硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式

名词解释（每题2分，共12分）1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。

2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。

3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。

4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。

5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。

6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。

1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。

2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。

3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。

4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。

5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。

解答题1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。

可供应以下原材料：水泥：p.o42.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。

设计要求：(1) 混凝土计算配合比；(2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。

又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。

硅酸盐水泥熟料的矿物组成1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度快，水化热大，凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。

硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。

2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物，遇水时水化反应速度慢，水化热很低，其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。

硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。

3、铝酸三钙遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。

铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，同时也是水化热的主要来源。

由于在煅烧过程中，铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因，故被列为“熔媒矿物”。

4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快，水化热低，水化产物的强度也很低。

由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成，同样属于“熔媒矿物”。

硅酸盐水泥的技术要求按国家标准规定，硅酸盐水泥应确保九项技术要求：水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量，均不得超限；水泥的细度、凝结时间、安定性和强度，均必须达标。

掺加混合材料的硅酸盐水泥1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、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，代号P·O。

2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。

3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。

4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）,代号P·F。

5、复合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），代号P·C。

除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥，其组成物料与普通硅酸盐水泥比较，虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多，且品种不同。

硅酸盐水泥熟料的矿物组成在硅酸盐水泥熟料中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等并不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物反响组合成各种不同的氧化物集合体，即以多种熟料矿物的形态存在。

这些熟料矿物结晶细小，通常为30～60um，因此，可以说硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、结晶细小的人造岩石。

1．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：硅酸三钙：3CaO·SiO2简写成C3S硅酸二钙：2CaO·SiO2 简写成C2S铝酸三钙：3CaO·Al2O3 简写成C3A铁铝酸四钙：4CaO·Al2O3·Fe2O3简写成C4AF另外，还有少量的游离氧化钙〔ƒ-CaO〕、方镁石〔即结晶氧化镁〕、含碱矿物以及玻璃体等。

硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，约占75%左右，要求最低为66%以上,它们是熟料的主要组分。

铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，约占22%左右。

硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右。

对于中等水化热、中等抗硫酸盐水泥熟料中的C3A≤％，C3S ＜％；高抗硫酸盐的水泥熟料中的C3A≤％，C3S＜％。

硅酸三钙和硅酸二钙都是硅酸盐矿物，硅酸盐水泥熟料的名称也由此而来。

在煅烧过程中，铝酸三钙和铁铝酸四钙与氧化镁、碱等在1250～1280℃开始会逐渐熔融成液相以促进硅酸三钙的顺利形成，因而把它们称之为熔剂性矿物。

四种主要矿物的含量一般范围及国内外局部水泥生产企业生产数据见表4-2。

表4-2 熟料矿物含量范围〔%〕〔1〕硅酸三钙①形成条件及其存在形式硅酸三钙是硅酸水泥熟料中的主要矿物，通常，它是在高温液相作用下，由先导形成的固相硅酸二钙吸收氧化钙而成。

现代研究及测试技术一致证明：水泥熟料中的硅酸三钙并不是以纯的C3S形式存在，而总是与少量的其他氧化物如A12O3、Fe2O3、MgO、R2O等形成固溶体。

这种固溶体在反光显微镜下的岩相照片为黑色多角形颗粒，将其定名为阿利物〔Alite〕，简称A矿。

硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。

因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。

其结晶细小，一般为30-60μm 。

因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。

它主要有以下四种矿物：硅酸三钙3Ca0.Si02 ，可简写为C3S ；硅酸二钙2Ca0.Si02 ，可简写为C2S ；铝酸三钙3Ca0.A1203 ，可简写为 C 3 A ；铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成C4AF,此外，还有少量游离氧化钙(f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。

通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。

C3A 和C4AF 的理论含量约占22 ％左右。

在水泥熟料锻烧过程中,C3A 和C4AF 以及氧化镁、碱等在1250℃- 1280℃会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。

一•硅酸三钙C3S是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。

其含量通常为50％左右，有时甚至高达60％以上。

纯C3S只有在2065-1250℃温度范围内才稳定。

在2065℃以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250℃以下分解为C2S 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C3S 在室温可呈介稳状态存在。

C3S 有三种晶系七种变型：1070 ℃1060 ℃990 ℃960 ℃920 ℃520 ℃R ←―→ MⅢ ←―→ MⅡ ←―→ MⅠ ←―→～T Ⅲ ←―→ T Ⅱ ←―→ T ⅠR 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系，这些变型的晶体结构相近。

但有人认为,R 型和M ，型的强度比T 型的高。

在硅酸盐水泥熟料中, C3S 并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶液，称为阿利特(Alite ）或 A 矿。

硅酸盐水泥熟料中的四种矿物成分的分子硅酸盐水泥熟料是由多种矿物成分组成的，其中包括四种主要的矿物成分：三钙硅酸盐（C3S）、双钙硅酸盐（C2S）、三钙铝酸盐（C3A）和四钙铝酸盐（C4AF）。

这些矿物成分对水泥的性能和特性有着重要影响。

下面将详细介绍这四种矿物成分的分子结构。

1. 三钙硅酸盐（C3S）三钙硅酸盐是水泥中最主要的矿物成分之一，占据了大约50%至60%的比例。

其化学式为Ca3SiO5，由氧化钙、氧化硅和氧原子组成。

三钙硅酸盐在高温下形成，其晶体结构为正交晶系。

每个晶胞中含有两个不同的晶体结构单元：六面体的Ca2+离子和四面体的SiO4基团。

2. 双钙硅酸盐（C2S）双钙硅酸盐是水泥中第二主要的矿物成分，占据了大约20%至30%的比例。

其化学式为Ca2SiO4，由氧化钙和氧化硅组成。

双钙硅酸盐在高温下形成，其晶体结构为三方晶系。

每个晶胞中含有两个不同的晶体结构单元：六面体的Ca2+离子和四面体的SiO4基团。

3. 三钙铝酸盐（C3A）三钙铝酸盐是水泥中第三主要的矿物成分，占据了大约5%至10%的比例。

其化学式为Ca3Al2O6，由氧化钙和氧化铝组成。

三钙铝酸盐在高温下形成，其晶体结构为六方晶系。

每个晶胞中含有两个不同的晶体结构单元：六面体的Ca2+离子和四面体的AlO4基团。

4. 四钙铝酸盐（C4AF）四钙铝酸盐是水泥中第四主要的矿物成分，占据了大约5%至10%的比例。

其化学式为Ca4Al2Fe2O10，由氧化钙、氧化铝和氧化铁组成。

四钙铝酸盐在高温下形成，其晶体结构为六方晶系。

每个晶胞中含有两个不同的晶体结构单元：六面体的Ca2+离子和四面体的AlO4基团、FeO4基团。

总之，硅酸盐水泥熟料中的四种主要矿物成分分别是三钙硅酸盐（C3S）、双钙硅酸盐（C2S）、三钙铝酸盐（C3A）和四钙铝酸盐（C4AF）。

这些矿物成分在高温下形成，其晶体结构各不相同，但都包含氧化钙和氧化硅或氧化铝等元素。

第一节硅酸盐水泥熟料矿物组成如前所述，硅酸盐水泥熟料是以适当成分的生料烧到部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结块。

因此，在硅酸盐水泥熟料中CaO,SiO2,A1203,Fe2O3 不是以单独的氧化物存在，而是以两种或两种以上的氧化物经高温化学反应而生成的多种矿物的集合体。

其结晶细小，一般为30^-60Icm 。

因此可见，水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。

它主要有以下四种矿物：硅酸三钙一～3Ca0 ．'3i02 ，可简写为C3S ；硅酸二钙2Ca0 · Si02 ，可简写为C2S ；铝酸三钙3Ca0 · A1203 ，可简写为 C 3 A ；铁相固溶体通常以铁铝酸四钙4Ca0 . A1203 . Fe203 作为代表式，可简写成 C 4 AF,此外，还有少量游离氧化钙(.f-Ca0 ) 、方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物及玻璃体。

通常熟料中C3S 和C2S 含量约占75 ％左右，称为硅酸盐矿物。

C3-ft 和C,AF 的理论含量约占22 ％左右。

在水泥熟料锻烧过程中,C 3 A 和C,AF 以及氧化镁、碱等在1250 ^ - 12800C 会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。

一• 硅酸三钙C3S 是硅酸盐水泥熟料的主要矿物。

其含量通常为50 ％左右，有时甚至高达60 ％以上。

纯C3S 只有在2065^ 12500C 温度范围内才稳定。

在20650C 以上不一致熔融为Ca0 和液相；在1250 0 C 以下分解为CZS 和Ca0 ，但反应很慢，故纯C,S 在室温可呈介稳状态存在。

C,S 有三种晶系七种变型：1070 0 C 1060 0 C 990 0 C 960 0 C 920 0 C 520 0 CR ←―― → M Ⅲ←――→ M Ⅱ←――→ M Ⅰ←――→ ～T Ⅲ←――→ T Ⅱ←――→ T ⅠR 型为三方晶系，M 型为单斜晶系，T 型为三斜晶系，这些变型的晶体结构相近。

土木工程材料试题（一）一、填空题（每空1分，共计20分）1．材料的亲水性与憎水性用（）来表示，材料的吸湿性用（）来表示。

材料的吸水性用（）来表示。

2．石膏的硬化时体积是（），硬化后孔隙率较（）。

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

4．硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分的分子式是（）、（）、（）、（）。

5．混凝土的合理砂率是指在（）和（）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（）表示，保水性用（）来表示。

7．钢结构设计时碳素结构钢以（）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（）、（）、（）。

二、判断题（正确的在题干括号内划‘√’，错误的划‘×’。

每小题2分，。

共16分）1．材料的吸水性用含水率来表示。

（×）2．气硬性胶凝材料，既能在空气中硬化又能在水中硬化。

（×）3．硅酸盐水泥熟料矿物成分中，水化速度最快的是C3A。

（√）4．有抗渗性要求的混凝土不宜选用矿渣硅酸盐水泥。

（√）5．混凝土的流动性用沉入度来表示。

（×）6、相对湿度越大，混凝土碳化的速度就越快。

（×）7．伸长率越大，钢材的塑性越好。

（√）8．石油沥青的温度敏感性用针入度表示。

（×）三、名词解释（每小题4分，共20分）1．表观密度2．普通硅酸盐水泥3．碱骨料反应4．钢的冷弯性能5．沥青的温度敏感性四、问答题（每小题5分，共25分）1、现有甲、乙两水泥厂生产的硅酸盐水泥熟料，其矿物成分如下：生产厂C3S（%）C2S（%）C3A（%）C4AF（%）甲54 20 10 16乙45 28 7 20若用上述熟料分别制成硅酸盐水泥，试估计它们的强度发展速度、水化热、耐腐蚀性、28d龄期强度有何差异？2、什么是混凝土的和易性？和易性包括哪几方面内容？影响和易性的因素有哪些？3、简述引气剂加入到混凝土中，混凝土性能的变化？4、说明下列钢材牌号的含义：Q235Ab，45Mn。

2020年土木工程材料复习试题附答案一、选择题(每题1分，共18分）1．宏观外形体积为1m3，孔隙体积占25%时，该材料质量为1 800kg，其密度为（）kg/m3A800B3600C2400D12802要使材料的导热系数尽量小应使（）A含水率尽量低；B孔隙率大，特别是闭口孔隙率，小孔尽量多C含水率尽量低，大孔尽量多D(A项十B项)。

3钢材内部，()为有害元素。

A.锰、铝、硅、硼；B硫、磷、氧；C稀土元素D铬、镍、铜。

4钢筋冷拉后()提高。

A屈服强度B抗拉强度C屈服强度和抗拉强度5碳素结构钢牌号增大，表示（）A强度增大，伸长率降低B强度降低,伸长率增大C强度增大,伸长率不变D强度降低,伸长率不变6.混凝土小型空心砌块按（）指标分成若干等级。

A抗拉强度B抗折强度C抗冻性D耐候性7木材强度具有以下规律（）A顺纹抗压强度〉顺纹抗拉强度B顺纹抗拉强度〉横纹抗拉强度C横纹抗压强度〉顺纹抗压强度D顺纹抗压强度〉抗弯强度。

8.石油沥青软化点指标反映了沥青的()A耐热性B塑性C粘滞性D强度E耐久性9为了达到绝热和室内温度稳定的目的，在选择建筑物围护结构用的材料时，应选用（）的材料。

A导热系数小，热容量小；B导热系数大,热容量小；C导热系数小,热容量大；D导热系数大,热容量大。

10.工程上应用石灰，要提前一周以上将生石灰块进行熟化，是为了()A消除欠火石灰的危害B放出水化热；C.消除过火右灰的危害；D.蒸发多余水分。

11.髙强石膏，其强度较高的原因是其晶体较粗，调制浆体时A.需水量较大B.需水量较小C.需水量中等。

12.生产硅酸盐水泥时，若掺入过多石膏，可能获得的结果是（）A.水泥不凝结；B.水泥的强度降低；C水泥的体积安定性不良； D.水泥迅速凝结。

13.对干燥环境中的工程，应优先选用A.火山灰水泥B.矿渣水泥C.普通水泥。

14.大体积混凝土应选用()A.矿渣水泥；B.硅酸盐水泥C.普通水泥。

15.压碎指标是表示()强度的指标。

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。

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。

二：2．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）。

三：1．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）。

硅酸盐水泥熟料的矿物组成1、硅酸三钙是硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度快，水化热大，凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。

硅酸三钙是主要赋予硅酸盐水泥早期强度的矿物。

2、硅酸二钙是硅酸盐水泥中的主要矿物，遇水时水化反应速度慢，水化热很低，其水化产物表现为早期强度低而后期强度增进较高。

硅酸二钙是决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。

3、铝酸三钙遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。

铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，同时也是水化热的主要来源。

由于在煅烧过程中，铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因，故被列为“熔媒矿物”。

4、铁铝酸四钙遇水时水化反应速度快，水化热低，水化产物的强度也很低。

由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成，同样属于“熔媒矿物”。

硅酸盐水泥的技术要求按国家标准规定，硅酸盐水泥应确保九项技术要求：水泥中的不熔物、氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量和碱含量，均不得超限；水泥的细度、凝结时间、安定性和强度，均必须达标。

掺加混合材料的硅酸盐水泥1、普通硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、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，代号P·O。

2、矿渣水泥凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。

3、火山灰水泥凡由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号P·P。

4、粉煤灰水泥凡由硅酸盐熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）,代号P·F。

5、复合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），代号P·C。

除普通硅酸盐水泥的上述四种水泥，其组成物料与普通硅酸盐水泥比较，虽然都有硅酸盐水泥熟料和适量石膏但它们的混合材料掺加量较多，且品种不同。

《土木工程材料》练习题及答案一、填空题（每空一分，总计35分）1、集料的实密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度才能从大到小关系排列为（实密度>表观密度>毛体积密度>堆积密度）。

2、石料的力学性质主要有（抗压）（冲击韧性）（硬度）和（耐磨性）。

工艺性质为：（加工性）、（磨光性）和（抗钻性）。

3、吸水率为5％的石料试件，其吸水后的质量为500克，其中吸入水的质量为〈23.8g）克。

4、石料的饱和吸水率越大，说明其（孔隙）越大。

5、生石灰的主要化学成分是（CaO），熟石灰的主要化学成分是（Ca(OH)2）。

6、水泥中由于（游离氧化钙）、（游离氧化镁）和石膏之一两项多时会引起水泥体积安定性不良。

7、普通混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的（1/4），且不得超过钢筋间最小净距的（3/4）。

8、混凝土配砂石的原则是为了到达空隙率（最小），总表面积（最大）。

9、测定塑性混凝土的和易性时，常用（塌落度）表示流动性、同时还要观察其粘聚性及（保水性）。

10、砂浆拌和物的流动度用指标（稠度）表示，保水性用指标（分层度）表示。

11、石油沥青的牌号是根据（针入度）来定的，同时必须满足软化点和延性。

12、按四组分分析法，石油沥青可分离为（饱和酚），（芳香酚），胶质和（沥青质）。

13、沥青混合料应具备的主要技术性质有：高温稳定性，（低温抗裂性），耐久性，（抗滑性〉及施工和易性。

14、木材含水率高于纤维饱和点时，含水率增加则强度（不变）。

15、普通碳素钢Q235D·B表示（屈服强度235MPa ），（质量等级为D）和（脱氧方法为半镇静）的钢。

16、石灰在熟化时放出大量的（热），体积显著（膨胀）。

17、混凝土的工作性（或称和易性）包括（流动性）、（黏聚性）和（保水性）的含义。

18、当钢筋间的净距为40mm时，骨料的最大粒径不大于（30mm）。

19、混凝土的抗压强度标准值是指具有（95%）保证率的立方体抗压强度。

硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙3CaO·SiO2，可简写为C3S，50%左右，有时高达60%以上；硅酸二钙2CaO·SiO2，可简写为C2S，20-33%铝酸三钙3CaO·Al2O3：可简写为C3A，7-15%铁相固溶体：常以铁铝酸四钙4CaO· Al2O3· Fe2O3代替，可简写为C4AF，10-18%。

另外，还有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石(结晶氧化镁f-MgO)、合碱矿物以及玻璃体等。

使用萤石或萤石、石膏复合做矿化剂的硅酸盐水泥熟料中，还有氟铝酸钙（C11A7·CaF2）、硫铝酸盐矿物等。

硅酸三钙的化学性质:加水调和后，凝结时间正常，水化较快，粒径为40-45μm的硅酸三钙颗粒加水后28天，可以水化70%左右。

强度发展比较快，早期强度高，强度增进率较大，28天强度可以达到一年强度的70-80%，四种熟料矿物中强度最高。

水化热较高，抗水性较差。

硅酸二钙的化学性质C2S与水作用时，水化速度较慢，至28天龄期仅水化20%左右，凝结硬化缓慢，早期强度较低，28天以后强度仍能较快增长，一年后可接近C3S。

它的水化热低，体积干缩性小，抗水性和抗硫酸盐浸蚀能力较强。

中间相:填充在阿利特、贝利特之间的物质通称为中间相，它包括铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体、含碱化合物、游离氧化钙及方镁石等。

铝酸三钙的化学性能：铝酸三钙水化迅速，放热多，凝结硬化很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。

铝酸三钙硬化也很快，水化3天内就大部分发挥出来，早期强度较高，但绝对值不高，以后几乎不再增长，甚至倒缩。

干缩变形大，抗硫酸盐浸蚀性能差。

铁相固溶体：C4AF水化硬化速度较快，因而早期强度较高，仅次于C3A。

与C3A不同的是它的后期强度也较高，类似C2S。

抗冲击，抗硫酸盐浸蚀能力强，水化热较铝酸三钙低。

游离氧化钙性能：1过烧的游离氧化钙结构比较致密，水化很慢，通常在加水3d以后反应比较明显。

本科土木工程材料期末测试题(2)1、材料的密度一定高于其表观密度。

（× ）2、同一种材料，其表观密度越大，则其孔隙率越大。

（× ）3、具有粗大或封闭孔隙的材料，其吸水率较大；具有细微连通孔隙的材料，吸水率较小。

（× ）4、孔隙率大的材料，其耐水性不一定不好。

（√ ）5、材料的吸水性用含水率来表示。

（× ）6、材料的耐水性用软化系数来表示，软化系数值越大，则长期受水作用后，其强度降低越多。

（× ）7、用于水位升降部位的重要结构材料的软化系数应大于0.85。

（√ ） 8. 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，而水硬性胶凝材料只能在水中硬化。

（× ） 9. 建筑石膏制品可以防火性能好，可以在高温条件下长期使用。

（× ） 10. 水玻璃硬化后耐水性好，因此可以涂刷在石膏制品的表面，以提高石膏制品的耐久性。

（× ）11．硅酸盐水泥熟料矿物成分中，水化速度最快的是C3A。

（√ ） 12. 抗硫酸盐水泥的矿物组成中，C3A的含量一定低于普通水泥。

（√ ） 13. 强度不合格的水泥应作废品处理。

（× ） 14. 水泥的体积安定性不合格可以降低等级使用。

（× ）17. 硅酸盐水泥不适用于有防腐要求的混凝土工程。

（√ ） 18. 抗渗性要求高的混凝土工程不能选用普通硅酸盐水泥。

（× ） 19. 矿渣水泥适合于有抗渗要求的混凝土工程。

（× ）有抗渗性要求的优先选用普通水泥和火山灰水泥，不宜选用矿渣和粉煤灰水泥。

20．与硅酸盐水泥相比，矿渣硅酸盐水泥强度较低。

（× ）22、碎石拌制的混凝土，比同条件下拌制的卵石混凝土的流动性差，但强度高。

（√ ） 23．混凝土的流动性用沉入度来表示。

（× ） 24. 流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度高。

（× ） 25. 混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸为100mm。

a《土木工程材料》期末试题A一：名词解释（每小题3分，共15分）1、亲水材料答：当湿润边角小于90度时,材料表面吸附水分，表现出亲水性，这种材料称为亲水材料。

2、混凝土拌合物的和易性答：是指混凝土拌合物是否易于施工操作和获得均匀密实混凝土的性能。

3、混凝土拌合物的流动性答：指混凝土拌合物在自重或外力作用下产生流动，能均匀密实地填满模板的性能。

4．合理砂率答：合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的粘聚性和保水性并获得最大流动性的含沙率。

二、填空题（每空1.5分，共25分）1、水泥的水化反应和凝结硬化必须在（水分充足）的条件下进行。

2、新拌沙浆的和易性包括（保水性）和（黏聚性）两方面。

3、Q235-A.Z牌号的钢中，符号Q表示（材料的屈服点）。

4、合理砂率实际上保持混凝土拌合物具有良好（保水性）和（黏聚性）的最小砂率。

5、钢材的热处理方法有（淬火）、（回火）、（退火）、（正火）。

6、材料的耐水性用（软化系数）来表示。

7、硅酸盐水泥适用于（快硬高强）的混凝土工程。

8、配制混凝土时，若水灰比（W/C）过大，则（混凝土拌合物保水性差，混凝土拌合物粘滞性差，混凝土耐久性下降）。

9、砂浆的保水性用（分层度）表示。

10、普通碳素钢按屈服点、质量等级及脱氧方法分为若干牌号，随牌号提高，钢材（强度提高，伸长率降低）。

11、（硫）含量过高使钢材产生热脆性。

12、材料的体积吸水率（w）与质量吸水率（w）存在如下关系：（w0=w ×ρ）13、在100g含水率为3的湿砂中，水的质量为（2.9g）。

14、普通混凝土破坏一般是（骨料与水泥石的界面）先破坏。

15、砂浆的强度主要取决于（水泥用量与水泥标号）。

16、有抗冻要求的混凝土工程，宜选用（普通硅酸盐）水泥。

17、矿渣硅酸盐水泥与火山灰质硅酸盐水泥比较，二者（耐热性）不同。

三，判断题（每小题1分，共15分）1..常用的炼钢方法有转炉炼钢法，平炉炼钢法，电炉炼钢法三种。

硅酸盐水泥熟料中四种矿物成分
硅酸盐水泥熟料是水泥生产中的重要原料之一，其主要成分是四种矿物质。

这四种矿物质分别是矿物三钙硅酸盐、矿物四钙硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐。

矿物三钙硅酸盐是硅酸盐水泥熟料中含量最高的一种矿物质，其化学式为3CaO·SiO2。

它是水泥中最重要的成分之一，具有较高的反应性和较快的水化速度，可以促进水泥的早期强度发展。

矿物四钙硅酸盐是硅酸盐水泥熟料中含量次高的一种矿物质，其化学式为4CaO·Al2O3·Fe2O3·SiO2。

它具有较低的反应性和较慢的水化速度，但可以促进水泥的晚期强度发展。

铝酸盐是硅酸盐水泥熟料中含量较低的一种矿物质，其化学式为3CaO·Al2O3。

它可以提高水泥的早期强度和抗硫酸盐侵蚀性能，但对水泥晚期强度的发展影响较小。

铁酸盐是硅酸盐水泥熟料中含量最低的一种矿物质，其化学式为4CaO·Al2O3·Fe2O3。

它对水泥的早期强度和晚期强度发展都有一定的促进作用，同时还可以提高水泥的耐久性。

总之，这四种矿物质在硅酸盐水泥熟料中各自发挥着不同的作用，对水泥的性能和品质都有着重要的影响。