胶凝材料部分答案
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材料科学:无机胶凝材料考试考试题(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、问答题 不同品种且同一强度等级以及同品种但不同强度等级的水泥能否掺混使用?对这二种情况分别解释 为什么? 本题答案:这两种情况均不能掺混使用。
不同品种的水泥或不同强度等级 本题解析:这两种情况均不能掺混使用。
不同品种的水泥或不同强度等级的水泥掺混使用会影响水泥的使用性能和耐久性。
2、问答题 简述铝酸盐水泥的水化过程及后期强度下降的原因。
本题答案:铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状 本题解析:铝酸盐水泥的水化产物CAH10和C2AH8为针状或板状结晶体,能相互交织成坚固的结晶合生体,析出的Al (OH )3难溶于水,填充于晶体骨架的空隙中,形成比较致密的结构,使水泥石获得很高的早期强度,但是CAH10和C2AH8是压稳定相,随时间增长,会逐渐转化为比较稳定的C3AH6,转化结果使水泥石内析出游离水,增大了空隙体积,同时由于C3AH6晶体本身缺陷较多,强度较低,因而使得水泥石后期强度有所下降。
3、问答题 过火石灰、欠火石灰对石灰性能有什么影响?如何消除? 本题答案:欠火石灰的产浆量较低,质量较差;欠火石灰的密度较大,表 本题解析:欠火石灰的产浆量较低,质量较差;欠火石灰的密度较大,表面常被黏土杂质溶 化时所形成的玻璃釉状物包覆,因而消解很慢,在工程中过火石灰颗粒往往会在正常石灰硬化后继续吸湿消解而发生体积膨胀,降低石灰品质姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------,影响工程质量。
胶凝材料复习题答案一、选择题1. 胶凝材料主要分为哪两大类?A. 有机胶凝材料和无机胶凝材料B. 水泥和石膏C. 石灰和水泥D. 石膏和石灰答案:A2. 以下哪种物质不是水泥的主要成分?A. 硅酸钙B. 铝酸钙C. 氧化镁D. 硫酸钙答案:C3. 胶凝材料的凝结时间通常分为哪两种?A. 初凝和终凝B. 快凝和慢凝C. 短凝和长凝D. 冷凝和热凝答案:A4. 以下哪种胶凝材料具有较好的抗渗性能?A. 石灰B. 水泥C. 石膏D. 硅酸盐水泥答案:B5. 胶凝材料的强度等级是如何划分的?A. 根据凝结时间B. 根据抗压强度C. 根据抗拉强度D. 根据抗渗性能答案:B二、填空题6. 胶凝材料在建筑中的主要作用是________。
答案:粘结、填充和增强结构7. 硅酸盐水泥的主要成分包括________、________和少量的硫酸盐。
答案:硅酸钙、铝酸钙8. 胶凝材料的强度等级通常用________表示。
答案:MPa(兆帕)9. 胶凝材料的凝结时间对施工工艺有重要影响,其中初凝时间不小于________,终凝时间不大于________。
答案:45分钟,10小时10. 胶凝材料的抗渗性能通常通过________来衡量。
答案:渗透系数三、简答题11. 简述胶凝材料的分类及其主要特点。
答案:胶凝材料主要分为有机胶凝材料和无机胶凝材料。
有机胶凝材料如树脂、沥青等,具有较好的粘结性和可塑性,但耐久性较差。
无机胶凝材料如水泥、石灰、石膏等,具有良好的耐久性、稳定性和较高的强度,广泛应用于建筑结构中。
12. 为什么说水泥是现代建筑工程中不可或缺的胶凝材料?答案:水泥因其良好的粘结性、较高的强度、良好的耐久性以及与其他材料的兼容性,使其成为现代建筑工程中不可或缺的胶凝材料。
水泥能够与骨料混合形成混凝土,广泛应用于建筑结构、道路、桥梁等工程中。
四、论述题13. 论述胶凝材料在现代建筑工程中的重要性及其发展趋势。
答案:胶凝材料在现代建筑工程中扮演着至关重要的角色。
胶凝材料试卷部门姓名得分一、填空题:(每空2分,共42分)1、胶凝材料取样应遵循同一品种,同一厂家,同批号,同生产日期。
散装水泥以 500 T为一批,袋装水泥以 200 T为一批,粉煤灰以 120 T 为一批,矿粉以 120 T为一批,数量不足时亦按一批计。
2、水泥的细度可通过比表面积和筛析法等试验方法来判定。
3、水泥和粉煤灰的细度负压应调节到 4000~6000 Pa;水泥和粉煤灰细度试验时分别称取 25 g, 10 g;粉煤灰负压筛修正系数应在 0.85-1.15 该筛可以使用。
4、试杆沉入净浆并距底板 6±1 mm,该水泥净浆为标准稠度浆体。
5、水泥凝结时间试验临近初凝时每隔 5 min测一次,临近终凝时每隔 15 min测一次,到达初凝时应立即重复测一次,当两次结论相同时,才能确定到达初凝状态,到达终凝时,需要在试体另外两个不同点测试,结论相同时才能确定到达终凝时间。
6、安定性两个雷氏夹沸煮后增加距离平均值不大于 5 mm,认为该水泥安定性合格,当两个试件的差值超过 4 mm,应用同一样品立即重做一次试验。
二、选择题:(每题3分,共30分)1、烧失量试验时天平的精度为( B )A 0.01B 0.001C 0.00012、当流动度达到( B )为该粉煤灰的需水量比流动度要求。
A 120—130mmB 130—140mmC 180mm以上3、矿粉的密度要求( A )A ≥2.8B ≥3.0C ≥3.24、粉煤灰留样的有效期为( A )A 1个月B 3个月C 6个月5、胶砂抗压强度计算时,应以6个数值的平均值作为强度值,若有一个数值超过平均值的( A )时,应剔除这个结果,取剩余五个的平均值,若仍有一值超出,则该试验无效。
A ±10%B ±15%C ±20%6、流动度测定时,装第一层应插捣( C ),装第二层应插捣( C )。
A 10,10B 10,15C 15,107、比表面积试验结果相差超过( B ),应重新试验。
胶凝材料复习题答案一、单项选择题1. 胶凝材料的主要功能是()。
A. 增强B. 粘结C. 填充D. 润滑答案:B2. 水泥的初凝时间不得早于()分钟。
A. 45B. 60C. 90D. 120答案:B3. 硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于()小时。
A. 6B. 8C. 10D. 12答案:D4. 普通水泥的强度等级通常分为()。
A. 三个B. 四个C. 五个D. 六个答案:C5. 石膏的主要成分是()。
A. 二水硫酸钙B. 无水硫酸钙C. 半水硫酸钙D. 一水硫酸钙答案:A二、多项选择题1. 胶凝材料的分类包括()。
A. 水泥B. 石膏C. 石灰D. 树脂答案:ABC2. 影响水泥凝结时间的因素有()。
A. 温度B. 湿度C. 细度D. 掺合料答案:ABCD3. 以下哪些物质可以作为水泥的掺合料()。
A. 粉煤灰B. 矿渣C. 石灰石D. 硅灰答案:ABD三、判断题1. 胶凝材料的强度等级越高,其粘结性能越好。
()答案:×2. 水泥的储存时间越长,其强度会逐渐降低。
()答案:√3. 石膏在建筑中主要用作缓凝剂。
()答案:×四、简答题1. 简述水泥的硬化过程。
答案:水泥的硬化过程主要包括水化反应和结晶化过程。
在水化反应中,水泥中的硅酸盐、铝酸盐等成分与水反应生成水化产物,如硅酸钙水化物等。
随着水化产物的增多,水泥浆体逐渐失去流动性,开始凝固。
结晶化过程中,水化产物逐渐结晶,形成坚硬的水泥石结构。
2. 石膏在建筑中的主要应用有哪些?答案:石膏在建筑中的主要应用包括:作为石膏板的原料,用于制作石膏板;作为缓凝剂,添加到水泥中延长水泥的凝结时间;作为石膏砂浆的原料,用于墙面抹灰等。
五、计算题1. 已知某水泥的28天抗压强度为42.5MPa,试计算其强度等级。
答案:根据水泥强度等级的划分,28天抗压强度为42.5MPa的水泥属于42.5级水泥。
胶凝材料期末考试题及答案第一部分:选择题(共40题,每题2分,共80分)1. 在水泥混凝土中,将试块在一定范围内加压,然后释放压力,记录试块的变形与恢复程度。
这个试验称为()。
A. 压缩试验B. 剪切试验C. 弯曲试验D. 微观试验答案:A2. 水泥的主要成分是()。
A. 石灰石B. 黄土C. 硅石D. 粘土答案:C3. 水泥净浆早期强度的提高与温度的关系,以下说法正确的是()。
A. 高温有利于早期强度的提高B. 低温有利于早期强度的提高C. 温度对早期强度没有影响D. 温度对早期强度的提高有限答案:A4. 混凝土的抗压强度是指()。
A. 水泥石的抗压强度B. 混凝土试块的抗压强度C. 骨料的抗压强度D. 泌水量的抗压强度答案:B5. 在混凝土中添加聚丙烯纤维可以()。
A. 提高混凝土的抗压强度B. 提高混凝土的抗拉强度C. 增加混凝土的抗裂性能D. 减少混凝土的收缩变形答案:C(以下省略35道选择题)第二部分:填空题(共10题,每题4分,共40分)1. 混凝土具有()强度和()耐久性。
答案:高、好2. 水泥的初凝时间一般控制在()分钟以内。
答案:453. 混凝土的伸长率在()范围内。
答案:0.01% - 0.2%4. 骨料的最大粒径一般不超过混凝土的()。
答案:1/45. 超塑剂的主要作用是()混凝土的可塑性。
答案:提高(以下省略5道填空题)第三部分:问答题(共5题,每题20分,共100分)1. 请简要介绍常见的胶凝材料及其应用领域。
答案:常见的胶凝材料包括水泥、石膏、石灰和粘土等。
水泥主要用于混凝土、砂浆和水泥制品的生产,如建筑结构、水域工程、道路、桥梁等;石膏主要用于建筑装饰材料和造纸工业;石灰可用于制备石灰石、石灰石砖、石灰水泥等;粘土则用于陶瓷、砖瓦等制品。
2. 试述水泥的生产过程及主要生产设备。
答案:水泥的生产过程主要包括选矿、研磨、混合、煅烧和磨粉等环节。
主要生产设备有矿石破碎设备、磨煤机、磨矿机、旋窑、煤粉喷燃烧器、水泥磨等。
胶凝材料期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 胶凝材料的主要功能是什么?A. 提供强度B. 增加耐久性C. 改善工作性D. 所有以上选项2. 水泥是一种常见的胶凝材料,它属于以下哪一类?A. 硅酸盐类B. 硫酸盐类C. 碳酸盐类D. 氧化物类3. 以下哪种物质可以作为水泥的掺合料?A. 石英砂B. 石灰石C. 粉煤灰D. 碎玻璃4. 胶凝材料的凝结时间通常分为哪两种?A. 初凝和终凝B. 快凝和慢凝C. 热凝和冷凝D. 湿凝和干凝5. 以下哪种因素会影响胶凝材料的强度?A. 水胶比B. 温度C. 搅拌时间D. 所有以上选项二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述水泥水化过程中的主要化学反应。
7. 描述胶凝材料在混凝土中的三个主要作用。
8. 解释什么是水胶比,以及它如何影响混凝土的性能。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 假设你有一个混凝土混合物,其水胶比为0.5,水泥用量为300kg/m³。
如果混凝土混合物的总体积为1m³,计算所需的水的体积。
10. 给定一个混凝土混合物的抗压强度为30MPa,水泥用量为350kg/m³,水胶比为0.45,计算混凝土的28天抗压强度。
四、论述题(共30分)11. 论述胶凝材料在现代建筑中的应用及其重要性。
参考答案一、选择题1. D2. A3. C4. A5. D二、简答题6. 水泥水化过程中的主要化学反应包括:硅酸盐水泥中的三硅酸盐、二硅酸盐和三钙铝酸盐与水反应,形成水化硅酸钙、水化铝酸钙等水化产物,这些产物将水泥颗粒粘结在一起,形成坚固的混凝土结构。
7. 胶凝材料在混凝土中的三个主要作用包括:提供粘结力,使混凝土各组分紧密结合;提供强度,使混凝土能够承受荷载;改善混凝土的工作性,使其易于施工。
8. 水胶比是指混凝土中水的量与胶凝材料的量之比。
水胶比影响混凝土的强度、耐久性和工作性。
水胶比较低时,混凝土强度高,但工作性差;水胶比较高时,混凝土工作性好,但强度和耐久性降低。
胶凝材料一、填空题1、胶凝材料按化学组成分无机胶凝材料和有机胶凝材料。
2、无机胶凝材料按硬化条件分气硬性和水硬性。
3、建筑石膏与水拌合后,最初是具有可塑性的浆体,随后浆体变稠失去可塑性,但尚无强度时的过程称为凝结,以后逐渐变成具有一定强度的固体过程称为硬化。
4、从加水拌合直到浆体开始失去可塑性的过程称为初凝______________________________________________________________ 。
5、从加水拌合直到浆体完全失去可塑性的过程称为终凝_。
6、规范对建筑石膏的技术要求有强度」度和凝结日_________ 。
7、水玻璃常用的促硬剂为氟硅酸钠。
二、单项选择题1.划分石灰等级的主要指标是( C )的含量。
A. CaO的含量B.Ca(OH)2 的含量C.有效Cag MgO的含量D.MgO 的含量2生石灰的化学成分是( B ),A. Ca (OH 2 B CaO C.CaO+ MgO D.MgO3.熟石灰的化学成分是( A ),A. Ca (OH 2 B CaO C.CaO+ MgO D.MgO4.生石灰的化学成分是(B)。
A. Ca (OH 2 B CaO C.CaO+ MgO D.MgO4. 只能在空气中凝结、硬化,保持并发展其强度的胶凝材料为5. 生石灰熟化的特点是( C )。
A 体积收缩 B 吸水 C 体积膨胀 D 吸热6. 在生产水泥时,掺入适量石膏是为了( C )。
A. 提高水泥掺量B. 防止水泥石发生腐蚀C. 延缓水泥凝结时间D.提高水泥强度10. 那个不属于对石灰的技术要求( A )。
A 、强度B 、有效CaO MgO 含量C 、未消化残渣含量 S 、C02含 量 11. 那个不属于对石膏的技术要求( C )。
A 、细度B 、强度C 、有效CaO MgO 含量D 、凝结时间 12. 生产石膏的主要原料是( C )A CaCO3B 、Ca (OH 2C 、CaSO4・ 2H2OD 、CaO 13. 生产石灰的主要原料是( A )A CaCO3B 、Ca (OH 2C 、CaSO4- 2H2OD 、CaO( D )胶凝材料。
思考题题解1 、建筑工程中将经过一系列的物理、化学作用后,由液体或膏状体变为坚硬的固体,同时能将砂、石、砖、砌块等散粒或块状材料胶结成具有一定机械强度的整体的材料,统称为胶凝材料。
胶凝材料根据其化学组成可分为:无机胶凝材料和有机胶凝材料。
其中无机胶凝材料根据其硬化条件可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
只能在空气中硬化,并只能在空气中保持和发展强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料;既能在空气中硬化,又能在潮湿环境或水中更好地硬化,并保持和发展强度的胶凝材料称为水硬性胶凝材料。
二者在性能上最显著的差异是:气硬性胶凝材料的耐水性较差,即软化系数K p小。
而水硬性胶凝材料的耐水性很好,即软化系数K p较大。
此外,大多数气硬性胶凝材料的强度也低于水硬性胶凝材料,并且气硬性胶凝材料的抗渗、抗冻等耐久性也明显低于水硬性胶凝材料。
2、生石灰的主要成分是CaO+MgO熟石灰的主要成分是Ca(OH),硬化中石灰的主要成分是Ca(OH)2+CaCO3。
3、生石灰(CaO加水后与水反应生成熟石灰[Ca(OH)2]的过程称为生石灰的熟化或消解。
此过程的特点有二个:一是放热量大、放热速度快;二是伴随着体积膨胀(1~ 2.5倍)。
4、当石灰中含有过火石灰时,会对石灰及其制品的性能产生极大的破坏作用。
这主要是过火石灰的熟化(消解)速度很慢,在石灰凝结硬化后才开始逐步消解(该过程可能需几个月、几年或更长时间),引起体积膨胀,造成隆起或开裂,故对石灰的应用极为不利。
不经处理,不能使用。
当石灰中含有欠火石灰时,主要是降低了石灰中有效CaO的含量(因欠火石灰即是含有未分解的CaCO内核的石灰),使石灰的质量降低,利用率下降,但对石灰及其制品的性能影响较小。
对较小的欠火石灰颗粒可不作处理,但较大的欠火石灰颗粒需消除掉,以避免影响到施工质量。
在熟化时,利用筛网将较大的欠火石灰颗粒或过火石灰颗粒过滤掉,较小的过火石灰颗粒可通过陈伏使其熟化。
胶凝材料期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 胶凝材料的主要作用是什么?A. 增强材料的强度B. 增加材料的韧性C. 提供材料的粘结性D. 改善材料的耐久性答案:C2. 水泥的主要成分不包括以下哪一项?A. 硅酸钙B. 铝酸钙C. 碳酸钙D. 铁酸钙答案:C3. 硅酸盐水泥的初凝时间通常在多长时间内?A. 1小时B. 2小时C. 3小时D. 4小时答案:B4. 以下哪种材料不属于胶凝材料?A. 水泥B. 石膏C. 石灰D. 木材答案:D5. 胶凝材料的强度发展主要依赖于?A. 温度B. 湿度C. 压力D. 水化反应答案:D6. 什么是水泥的终凝时间?A. 从加水到水泥开始凝固的时间B. 从加水到水泥完全凝固的时间C. 从水泥开始凝固到完全凝固的时间D. 从水泥完全凝固到可以承受荷载的时间答案:B7. 胶凝材料的分类不包括以下哪一项?A. 硅酸盐类B. 硫酸盐类C. 碳酸盐类D. 氧化物类答案:D8. 以下哪种胶凝材料具有较好的抗冻性能?A. 普通硅酸盐水泥B. 矿渣硅酸盐水泥C. 火山灰硅酸盐水泥D. 高铝水泥答案:B9. 什么是水泥的强度等级?A. 水泥的硬度等级B. 水泥的抗冻等级C. 水泥的抗渗等级D. 水泥的抗压强度等级答案:D10. 以下哪种材料不是水泥的掺合料?A. 粉煤灰B. 矿渣C. 石灰石D. 石英砂答案:D二、填空题(每空2分,共20分)11. 胶凝材料按其化学成分可分为________、________和________。
答案:硅酸盐类、硫酸盐类、碳酸盐类12. 水泥的强度等级是根据________来划分的。
答案:28天抗压强度13. 胶凝材料的硬化过程主要分为________和________两个阶段。
答案:水化、硬化14. 胶凝材料的耐久性包括抗冻性、________、________和耐化学腐蚀性。
答案:抗渗性、耐热性15. 胶凝材料的掺合料可以提高水泥的________和________。
1. 胶凝材料的定义、特征、作用。
要点:定义:在物理、化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它散粒物料(如砂、石等),制成有一定机械强度的复合固体的物质称为胶凝材料,又称为胶结料。
特征:能在常温下凝结硬化为固体;有较强的胶结能力;具有一定的使用性能。
作用:胶结、固化,机械强度2. 按照硬化条件,胶凝材料可以分为哪两类,其意义是什么?要点:气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。
水硬性胶凝材料是指和水成浆后,既能在空气中硬化并保持强度,又能在水中硬化并长期保持和提高其强度的材料,这类材料常统称为水泥,如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
气硬性胶凝材料是指不能在水中硬化,只能在空气中硬化,保持或发展强度,如石膏、石灰、镁质胶凝材料,水玻璃等。
气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境,而水硬性胶凝材料既适用于地上,也可用于地下潮湿环境或水中。
3.石膏胶凝材料的制备和石膏制品的制作本质上有何区别?要点:石膏胶凝材料的制备是将二水石膏加热使之部分或全部脱水,以制备不同的脱水石膏相(脱水);石膏制品的制备是将脱水石膏再水化,使之再生成二水石膏并形成所需的硬化体(再水化)。
4.α型半水石膏和β型半水石膏各在什么条件下得到的?结构上各有什么特点?要点:α型半水石膏:蒸压釜在饱和水蒸汽的湿介质中蒸炼而成的,脱出的水是液体;β型半水石膏:处于缺少水蒸汽的干燥环境中进行的,脱出的水是蒸汽。
α型半水石膏为菱形结晶体,晶体尺寸大而完整,晶形良好、密实(高强石膏);β型半水石膏呈细鳞片状集合体,晶体表面有裂纹,结晶很细不规则 (建筑石膏)。
5.用吕·查德里的结晶理论,解释半水石膏水化、凝结、硬化的机理。
要点:半水石膏加水之后发生溶解,并生成不稳定的过饱和溶液,溶液中的半水石膏经过水化而成为二水石膏。
由于二水石膏在常温下比半水石膏具有小得多的溶解度(如20℃时CaSO4·1/2H2O在水中的溶解度是10g/L左右,而CaSO4·2H2O的溶解度只为2g/L左右),所以溶液对二水石膏是高度过饱和的,因此很快沉淀析晶。
由于二水石膏的析出,便破坏了原有半水石膏溶解的平衡状态,这时半水石膏会进一步溶解水化,以补偿二水石膏析晶而在液相中减少的硫酸钙含量。
随着CaSO4·2H2O从过饱和溶液中不断沉淀出来,其结晶体随即增长,并进行排列和连生,互相交织,从而形成网络结构,使石膏浆体硬化且具有强度。
如此不断进行的半水石膏的溶解和二水石膏的析晶,直到半水石膏完全水化为止。
应该说整个水化过程是在溶解、水化、生成胶体、析出结晶等过程相互交错中进行的。
6.为什么说石膏胶凝材料在水化过程中,仅生产水化产物,浆体并不具备强度?要点:石膏胶凝材料的水化形成水化产物,浆体并不一定能形成具有强度的人造石,而只有当水化产物结晶同时粒子之间借助范德华力和化学键等连生形成结晶结构网时,才能硬化并形成具有强度的人造石。
石膏浆体的硬化过程就是结晶结构网的形成过程,也是获得强度的过程。
7.石膏硬化体的主要特征是什么?硬化浆体的性质决定于哪几个结构特征性质?要点:1、结构特征:水化产物(二水石膏)结晶体彼此交叉连生而形成的多孔的网络结构。
2、结构特征对性质的影响水化产物晶粒之间相互作用力的性质(范德华分子力或化学键)。
水化产物晶粒之间结晶接触点的数量与性质。
接触点越多,接触点尺寸越小,接触点晶格变形越厉害,结构强度降低的可能性越大。
硬化浆体中孔隙的数量及孔径大小分布。
孔隙率越小,孔径越小,浆体的强度和耐水性提高。
(1.晶粒间作用力的性质•石膏硬化浆体的网状结构按粒子之间作用力的性质可以分为两类:一类是粒子之间以范德华分子力相互作用而形成的凝聚结构,另一类是粒子之间通过结晶接触点以化学键力相互作用而形成的结晶结构。
前者,当其浆体向固体发展时,由于颗粒之间以分子力结合,结合力较弱,所以,整体结构强度很低,只能承受微弱的力量,而不能承受强大的力量;后者,在粒子间的结晶接触点上随着化学键力的作用,化学键的形成和发展,使石膏不断凝结硬化,具有较高的结构强度。
2.结晶接触点的数量和性质•形成结晶结构网以后,硬化浆体的性质便由接触点的特性和数量所决定。
一般说来,单个接触点的强度高,则结构的强度高。
此外,单位体积内接触点的数量也会影响结构强度,欲得高强结构,就要保证一定的过饱和度,即必须保证单位体积内有一定数量的接触点。
但众所周知,结晶接触点在热力学上是不稳定的,遇潮湿要溶解、变形或再结晶,使强度降低。
而且过饱和度越大,接触点的数目越多,接触点的尺寸越小,则接触点晶格变形的程度越厉害,引起的结构强度降低的可能性也越大。
所以,接触点的性质(可以认为是溶解变形的性质)也是硬化浆体的结构特征之一。
3.孔隙率和孔分布•孔隙率指的是物料中气孔的体积遇总体积的百分比。
孔分布指的是某种等级的孔所占的体积/总的孔所占的体积。
•由于石膏硬化浆体是一个多孔体,所以孔隙率及其孔分布的状况也是一个十分重要的结构因素。
不同晶型的半水石膏,由于内部结构的差异,使其具有了完全不一样的内比表面积,α型半水石膏,因内比表面积小,故孔隙率和微孔孔径都比内部结构疏松的β型半水石膏要小得多。
此外,水固比对孔隙率和孔径的尺寸也有很大的影响。
提高水固比,将会使石膏浆体硬化后的孔隙率和孔径尺寸变大,造成结构的不密实而使强度下降。
反之,孔隙率越小,孔径越小,则浆体的强度和抗水性就越高。
)8.如何理解石膏浆体结晶结构网的形成和破坏几乎是受同一因素——液体过饱和度的控制?要点:胶凝材料的性质与用量、原始胶凝材料的分散度、工艺温度、水固比与溶液的介质条件等因素最终影响到液相过饱和度。
溶液的过饱和度既是影响水化产物晶核形成的速度和数量以及晶体生长和连生的条件,决定着结晶结构网的形成;同时,又是晶体定向增长产生结晶应力引起结构破坏的重要因素。
过饱和度大则在单位时间内生成的晶核多,晶粒小,造成接触点增多,这样初始结构就容易形成,且密实,反之则相反;但是,过饱和度太大,当初始结构形成后,水化产物继续增多,可以使结构网进一步密实而起到强化作用。
当达到一定限度后(即已经形成密实结构),水化产物继续增加,就会对形成的结构网产生一种内应力(称为结晶应力)。
此后,形成的水化产物晶体越多,结晶应力越大,当结晶应力大于结构所能承受的极限时,结构就会破坏,使强度降低。
1、水泥石的亚微观结构如何?何为胶空比?水泥石的强度与胶空比有何关系?水泥凝胶产生强度的原因是什么?水泥石亚微观结构可分为三大部分介绍:首先要考虑的是硬化水泥浆体中固相组分的显微结构,其次是孔体系,最后是浆体中的水所处的状态。
(参考教材和课件)胶空比:水泥凝胶的体积对水泥凝胶和毛细管腔两者体积之和的比值。
水泥抗压强度与胶空比之间的关系服从下面经验公式:水泥抗压强度f=A x n式中 x—胶空比n —常数,取决于水泥的特性,在2.5-3.0之间。
A —代表水泥的固有强度在2000-3000Kg/cm2第一种类型:固体表面间的物理吸引。
水泥凝胶的比表面积约20万m2/kg, 胶粒间距很小,约15-30埃。
通常把这种现象归于范德华力。
第二种类型为化学键。
这种结合较范德华力强的多。
但化学键仅在胶粒的一小部分界面上发生。
但是,象水泥凝胶这样大的比表面积,并不是产生高强的必要条件。
例如,蒸压养护的水泥石的比表面积不大,约仅7000 m2/kg,却具有很高的强度。
机械啮合。
2、水泥石的组成如何?水化硅酸钙的化学组成有何特点?水泥石中的孔有何特点?如何分类?影响孔分布的因素有哪些?如何测定水泥石的孔分布?要点:C-S-H凝胶、氢氧化钙、钙钒石、单硫盐(AFm相)、水化铝酸钙、未水化水泥颗粒等组成。
C-S-H凝胶的化学组成是不固定的(C/S,H/S);C/S和水硅比在较大范围内变动,还存在Al 3+ 、Fe3+、SO-4等离子分布范围广:0.005μm~10μm;具有分维特性。
凝胶孔(凝胶粒子之间的孔和凝胶粒子内孔);过渡孔(外部水化产物之间的孔);毛细孔(没有北水化物所填充的原充水空间);大孔。
影响水泥石孔分布的因素主要有:▪水化龄期▪水灰比▪水泥石的矿物组成▪养护制度▪外加剂等1)汞压力法:主要根据压入孔系统中的水银数量与所加压力之间的函数关系,计算空的直径和不同大小孔的体积。
2)等温吸附法: 3)X射线小角度散射法3、为什么水泥石和集料界面的凝结强度是普通混凝土中最薄弱的环节?(1)大体积毛细孔隙的存在界面过渡区中水化产物与界面处骨料粒系之间的黏结是依靠分子间的范德华引力,因此界面过渡区的强度取决于其中所存在孔隙的体积和孔径,孔隙的体积和孔径越大,其强度越低。
界面过渡区中孔隙的体积和孔径都较相应本体中孔隙为大。
相应地强度要弱。
随龄期增长水泥石的组成成分和骨料之间发生缓慢化学反应而生成新的结晶产物。
这些产物既能起到进一步填充界面过渡层中孔隙的作用,又能有效减小过渡层中氢氧化钙的量,从而减弱其对过渡层强度的不利影响。
(2)氢氧化钙粗大晶体的大量存在粗大的CH晶体的存在对界面过渡区的强度具有一定的影响。
一方面因其层状重叠排列使其比表面积减小,相应范德华分子结合力也较小,从而黏结力也相应减小;另一方面因晶体的定向排列使之更倾向于开裂。
(3)微裂纹的出现和存在微裂纹的出现和存在是导致界面过渡区强度不高的又一重要因素" 微裂纹的数量决定于各种不同的参数!其中包括骨料的粒径和级配、水泥用量、水胶比、新拌混凝土的密实程度、养护条件、环境湿度和混凝土的放热过程。
4.水泥石中的水如何分类?哪些水为可蒸发水?哪些水为非蒸发水?▪根据水与固相组份的相互作用以及水从水化水泥浆体中失去的难易程度,可将水泥石中的水分分为结晶水(又称为化学结合水,根据其结合力的强弱,又分为强结晶水和弱结晶水两种。
吸附水(以中性水分子的形式存在,可按其所处的位置分为凝胶水和毛细孔水两种。
);自由水,又称游离水,存在于粗大空隙内,和一般水的性质相同。
▪除了上述三种基本类型以外,还有层间水和沸石水,它们的性质介于结晶水和吸附水之间。
▪凡是在P干燥或D干燥条件下可以蒸发的水叫蒸发水。
蒸发水包括吸附水和一部分弱结晶水。
P干燥或D干燥条件下不能蒸发的水就叫非蒸发水。
非蒸发水包括结合水和一部分强结晶水。
5、叙述水泥石的三种强度理论。
影响水泥石强度的因素有哪些?如何影响的?脆性材料断裂理论:水泥石的强度主要取决于水泥石的弹性模量、表面能以及裂缝大小,其抗断裂的能力可用葛里菲斯公式来表述。
结晶理论:硬化水泥浆体是由钙钒石的针状晶体和多种形貌的C-S-H、以及六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙等晶体交织在一起构成,它们密集连生交叉结合、接触,形成牢固的结晶结构网。