土木工程材料3
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土木工程材料第三版课后答案【篇一:土木工程材料课后题答案第二版苏达根主编】txt>一、填空题1.材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2.材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3.水可以在材料表面展开,即材料表面可以被水浸润,这种性质称为________。
4.材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案:1.空气中吸收水分2.冻融循环次数3.亲水性4.自然二、单项选择题1.孔隙率增大,材料的________降低。
a、密度b、表观密度c、憎水性d、抗冻性2.材料在水中吸收水分的性质称为________。
a、吸水性b、吸湿性c、耐水性d、渗透性答案:1、b 2、a三、是非判断题1.某些材料虽然在受力初期表现为弹性,达到一定程度后表现出塑性特征,这类材料称为塑性材料。
错2.材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
对3.在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
错4.材料的软化系数愈大,材料的耐水性愈好。
对5.材料的渗透系数愈大,其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1.材料的空隙率:材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率2.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。
五、问答题1.生产材料时,在组成一定的情况下,可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性?答案:主要有以下两个措施:(1)降低材料内部的孔隙率,特别是开口孔隙率。
降低材料内部裂纹的数量和长度;使材料的内部结构均质化。
(2)对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。
如对混凝土材料,应增加砂、石与水泥石间的粘结力。
2.决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么?答:决定材料耐腐蚀的内在因素主要有(1)材料的化学组成和矿物组成。
如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应,或材料的组成易溶于水或某些溶剂,则材料的耐腐蚀性较差。
土木工程材料 14秋学期《土木工程材料》在线作业3 一,多选题1. 烧结普通砖的质量等级评价依据不包括__。
A. 尺寸偏差B. 砖的外观质量C. 泛霜D. 自重?正确答案:D2. 建筑工程中,木材应用最广的的强度是__。
A. 顺纹抗压强度B. 顺纹抗拉强度C. 抗弯强度D. 抗剪强度?正确答案:A3. 利用媒矸石和粉媒灰等工业废渣烧砖,可以__。
A. 减少环境污染B. 节约大片良田粘土C. 节省大量燃料煤D. 大幅提高产量?正确答案:ABC4. 沥青混合料的技术指标有__。
A. 稳定度B. 流值C. 空隙率D. 沥青混合料试件的饱和度E. 软化点?正确答案:ABCD5. 在混凝土拌合物中,如果水灰比过大,会造成__。
A. 拌合物的粘聚性和保水性不良B. 产生流浆C. 有离析现象出现D. 严重影响混凝土的强度?正确答案:ABCD二,判断题1. 聚合物的老化主要是由于高分子发生裂解这一类不可逆的化学反应造成的。
A. 错误B. 正确?正确答案:A2. 木材的持久强度等于其极限强度。
A. 错误B. 正确?正确答案:A3. 木材的含水率增大时,体积一定膨胀; 含水率减少时,体积一定收缩。
A. 错误B. 正确?正确答案:A4. 淬火对钢的塑性和韧性影响不大。
A. 错误B. 正确?正确答案:A5. 细度模数越大,表示砂越粗。
A. 错误B. 正确?正确答案:B6. 粘土质砂岩可用于水工建筑物。
A. 错误B. 正确?正确答案:A7. 为加速水玻璃的硬化,常加入氟硅酸钠作为促硬剂,加入越多效果越好。
A. 错误B. 正确?正确答案:A8. 三元乙丙橡胶不适合用于严寒地区的防水工程。
A. 错误B. 正确?正确答案:A9. 混凝土可通过减水剂与水泥发生化学反应来减少用水量。
A. 错误B. 正确?正确答案:A10. 煤沥青与矿质材料的粘结力强,有毒性和臭味,可用于地下防水工程和防腐工程。
A. 错误B. 正确?正确答案:B11. 对早期强度要求比较高的工程一般使用矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥A. 错误B. 正确?正确答案:A12. 由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。
土木工程材料水泥一、判断题1. 水泥的硬化过程是从加水拌合至形成水泥石。
( )2. 生产水泥的最后阶段还要加入石膏,主要是为了调整水泥的凝结时间。
( )3. 随水化程度的提高,水泥石中凝胶孔减少,毛细孔增加。
( )4. 因为水泥是水硬性胶凝材料,故运输和储存时不怕受潮和雨淋。
( )5. 含重碳酸盐多的湖水中,不能使用硅酸盐水泥。
( )6. 抗硫酸盐水泥的矿物组成中,C3A含量一定比硅酸盐水泥的高。
( )7. 硅酸盐水泥细度越细越好。
( )8. 水泥石中的某些成分能与含碱量高的骨料发生反应,称为碱骨料反应。
( )9. 硅酸盐水泥不能与石灰混用,因多余的CaO会使水泥体积安定性不良。
( )10. 六种常用水泥中粉煤灰硅酸盐水泥的抗渗性能最好。
( )11. 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。
( )12. 水泥强度试验标准中,水泥胶砂水灰比为0.45。
( )13. 硅酸盐水泥的体积安定性不良,说明水泥的质量差,可用于强度要求不高的工程。
( )14. 硅酸盐水泥的强度高,适用于大坝工程。
( )15. 测定水泥强度等级时,试件要自然养护。
( )16. 当水泥安定性测定结果发生争议时,以试饼法为准。
( )17. 水泥细度试验中,如果用负压筛析法与水筛法测定结果发生争议时,以负压筛法为准。
( )18. 由于硅酸盐水泥的水化热大、抗冻性好,因此特别适用于冬季施工。
( )19. 因硅酸盐水泥的耐磨性好,且干缩小,表面不易起粉,可用于地面或道路工程。
( )20. 高铝水泥在使用时应避免与硅酸盐类水泥混杂使用。
( )二、单选题1. 提高水泥熟料中( )含量,可制得早期强度高的水泥。
A.C3S B.C2S C.C3A D.C4AF2. 水泥熟料矿物组成中耐化学腐蚀能力最差的是( )。
A.C3S B.C2S C.C3A D.C4AF3. 若要求水泥的水化热较低,可适当提高( )的含量。
A.C3A B.C3S C.C2S D.C4AF4. 改变水泥各熟料矿物的含量,可使水泥性质发生相应的变化,要使水泥具有较低的水化热应降低( )含量。
土木工程材料练习题C答案一、解释下列名词与符号【每小题5分,共30分】1、材料的空隙率:空隙率是指在某堆积体积中,散粒材料颗粒之间的空隙体积所占的比例。
2、5 :是指钢材的试件标距长度为5倍直径时的伸长率。
3、硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥。
4、水泥的水化:是指水泥熟料矿物与水发生的水解或水化作用统称为水泥的水化。
5、砂子的颗粒级配:颗粒级配,砂的颗粒级配表示了砂的大小颗粒之间的搭配情况。
在混凝土中应尽量减小砂粒之间的空隙。
6、沥青的针入度:粘稠石油沥青的相对粘度是用针入度仪测定的针入度来表示。
粘稠沥青针入度的测定方法:是在规定的温度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,以1/10mm为单位表示。
二、何为钢材疲劳强度?建筑钢材疲劳强度是如何确定的?【5分】1、钢材的疲劳强度:是指在疲劳试验中,试件在交变应力作用下,于规定的周期数内不发生断裂所能承受的最大应力。
2、测定钢筋疲劳极限时,通常采用拉应力循环,对于非预应力钢筋的应力比为0.1~0.8;预应力钢筋则采用0.7~0.85。
普通结构用钢材周期基数取200万次或,对于比较重要结构用钢筋周期基数取400万次。
三、试说明硅酸盐水泥的凝结硬化过程。
其水化与凝结硬化分几个阶段?【15分】1、硅酸盐水泥的凝结硬化过程:水泥颗粒的水化从其表面开始。
水和水泥一接触,水泥颗粒表面的水泥熟料先溶解于水,然后与水反应,或水泥熟料在固态直接与水反应,形成相应的水化物,水化物溶解于水。
由于各种水化物的溶解度很小,水化物的生成速度大于水化物向溶液中扩散的速度。
水泥水化反应发生后的几分钟内,水泥颗粒周围的溶液成为水化物的过饱和溶液,先后析出水化硅酸钙凝胶、水化硫铝酸钙、氢氧化钙和水化铝酸钙晶体等水化物,包在水泥颗粒表面。
在水化初期,水化物不多,包有水化物膜层的水泥颗粒之间还是分离着的,水泥浆具有可塑性。
第一章绪论1.材料按化学成分一般可分为哪两大类?从材料学意义上又分为哪三大类?答:材料按化学成分可分为无机和有机两大类;从材料学意义上可分为金属材料、无机非金属材料和有机材料三大类。
2.我国的四级标准体系是什么?我国的标准表示方法由哪四部分构成?答:(1)我国的四级标准体系是由国家标准、行业标准、地方标准、企业标准组成的体系。
其具体解释如下:①国家标准有强制性标准(代号GB)、推荐性标准(代号GB/T)。
②行业标准包括建工行业标准(代号JG)、建材行业标准(代号JC)、冶金行业标准(代号YB)、交通行业标准(代号JT)等。
③地方标准(代号DB)和企业标准(代号QB)。
(2)我国的标准表示方法,是由标准名称、部门代号、编号和批准年份四部分组成的。
3.材料的密度、表观密度、孔隙率之间有何关系?答:密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量,计算公式为:表观密度是指材料在自然状态下单位体积的质量,计算公式为:孔隙率是指材料内部孔隙体积(V p)占材料总体积(V0)的百分率,计算公式为:一般来说,ρ>ρ0,密度越高,表观密度越大,孔隙率越小;孔隙率越大,表观密度不一定小,密度不一定小。
4.可以从哪些方面分析材料中的孔隙对材料性质的影响?答:一般认为孔隙可从两个方面对材料的性能产生影响:一是孔隙的多少,二是孔隙的特征。
(1)孔隙率材料中含有孔隙的多少常用孔隙率表示。
孔隙率是指材料内部孔隙体积(V p)占材料总体积(V0)的百分率。
(2)材料的孔隙分类材料的孔隙特征包括许多内容,按其不同特征分类如下:①按孔隙尺寸大小,可把孔隙分为微孔、细孔和大孔三种。
②按孔隙之间是否相互贯通,把孔隙分为互相隔开的孤立孔和互相贯通的连通孔。
③按孔隙与外界是否连通,把孔隙分为与外界相连通的开口孔和不相连通的封闭孔。
若把开口孔的孔体积记为V K,闭口孔的孔体积记为V B,则有另外,定义开口孔孔隙率为,闭口孔孔隙率为,则孔隙率:。
土木工程材料课程认识实习2022-2022第一学期班级:土木11-1学号:姓名:李荣基指导老师:于成龙学习了土木工程材料课程后,我对建筑材料的认识也逐渐地加深。
课程的内容包括了很多专业性的知识点,有建筑钢材、无机胶凝材料、水泥混凝土、砂浆等其他材料。
其中以水泥混凝土为主。
每一个章节的内容都使我受益匪浅。
下面我有几方面的内容陈述下我的学习体会以及一些成果。
一、混凝土组成材料性能混凝土组成的材料有水泥、沙石、水和外加剂。
他们的性能也很多,水泥细磨成粉末状,参加适量水后,可成为塑性浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
水泥特别适用于制造混凝土、预制混凝土、清水混凝土、GRC产品、粘合剂等特别场合,普遍用于彩色路面砖、透水砖、文化石、雕塑工艺品、水磨石、耐磨地坪、腻子等,具有高光线反射性能,使制造的路边石、路标、路中央分隔线拥有更高的交通平安性能。
最常用的是硅酸盐水泥,硅酸盐水泥的化学成分:硅酸三钙〔3CaO·SiO2,简式C3S〕,硅酸二钙〔2CaO·SiO2,简式C2S〕,铝酸三钙〔3CaO·Al2O3,简式C3A〕,铁铝酸四钙〔4CaO·Al2O3·Fe2O3,简式C4AF〕。
水泥速凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。
高温使得石膏中结晶水脱水,变成浆状体,从而失去调节凝结时间的能力。
假凝现象与很多因素有关,一般认为主要是由于水泥粉磨时磨内温度较高,使二水石膏脱水成半水石膏的缘故。
当水泥拌水后,半水石膏迅速与水反响为二水石膏,形成针状结晶网状结构,从而引起浆体固化。
另外,某些含碱较高的水泥,硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大,也会造成假凝。
假凝与快凝不同,前者放热量甚微,且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性,并到达正常凝结,对强度无不利影响。
水泥的及格指标:1、比重与容重:标准水泥比重为3.1,容重通常采用3100公斤/立方米。
土木工程材料试题3土木工程材料水泥一、判断题1.水泥的硬化过程是从加水拌合至形成水泥石。
()2.生产水泥的最后阶段还要加入石膏,主要是为了调整水泥的凝结时间。
()3.随水化程度的提高,水泥石中凝胶孔减少,毛细孔增加。
()4.因为水泥是水硬性胶凝材料,故运输和储存时不怕受潮和雨淋。
()5.含重碳酸盐多的湖水中,不能使用硅酸盐水泥。
()6.抗硫酸盐水泥的矿物组成中,C3A含量一定比硅酸盐水泥的高。
()7.硅酸盐水泥细度越细越好。
()8.水泥石中的某些成分能与含碱量高的骨料发生反应,称为碱骨料反应。
()9.硅酸盐水泥不能与石灰混用,因多余的CaO会使水泥体积安定性不良。
()10.六种常用水泥中粉煤灰硅酸盐水泥的抗渗性能最好。
()11.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。
()12.水泥强度试验标准中,水泥胶砂水灰比为0.45o ()13.硅酸盐水泥的体积安定性不良,说明水泥的质量差,可用于强度要求不高的工程。
()14.硅酸盐水泥的强度高,适用于大坝工程。
()15.测定水泥强度等级时,试件要自然养护。
()16.当水泥安定性测定结果发生争议时,以试饼法为准。
()17.水泥细度试验中,如果用负压筛析法与水筛法测定结果发生争议时,以负压筛法为准。
()18.由于硅酸盐水泥的水化热大、抗冻性好,因此特别适用于冬季施工。
()19.因硅酸盐水泥的耐磨性好,且干缩小,表面不易起粉,可用于地而或道路工程。
()20.高铝水泥在使用时应避免与硅酸盐类水泥混杂使用。
()二、单选题1.提高水泥熟料中()含量,可制得早期强度高的水泥。
A.C3S B・ C2S C. C3A D. C4AF2.水泥熟料矿物组成中耐化学腐蚀能力最差的是()。
A.C 3SB.C2SC-C3AD. C4AF3.若要求水泥的水化热较低,可适当提高()的含量。
A . C3AB . C3SC ・ C2S D・ C4AF4.改变水泥各熟料矿物的含量,可使水泥性质发生相应的变化, 要使水泥具有较低的水化热应降低(A.C3SB. C2SC. C3AD. C4AF5.国家标准规定硅酸盐水泥的强度等级是以水泥胶砂试件在()龄期的强度来评定的。
土木工程材料有哪些土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路、桥梁等工程建设的学科。
土木工程材料是土木工程中不可或缺的重要组成部分,它们直接影响着工程的质量、耐久性和安全性。
在土木工程中,常用的材料包括水泥、混凝土、钢材、砖瓦、玻璃钢等。
下面将逐一介绍这些常用的土木工程材料。
1. 水泥。
水泥是一种粉状的无机胶凝材料,是混凝土中的主要成分之一。
水泥的主要成分是石灰石、粘土和铁矿石等原料,经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥具有硬化速度快、强度高、耐久性好等特点,被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。
2. 混凝土。
混凝土是一种由水泥、砂、石子等骨料混合而成的人工石材,是土木工程中最常用的建筑材料之一。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好、施工方便等优点,被广泛用于各种建筑结构的构造中。
3. 钢材。
钢材是一种优良的结构材料,具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等特点,被广泛应用于土木工程中的桥梁、钢结构等领域。
钢材的主要成分是铁、碳等元素,可以通过熔炼、轧制等工艺制成各种规格和形状的钢材。
4. 砖瓦。
砖瓦是一种常见的建筑材料,主要由黏土经过成型、干燥、烧制等工艺制成。
砖瓦具有质地坚硬、耐磨损、隔热隔音等特点,被广泛应用于建筑墙体、地面铺装等方面。
5. 玻璃钢。
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂等材料复合而成的高强度、耐腐蚀的新型复合材料。
玻璃钢具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好等特点,被广泛应用于化工、环保、建筑等领域。
除了上述常用的土木工程材料外,还有许多其他材料如木材、沥青、岩石等也被广泛应用于土木工程中。
随着科学技术的不断发展,新型的土木工程材料也在不断涌现,为土木工程的发展带来了新的机遇和挑战。
土木工程材料的选择和应用直接影响着工程的质量和性能,因此在工程设计和施工中需要根据实际情况选择合适的材料,并严格控制材料的质量,以确保工程的安全和可靠性。
土木工程材料名词解释土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路和基础设施的设计和建造。
土木工程材料是指在土木工程中使用的各种材料,包括钢筋、混凝土、砖石、沥青、木材等。
本文将对一些常见的土木工程材料进行解释和介绍。
1. 钢筋:钢筋是用于混凝土结构中的一种重要材料。
它具有高强度和延性,可以增加混凝土结构的抗拉能力,提高结构的稳定性和承载能力。
2. 混凝土:混凝土是一种由水泥、骨料、水和掺合料混合而成的材料。
它具有良好的抗压和耐久性能,被广泛应用于土木工程的建筑物、桥梁和道路等结构中。
3. 砖石:砖石是一种常见的建筑材料,用于砌筑墙体和结构。
砖石有吸水性和耐火性能,可以根据需要选择不同类型的砖石,如红砖、砖块等。
4. 沥青:沥青是一种由石油加工而成的黑色粘稠物质,广泛应用于道路铺设中。
它具有良好的黏附性和抗水性能,可以增加道路的耐久性和抗滑性。
5. 木材:木材是一种常见的建筑材料,用于构建地板、梁柱和其他木结构。
木材具有轻质、强度高和易加工等特点,被广泛应用于建筑行业。
6. 预应力混凝土:预应力混凝土是一种通过在混凝土中引入预应力钢筋来提高结构性能的材料。
通过预应力作用,可以减小结构产生的裂缝,增加结构的抗震和承载能力。
7. 砂浆:砂浆是一种由水泥、砂子和水混合而成的粘稠物质。
它被用于砌筑砖墙、抹灰和填缝等工作中。
砂浆具有良好的可塑性和粘结性,可以保证砖石之间的连接和密封性。
8. 柱状钢筋:柱状钢筋是一种用于增强混凝土柱的钢筋。
它具有较大的截面积和抗弯能力,能够增加混凝土柱的承载能力和稳定性。
9. 碎石:碎石是一种由石头碎裂而成的骨料,常用于混凝土配料和道路铺设中。
碎石具有较好的力学性能,可以增加混凝土的强度和稳定性。
10. 柏油:柏油是一种黑色粘稠物质,它主要由沥青和颗粒状物质组成。
柏油常用于路面的封装和保护,可以提高道路的耐久性和平整度。
以上是一些常见的土木工程材料的解释和介绍。
在土木工程中,选择合适的材料对于建筑物的质量和安全至关重要。
•《土木工程材料》教案第三章•黑龙江工程学院土木工程系•孙凌•第三章水泥• 3.1 常用水泥• 3.2 其它品种水泥主要内容:常用(硅酸盐)水泥的生产工艺常用(硅酸盐)水泥的特性影响常用水泥性能的因素重点内容:硅酸盐水泥矿物成分特点硅酸盐水泥的凝结和硬化难点:硅酸盐水泥的凝结和硬化要求:掌握硅酸盐水泥的矿物成分特点掌握硅酸盐水泥凝结和硬化参考资料:《土木工程材料》陈志源《道路建筑材料》严家伋《道路建筑材料》孙凌《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》《道路建筑材料》集中训练试验补充教材《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》技术标准GB175-1999• 3. 水泥•水泥是一种水硬性胶凝材料,也是建筑工程中用量最大的建筑材料之一。
•在道路与桥梁工程中通常应用的水泥有:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、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等五大品种水泥。
• 3.1常用水泥凡由硅酸盐水泥熟料,0~5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。
•硅酸盐水泥分两种类型,不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅰ;在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。
•普通硅酸盐水泥P·O•矿渣硅酸盐水泥P·S•火山灰质硅酸盐水泥P·P•粉煤灰硅酸盐水泥P·F•复合硅酸盐水泥P·C• 3.1.1常用水泥的生产1.硅酸盐水泥生产原料原料:1)石灰质原料主要提供CaO,2)粘土质原料主要提供Al2O3以及Fe2O3。
3)校正原料补充两种原料中所缺少的铁。
•2.硅酸盐水泥生产工艺概述1)把几种原材料按适当比例配合在磨机中磨成生料;2)将制备好的生料入窑进行煅烧,至1450℃左右生成以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥“熟料”;3)为调节水泥的凝结速度,在烧成的熟料中加入质量3%左右的石膏共同磨细,即为硅酸盐水泥。
因此,硅酸盐水泥生产工艺概括起来为“两磨一烧”。
3.1.2常用水泥的特性1.硅酸盐水泥的主要矿物组成硅酸盐水泥的主要矿物组成是:• 硅酸三钙 3CaO·SiO2, 简式为C3S, • 硅酸二钙 2CaO·SiO2, 简式为C2S, • 铝酸三钙 3CaO·A12O3, 简式为C3A, • 铁铝酸四钙4CaO·Al2O3,·Fe2O3, • 简式为C4AF, 2.硅酸盐水泥各矿物组成性能比较硅酸盐水泥熟料中这四种矿物组成的特性是:1)反应速度C3A最快,C3S较快,C4AF也较快,C2S最慢; 2)释热量C3A最大,C3S较大,C4AF居中,C2S最小; 3)强度C3S最高, C2S早期低,但后期增长率较大。
故C3S和C2S为水泥强度主要来源。
C3A强度不高,C4AF含量对抗折强度有利;4)耐化学侵蚀性C4AF最优,其次为C2S、C3S,C3A最差;5)干缩性C4AF和C2S最小,C3S居中,C3A最大。
•硅酸盐水泥主要矿物组成与特性3.矿物组成对水泥性能的影响以上是单个矿物组成的性能,水泥是几种熟料矿物的混合物,改变熟料矿物成分间的比例,水泥的性质即发生相应的变化。
例如提高硅酸三钙的含量,可以制得高强水泥;又如降低铝酸三钙和硅酸三钙含量,提高硅酸二钙含量,可制得水化热低的水泥,如大坝用水泥;提高铁铝酸四钙含量,可获得抗折强度较高的水泥,如道路水泥。
4.硅酸盐水泥的凝结和硬化(1)硅酸盐水泥的水化水泥颗粒与水接触,水泥熟料矿物即与水发生水化反应,生成水化产物并放出一定热量水泥的水化主要是四种矿物成分的水化:1)硅酸三钙2)硅酸二钙3)铝酸三钙4)铁铝酸四钙•为了调节水泥的凝结硬化速度,在磨细水泥时,掺人适量石膏,水化铝酸钙与石膏反应生成三硫型水化硫铝酸钙,亦称钙矾石。
当石育消耗完毕后,水泥中尚未水化的铝酸三钙与钙矾石反应生成单硫型的水化硫铝酸钙。
反应式如下:•三硫型水化硫铝酸钙(即钙矾石)是难溶于水的稳定的针状结晶体,它在生成结晶体时体积大大膨胀。
因此,水泥中加入石膏数量不可过多,防止水泥凝结硬化过程中硫铝酸钙超过限制,产生体积变化不均匀。
尤其是形成水泥构件后,还继续水化,其危害更大。
(2)硅酸盐水泥的凝结和硬化硅酸盐水泥的凝结硬化大致可划分为以下四个阶段:第Ⅰ阶段为初始反应期(诱导前期)第Ⅱ阶段为潜伏期(诱导期)第Ⅲ阶段为凝结期(凝结期)第Ⅳ阶段为硬化期(硬化期)•水泥水化放热曲线3.1.3影响常用水泥性能的主要因素1)水泥组成成分的影响2)水泥细度的影响3)温度与湿度的影响4)水泥强度与龄期的关系5)拌和用水量的影响6)贮存条件的影响此外,水泥矿物成分的含量、水泥颗粒细度等,对水泥的凝结硬化以及强度,都有一定的影啊。
思考题:•1.水泥磨细过程中加入石膏的目的是什么?•2.水泥四种矿物成分的特性是什么?•3.影响水泥凝结硬化的因素有哪些?主要内容:硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术标准常用水泥的选用其它品种水泥重点内容:硅酸盐水泥的技术性质硅酸盐水泥的技术标准难点:硅酸盐水泥的强度检验方法及评定要求:掌握硅酸盐水泥的技术性质掌握硅酸盐水泥的技术标准参考资料:《土木工程材料》陈志源《道路建筑材料》严家伋《道路建筑材料》孙凌《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》《道路建筑材料》集中训练试验补充教材《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》技术标准GB175-1999 3.1.4常用水泥的选用各类建筑工程,针对其工程性质、结构部位、施工要求和使用环境条件等,进行选用。
3.1.5常用水泥的技术性质和技术标准1.技术性质按照我国现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175一1999)规定,硅酸盐水泥的技术性质包括下列项目:1)化学性质为了保证水泥的使用质量,水泥的化学指标主要是控制水泥中有害的化学成分含量,若其超过最大允许限量,即意味着对水泥性能和质量可能产生有害或潜在的影响。
(1)氧化镁含量(2)三氧化硫含量(3)烧失量(4)不溶物2)物理力学性质(1)细度细度是指水泥颗粒粗细的程度。
细度愈细,水泥与水起反应的面积愈大,水化速度愈快并较完全。
实践表明,细度提高,可使水泥混凝土的强度提高,工作性得到改善。
但是,水泥细度提高,在空气中的硬化收缩也较大,使水泥发生裂缝的可能性增加。
因此,对水泥细度必须予以合理控制。
(2)水泥净浆标准稠度为使水泥凝结时间和安定性的测定结果具有可比性,在此两项测定时必须采用标准稠度的水泥净浆。
我国国标规定,水泥净浆稠度是采用标准维卡仪测定的,以试杆沉入净浆距底板6mm±1mm时的稠度为“标准稠度”,此时的用水量为标准稠度用水量。
•水泥标准稠度与凝结时间测定(3)凝结时间凝结时间是水泥从加水开始,到水泥浆失去可塑性所需的时间。
凝结时间分为初凝时间和终凝时间。
初凝时间是从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间;终凝时间是水泥加水到水泥浆完全失去塑性并开始产生强度的时间。
水泥的凝结时间对水泥混凝土的施工有重要意义。
如果凝结过快,混凝土会很快失去流动性,以致无法浇筑,所以初凝时间不宜过短,以便有足够的时间在初凝之前完成混凝土各工序的施工操作;但终凝时间又不宜太迟,以便混凝土在浇捣完毕后,尽早完成凝结硬化。
我国现行国标(GB175-1999)规定,硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min;终凝时间不得迟于390min。
普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于10h。
(4)体积安定性水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性。
水泥与水拌制成的水泥浆体,在凝结硬化过程中,一般都会发生体积变化,如果这种变化是发生在凝结硬化过程中,则对建筑物的质量并没有什么影响。
但是,在水泥硬化后若产生不均匀的体积变化,将使混凝土产生膨胀裂缝,降低使用质量,甚至引起严重事故。
这既是水泥体积安定性不良。
体积安定性不良的原因,一般是由于熟料中所含的游离氧化钙过多;也可能是熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多,致使水泥已经凝结硬化后,甚至已经应用于结构物中,这些成分继续水化,体积膨胀,引起不均匀的体积膨胀,造成水泥石开裂。
•雷氏夹•雷氏夹测定仪(5)强度强度是水泥技术要求中最基本的指标,也是水泥的重要技术性质之一。
水泥的强度除了与水泥本身的性质(如熟料的矿物组成、细度等)有关外,并与水灰比、试件制作方法、养护条件和时间等有关。
多年来,我国水泥强度的检验一直按国家标准《水泥胶砂强度检验方法》(GB177一85)简称软练法进行,该标准规定,以l∶2.5的水泥和标准砂,按规定的水灰比(0.44或0.46),用标准制作方法制成40mm×40mm×160mm的标准试件,在标准养护条件下,达规定龄期(3d,7d,28d)时,按国家标准(GB175一92)规定的最低强度值来评定其所属标号。
•水泥胶砂试模集振动台我国现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法》(GB/T17671-1999)简称ISO法规定,以1∶3的水泥和标准砂(标准砂满足级配要求),采用0.5的水灰比,用标准制作方法制成40mm×40mm×160mm的标准试件,在标准养护条件下,达到规定龄期(3d,7d,28d)时,按国家标准(GB175-1999)规定的最低强度值来确定其强度等级。
我国现行国家标准(GB175一92)规定:凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定,均为废品。
凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量,或强度低于商品标号规定的指标时,称为不合格品,废品水泥在工程中严禁使用。
2.技术标准硅酸盐水泥石的腐蚀和防止1.水泥石的腐蚀1)淡水侵浊2)硫酸盐的侵蚀3)镁盐侵蚀4)碳酸侵蚀水泥石腐蚀的防止针对以上分析产生腐蚀的原因,在选用水泥及施工中,可考虑以下措施来防止腐蚀。
1)根据建筑物环境特点,合理选用水泥品种2)提高水泥石的密实度3)加做保护层3.2 其它品种水泥3.2.1高铝水泥凡以铝酸钙为主,氧化铝含量约50%的熟料,经磨细而得的水硬性胶凝材料称为高铝水泥。
又名矾土水泥。
工程应用高铝水泥的特点是早期强度增长快,强度高,主要用于紧急抢修和早期强度要求高的工程。
高铝水泥的缺点是后期强度倒缩,在使用3~5年后高铝水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右。
高铝水泥不宜作结构工程。
它的使用温度不宜超过30℃,如有蒸汽养护不宜超过50℃,不得与其它品种水泥混合使用。
3.2.2膨胀水泥膨胀水泥是硬化过程中不产生收缩,而具有一定膨胀性能的水泥。
工程应用在道桥工程中,膨胀水泥常用于水泥混凝土路面、机场道面或桥梁修补混凝土。