.10．石油沥青中油分的含量越大，则沥青的温度感应性（越大），大气稳定性（越好）.11．按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足（不早于45min）。

2020年江苏开放大学建筑材料期末考试真题及参考答案一、绪论和材料的基本性质一、选择题1、当材料的润湿角θ为（）时，称为憎水性材料。

A、＞90°B、≤90°C、＞45°D、≤180°2、颗粒材料的密度为ρ，表观密度为ρ0，堆积密度为ρ0’，则存在下列关系（）A、ρ＞ρ0’＞ρ0B、ρ＞ρ0＞ρ0’C、ρ0’＞ρ0＞ρD、ρ0’＞ρ＞ρ03、建筑上为使温度稳定，并节约能源，应选用（）的材料。

A、导热系数和热容量均小B、导热系数和热容量均大C、导热系数小而热容量大D、导热系数大而热容量小4、降低同一种材料的密实度，则其抗冻性（）A、提高B、不变C、降低D、不一定减低5、材料在冲击或振动荷载作用下，能吸收较大的能量，同时产生较大的变形而不破坏，这种性质称为（）A、弹性B、塑性C、脆性D、韧性6、软化系数大于（）的材料称为耐水材料。

A、0.75B、0.80C、0.85D、0.907、为提高材料的耐久性，可以采取的措施有（）A、降低孔隙率B、改善孔隙特征C、加保护层D、以上都是8、（）是错误的。

A、表观密度小，导热系数大B、含水率高，导热系数大C、孔隙不连通，导热系数大D、固体比空气导热系数大9、含水率5%的砂220g，其中，所含水重为（）A、10gB、10.48gC、11gD、20g10、对相同品种，不同表观密度的材料进行比较时，一般来说，表观密度大者，则其（）A、强度低B、强度高C、比较结实D、空隙率大二、是非题1、材料的孔隙率越小，吸水率越高。

（）2、渗透系数越小或抗渗等级越高，表示材料的抗渗性越好。

（）3、在其他条件相同时，即使加荷速度不同，所测得的试件强度值也相同。

（）4、材料受潮后，其绝热性能降低。

（）5、材料的比强度值越小，说明该材料越是轻质高强。

（）6、韧性好的材料在破坏时比脆性材料可产生更大的变形。

（）7、材料吸水饱和时，其体积吸水率就等于开口孔隙率。

2.预应力混凝土
3.快硬早强结构
4.抗冻混凝土
1.一般混凝土
2.预应力混凝土
3.底下与水中结构
4.抗冻混凝土
1.一般耐热混凝土
2.大体积混凝土
3.蒸汽养护构件
4.一般混凝土构件
5.一般耐软水、海水、盐酸复试要求的混凝土
1.水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土
2.其他同矿渣水泥
1.地上、地下与水中大体积混凝土
2.强度发展对温、湿度较敏感
3.水热化低
4.耐软水、海水、硫酸盐腐蚀性好
5.耐热性较好
6.抗冻性抗渗性较差
1.抗渗性较好耐热性不及矿渣水泥，干缩大，耐磨性差
2.其他同矿渣水泥
1.干缩性较小，抗裂性较好
2.其他性能与矿渣水泥相同
1.早期强度较高
2.其他性能与所掺主要混合材料的水泥相近
适用范围
1.高强混凝土
3.其他同矿渣水泥
1.抗碳化要求的混凝土
2.其他同火山灰水泥
3.有抗渗要求的混凝土
1.与掺主要混合材料的水泥类似
通用硅酸盐水泥的特性与应用
水泥
品种
硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
火山灰走硅酸盐水泥
粉煤灰硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
特征
1.强度高
2.快硬早强
3.抗冻耐磨性好
4.水化热大
5.耐腐蚀性差
6.耐热性较差
1.早期强度较高
2.抗冻性较好
3.水热化较大
4.耐腐蚀性较好
5.耐热性较差
1.早期强度低，但后期强度增长快
2.其他同矿渣水泥
1.早期强度要求较高的混凝土工程
2.其他用途与所掺主要混合材料的水泥相近

问答题第一章：1.简述孔隙率和孔隙特征对材料性能的影响同一组成材料，其孔隙率大，则强度低、保温好、表观密度小；孔隙率相同的情况下，材料的开口孔越多，材料的抗渗性、抗冻性越差。

2.材料在不同受力方式下的强度有几种？各有何功用？（1）根据外力作用方式的不同，材料强度有抗压强度、抗拉强度、抗弯强度及抗剪强度。

（2）抗压强度是岩体、土体在单向受压力作用破坏时，单向面积上所承受的荷载，可用于混凝土强度的评定；抗拉强度指材料在拉断前承受最大应力值，可用于钢筋强度的评定；抗弯强度是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，可用于脆性材料强度的评定；抗剪强度，指外力与材料轴线垂直，并对材料呈剪切作用时的强度极限，可用于土体强度的评定。

3.脆性材料、韧性材料有何特点？各适合承受那种外力？（1）脆性材料的特点是抗压强度高，但不宜承受拉力，受力后不会产生塑性变形，破坏时呈脆性断裂；韧性材料的特点是抗拉强度高，但受力后会产生塑性变形。

（2）脆性材料适合承受压力，韧性材料适合承受拉力。

4.什么是材料的耐久性？为什么对材料要有耐久性要求？（1）材料的耐久性是指材料在长期使用过程中，能保持原有性能而不变质、不破坏的能力。

（2）材料在使用过程中，除受到各种外力作用外，还要受到环境中各种因素的破坏作用，如：物理作用、化学作用、生物作用、机械作用等。

合理使用高耐久性材料，有效地提高工程的使用寿命，降低工程的维修成本，从而降低工程项目的全寿命成本。

合理使用高耐久性材料，会减少材料的消耗，对节约资源、能源，保护环境具有重要意义。

【ps：工程项目的全寿命成本，是指从工程开始策划到其正常报废之前所有相关的经济投入】第二章1 什么是气硬性胶凝材料?什么是水硬性胶凝材料？两者在哪些性能上有显著差异答：和水成浆后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。

硅酸盐水泥‎和普通硅酸‎盐水泥（简称普通水‎泥）共同特点：1、早期强度较‎高；凝结硬化速‎度快（前者比后者‎还要快）2、水化热较大‎(前者比后者‎还要大得多‎)3、耐冻性差4、耐热性较差‎5、耐腐蚀及耐‎水性较差适用范围：前者适用于‎快硬早强的‎工程、高强度等级‎砼。

不适用于大‎体积砼工程‎（发热量比普‎通水泥大得‎多，不用）、受化学侵蚀‎、压力水（软水）作用及海水‎侵蚀的工程‎后者适用于‎地上、地下及水中‎的大部分砼‎结构工程。

不适用于大‎体积砼（实际施工时‎一般视这个‎大体积到底‎有多大以及‎它的重要性‎，或者采取控‎温措施后还‎是经常用的‎，至少西南地‎区是这样）、受化学侵蚀‎、压力水（软水）作用及海水‎侵蚀的工程‎国家于20‎01年4月‎对水泥的标‎号制定新的‎标准。

通用水泥新‎标准是：GB175‎-1999《硅酸盐水泥‎、普通硅酸盐‎水泥》、GB134‎4-1999《矿渣硅酸盐‎水泥、火山灰硅酸‎盐水泥及粉‎煤灰硅酸盐‎水泥》、GB129‎58-1999《复合硅酸盐‎水泥》。

六大水泥标‎准实行以M‎P a表示的‎强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R等,使强度等级‎的数值与水‎泥28天抗‎压强度指标‎的最低值相‎同。

新标准还统‎一规划了我‎国水泥的强‎度等级,硅酸盐水泥‎分3个强度‎等级6个类‎型,即42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。

其他五大水‎泥也分3个‎等级6个类‎型,即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。

国家建材局‎经测试，得出新水泥‎标准的强度‎等级与老水‎泥标准的水‎泥标号之间‎存在如下表‎中对等关系‎：GB175‎-92 GB175‎-1999725(R) 62.5(R)625(R) 52.5(R)525(R) 42.5(R)425(R) 32.5(R)六大水泥标‎准实行以M‎P a表示的‎强度等级，如32.5、32.5R、42.5、42.5R等，使强度等级‎的数值与水‎泥28天抗‎压强度指标‎的最低值相‎同。

第二期质量培训材料之一水泥质量控制基础知识一、硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸盐水泥熟料中的主要矿物有以下四种：C3S、C2S、C3A、C4AF，另外还有少量的f-CaO、方镁石、含碱矿物、玻璃体。

通常，熟料中C3S+C2S含量75%左右，C3A+C4AF含量22%左右。

1、C3S含量通常占熟料的50%以上，其特点：水化较快，早期强度高，强度增进就率大，干缩性、抗冻性较好，但水化热较高，抗水性差，抗硫酸盐浸蚀能力较差。

C3S形成需要较高的烧成温度和较长的烧成时间，含量过高，烧成困难，易导致f-CaO增多，熟料质量下降。

2、C2S含量通常分熟料的20%左右，其特点：水化较慢，早期强度低，水化热低，体积干缩小，抗水性和抗硫盐日浸蚀能力好，后期强度增进快。

3、C3AC3A水化速度、凝结硬化很快，放热多，硬化快，早期强度较高，但绝对值不高，后期几乎不再增长，甚至倒缩，C3A干缩变形大，抗硫酸盐性能差，脆性大，耐磨性差。

4、C4AFC4AF水化速度早期介于C3A与C3S之间，早期强度类似于C3A但后期还能不断增长，水化热低，干缩变形小，耐磨、抗冲击、抗硫酸盐浸蚀能力强。

5、f-CaO、MgOf-CaO在高温下死烧形成，水化很慢，一般加水3天后才反应有尽有，反应体积膨胀97.9%产生应力，造成水泥石破坏。

MgO少量可与熟料矿物固溶，对降低烧成温度、增加液相数量，改善熟料色泽有好处，但超过一定量后，未固溶部分水化很慢，要几个月甚至几年才与水反应，生产Mg（OH）2，体积膨胀148%，导致水泥安定性不良。

二、水泥生产质量控制水泥制成的控制项目，一般有水泥的细度、三氧化硫、烧失量、物料的配合比（混合材料、石膏的掺加量）、凝结时间、安定性、强度等。

（一）控制项目1.入磨物料的配比：目前生产的水泥品种中除硅酸盐水泥外，其余各种水泥均由硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料组成，它们之间的配比关系着生产水泥的品种、标号和物理性能。

水热条件对硅酸盐水泥的水化及其干缩性能的影响分析摘要：本文通过对水泥强度、干缩度、砂浆孔径以及nmr和tg-dsc 进行测定，分析了水热条件下硅酸盐水泥的水化和干缩性能的概况。

实验结果表明硅酸盐水泥早期水化程度与水养温度呈正相关，也就是随着水养温度的增高，其水化程度越加显著。

但是在水化后期，水泥的强度和干缩度却随着温度增高而减小。

关键词：水热条件硅酸盐水水泥干缩性能水化1、前言水泥水化温度指的是水泥在硬化过程中产生的温度。

水泥水化后产生的较高温度在很大程度上影响水泥浆体和水泥基材料的性能和干缩。

若水化温度造成水泥干缩增大，那么水泥基材料就会产生较为严重的裂缝，影响其使用。

控制水泥水化温度是水泥研究工作者一直以来的研究内容，但是目前高校的控制水化和利用水化温度的方法仍未被研究出来[1]。

本文就硅酸盐水泥在不同水热条件下的性能变化情况进行试验分析，旨在真正了解水化及干缩机理，从而更好的指导实际生产。

2、实验过程2.1材料准备压汞仪：pm-60-gt-3型，来自美国公司。

水泥：p.ii 52.5r硅酸盐水泥。

来自台湾远东集团水泥有限公司。

水泥中三氧化硫（so3）的总含量占2.05%。

比表面积为368m2/kg，密度为3.13 g/cm3。

砂子：选择的是河北欧亚兴邦科技有限公司的iso标准砂。

2.2实验方法（1）控制水热。

水热条件对于硅酸盐水泥的所有检验工作都有着极其密切的关系。

所谓的水热指的是水养护的温度，是实验试件在成型并拆模两天后的水养温度。

同样情况下，标准的水养温度应该是20℃或者60℃。

（2）测定水泥砂浆孔径。

具体的步骤是首先进行砂浆干缩实验，将砂浆干缩成为一个小试块，试块的大小为三面均为1.414cm。

将砂浆小试块进行24小时的养护后开始拆模，拆模完毕后将小试块放到标准的水热养护条件下养护48小时。

待养护结束后将试块进行切样，切成直径约为3～5mm的小颗粒，然后使用无水乙醇对小颗粒进行水化终止和抽空干燥，待所有步骤全部完成后3天内使用压汞仪对砂浆颗粒孔径的分布概况进行全面测量[2]。

【揭秘混凝土】第24篇：普通硅酸盐水泥熟料的矿物成分和水化性能普通硅酸盐水泥熟料含有四种主要矿物成分：1.阿利特（Alite）或称A矿：主要成分是硅酸三钙（C3S）及少量其他氧化物。

A矿晶体是细长的，截面为六边形，长度一般为20µm--60µm。

2.贝利特（Belite）或称B矿：主要成分是硅酸二钙（C2S）及少量其他氧化物。

B矿晶体多数是圆形，直径为10µm—30µm。

3.铝酸三钙（C2A）4.铁铝酸四钙（C4AF）铝酸相和铝铁酸相晶体的形状不固定，变化很大。

有时这两种晶体交织生长在一起。

阿利特—硅酸三钙（C3S）：C3S具有很强的反应活性和较快的水化速度，是普通硅酸盐水泥中的主要成分，通常占到50%--70%左右（重量比）。

它是水泥强度的主要贡献者，28天可以水化约70%，强度达到一年强度的70%-80%。

C3S的水化热较高。

贝利特—硅酸二钙（C2S）：C2S的反应活性比C3S稍差。

在普通硅酸盐水泥中，它的含量一般在10%--30%左右。

C2S的水化速度较慢，28天仅水化20%左右，早期强度较低。

但强度可持续增长，一年后和C3S持平。

C2S的水化热低，抗腐蚀性好。

铝酸三钙（C3A）：C3A是普通硅酸盐水泥熟料中反应活性最强的成分，但其强度很低。

由于其反应速度快，能造成普通硅酸盐水泥速凝，因此必须加入石膏控制它的凝结速度。

C3A的水化过程放热量大，干缩变形大，抗硫酸盐腐蚀的能力差。

铁铝酸四钙（C4AF）：C4AF的反应速度介于C3S和C3A之间，但强度不高。

水化热较C3A小，抗冲磨性能和抗硫酸盐腐蚀性能较好。

既然铝酸盐和铁铝酸盐对普通硅酸盐水泥的强度贡献不大且有很多的负面作用，那为什么还要添加它们？简单来说，添加铝酸盐和铁铝酸盐的目的是为了促进C3S的形成。

在熟料烧成过程中，只有四分之一的原料能熔融成液体，而其他四分之三的原料保持固体状态不变。

离子在液体中的转移速度要比在固体中的转移速度快很多，有利于C3S的形成。

硅酸盐⽔泥和普通⽔泥的区别硅酸盐⽔泥和普通⽔泥的区别硅酸盐⽔泥和普通硅酸盐⽔泥（简称普通⽔泥）共同特点：1、早期强度较⾼；凝结硬化速度快（前者⽐后者还要快）2、⽔化热较⼤(前者⽐后者还要⼤得多)3、耐冻性差4、耐热性较差5、耐腐蚀及耐⽔性较差适⽤范围：前者适⽤于快硬早强的⼯程、⾼强度等级砼。

不适⽤于⼤体积砼⼯程（发热量⽐普通⽔泥⼤得多，不⽤）、受化学侵蚀、压⼒⽔（软⽔）作⽤及海⽔侵蚀的⼯程。

后者适⽤于地上、地下及⽔中的⼤部分砼结构⼯程。

不适⽤于⼤体积砼（实际施⼯时⼀般视这个⼤体积到底有多⼤以及它的重要性，或者采取控温措施后还是经常⽤的，⾄少西南地区是这样）、受化学侵蚀、压⼒⽔（软⽔）作⽤及海⽔侵蚀的⼯程。

复合硅酸盐⽔泥主要特征：早期强度低，耐热性好，抗酸性差。

采⽤粉煤灰和煤矸⽯做为混合材，系绿⾊建材产品，享受国家税收优惠，早期和后期强度稳定,⽔化热低，适⽤于⼀般⼯业与民⽤建筑，是⼀种经济型⽔泥。

普通硅酸盐⽔泥主要特征：早期强度⾼，⽔化热⾼，耐冻性好，耐热性差，耐腐蚀性差，⼲缩性较⼩。

适⽤范围：制造地上、地下及⽔中的混凝⼟，钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟结构，受循环冻融的结构及早期强度要求较⾼的⼯程，配制建筑砂浆。

不适⽤于⼤体积混凝⼟⼯程和受化学及海⽔侵蚀的⼯程。

凡由硅酸盐⽔泥熟料、6%-15%的混合材料及适量⽯膏磨细制成的⽔硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐⽔泥，简称普通⽔泥。

国家标准对普通硅酸盐⽔泥的技术要求有：（1）细度筛孔尺⼨为80µm的⽅孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。

（2）凝结时间初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10⼩时。

（3）标号根据抗压和抗折强度，将硅酸盐⽔泥划分为325、425、525、625四个标号。

普通硅酸盐⽔泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐⽔泥基本相同，略有差异，主要表现为：（1）早期强度略低（2）耐腐蚀性稍好（3）⽔化热略低（4）抗冻性和抗渗性好（5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差复合硅酸盐⽔泥凡由硅酸盐⽔泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量⽯膏磨细制成的⽔硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐⽔泥（简称复合⽔泥）。