《建筑材料》课程复习摘要 2012 联系客服

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强度 发展 作用

早期 后期 最高 增长 决定强度等级 不高 增长较高 保证后期强度 低(很快) 不增长 影响凝结时间 较低 (较高) 提高抗折强度 4-9 水泥熟料中的有害成分:

(1).氧化镁(MgO)。当其含量多(大于5%)时,会引起水泥安定性不良。

(2).三氧化硫(SO3)。它主要是掺入石膏带来的。当其含量大于3.5%时,会使水泥的性能变差。

(3).游离氧化钙(f-CaO)。当其含量多(大于2%)时,会导致水泥安定性不良。 (4).此外,碱分(K2O、Na2O)的含量也应加以控制。 4-10 石膏掺量的问题

(1)如果不掺:C3A急速水化;使水泥浆闪凝;且为不稳定产物,反应迅速,水化热很高。

(2)磨细水泥时掺入适量石膏的目的是: ① 调节水泥的凝结时间,使水泥不致发生急凝现象;②又可提高水泥的性能 (强度)。

③ 如果多掺:会使水泥的性能变差;凝结速度加快;影响体积安定性。

④ 如果少掺?

4.2.2 硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 4.2.2.1 缩写

4.2.2.2 硅酸盐水泥的水化

4-11. 四种主要矿物与水反应生成五种水化产物的过程:

1. C3S + H → CSH + CH (反应较快) 2. C2S + H → CSH + CH (反应较慢) 3. C3A + H → CAH (反应极快) 4. C4AF + H → CAH + CFH (反应较快) 5. CAH +石膏 → Aft / AFm

4-12. 五种水化产物:氢氧化钙(CH)晶体,水化铝酸钙(CAH)晶体,水化硅酸钙(CSH)凝胶,水化铁酸钙(CFH)凝胶,水化硫铝酸钙晶体(Aft)(高硫型钙钒石)(P42数第3行) 4.2.2.3凝结硬化

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4-13 影响硅酸盐水泥水化与硬化的因素

(1)内因:① 水泥中各主要矿物的相对含量;② 水泥的细度;③ 石膏掺量。 (2) 外因:① 水泥浆的水灰比;② 养护温度(冬季施工 注意防冻);

③ 养护湿度(夏季施工 注意洒水); ④ 养护龄期。

4.2.3 硅酸盐水泥的主要技术性质 4-14 密度与堆积表观密度

⑴ 密度:硅酸盐水泥一般为 3.1~3.2g/cm3; ⑵ 松散堆积表观密度:一般在900~1300kg/m3 之间; ⑶ 紧密堆积表观密度:可达1400~1700kg/m3 。 4-15 细度

(1)细度定义:指水泥颗粒的粗细程度。

(2)水泥细度与性能关系:水泥的细度直接影响水泥的需水量、凝结硬化及强度。水泥颗粒越细,水化反应的发展就越迅速而充分,凝结硬化的速度加快,早期强度也就越高。

但是水泥细度并不是越细越好,因为:

① 水泥磨得越细,消耗的粉磨能量就越多,成本越高;

② 水泥颗粒越小,越易与空气中的水分及二氧化碳起反应(结块),因此不宜久置; ③ 水泥越细,水泥石凝结硬化时的体积收缩越大。

(3)细度表示方法与要求

① 国家标准规定,硅酸盐水泥的细度用透气式比表面积仪测定,要求其比表面积大于300m/kg。

② 硅酸盐系列其它五类水泥水泥的细度用筛析法测定,要求在 80μm方孔筛上的 筛余量不大于10% 。

③ 水泥的细度不符合规定时, 为不合格品。 4-16 标准稠度用水量

(1)水泥净浆的标准稠度:由于加水量的多少对水泥凝结时间和体积安定性的测定有很 大影响,为了使其具有正确的可比性,就必须在一个规定的稠度下进行,这个规定的稠度就 是水泥净浆的标准稠度。

(2)标准稠度用水量:水泥净浆达到标准稠度时所需的拌和水量(占水泥质量的百分率)。 (3)测定方法:有标准法和代用法,有矛盾时以标准法为准。 (4)硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般为24~30%。

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4-17 凝结时间:水泥浆从加水开始到失去塑性, 即从可塑状态发展到固体状态(完全失去塑性 )所需的时间叫凝结时间。

(1)初凝时间 从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间为水泥的初凝时间。 (2) 终凝时间 从加水拌合至水泥浆完全失去塑性的时间为水泥的终凝时间。 (3)水泥的凝结时间对施工的影响

① 水泥的凝结时间不宜过早,以便在初凝之前有足够的时间来完成混凝土或砂浆的搅拌、 运输、浇捣和砌筑等操作;

② 水泥终凝时间不宜过迟,以便使混凝土能尽快地硬化,达到一定的强度,以利于下道工序的进行。

(4)影响水泥凝结时间的因素:

① 水泥熟料值各主要矿物组成的相对含量; ② 石膏掺量; ③ 水泥的细度。

(5)对水泥凝结时间的要求: 国家标准中规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min, 终凝时间不得迟于6.5h.。

(6) 凡初凝时间不符合规定的, 为废品;终凝时间不符合规定的为不合格品。 4-18 体积安定性:是指水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。

(1)水泥安定性不良的危害:在已经硬化的水泥石中,产生不均匀的体积膨胀,从而破坏水泥石的结构,出现崩溃、龟裂、弯曲或松脆等现象。 (2)安定性不良的原因

① 游离氧化钙(f-CaO)含量过高(超过1.0 ~2.0 %),导致安定性不良。

② (MgO)含量多(超过5.0%),会引起水泥的安定性不良。MgO含量不符合规定者, 为废品。 ③ 三氧化硫(SO3)含量过高。硅酸盐水泥中SO3 的含量不得超过3.5%, SO3含量不符合规定者为废品。

(3)检验水泥安定性的方法

① f-CaO :用试饼法或雷氏夹法,有争议时以雷氏法为准。 ② MgO :用压蒸法 。 ③ SO3 :用水浸法。

4-19 水泥的强度--水泥的强度 是指水泥胶砂硬化一定龄期后其胶结能力的大小。 4-20 水泥强度的计算及强度等级的判断等。

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4-21 水化热:水泥在水化过程中放出的热量称为水化热。

(1)水泥水化放热特点:水泥的水化热,大部分是在水化初期(7d)内放出的,以后逐渐减少。其发热量的大小和放热速度因水泥的种类、矿物组成、水灰比、细度和养护条件等而不同。 (2)水泥水化热过大的危害:大体积混凝土建筑物,由于水化热积聚在内部不易散发出去,内部温度常升高到50~60(70)℃以上,内部和外部的温度差所引起的应力,可使混凝土产生裂缝,因此水化热对大体积混凝土是有害因素。 4.2.4 环境水对水泥石的侵蚀

4-22 水泥石被环境水侵蚀的基本原因:

(1)溶出性侵蚀:氢氧化钙及其它成分,能一定程度地溶解与水

(2) 化学侵蚀:水泥的水化产物时碱性物质,若环境水中有酸类或某些盐类,能与其发生反应,若新生成的化合物,或易溶于水,或无胶结力,或因结晶膨胀而引起内应力,都将导致水泥石结构的破坏

(3) 水泥石本身不密实, 有很多毛细孔通道, 侵蚀性介质易于进入其内部。 4-23 降低环境水对水泥石侵蚀的措施:

(1)根据环境介质侵蚀的特性,选择合适的水泥品种。

(2)尽量提高混凝土的密实性, 减少水的渗透作用,则可减轻环境介质的侵蚀破坏作用; (3)必要时可在混凝土表面设置防护层,如沥青防水层和塑料防水层及合成树脂涂料等. 4.3 混合材料及掺有混合材料的硅酸盐水泥 4-24.混合材料的定义及种类。 4-25.通用水泥的特性及应用 水泥品种 代 号 混合材掺量(%) f早 f后 1.硅酸盐 P?Ⅰ、P?Ⅱ ≤ 5 高 高 高 快 2.普通 P?O >5 ≤20 较高 高 较高 较快 3.矿渣 P?S.A >20 ≤50 低 高 低 较慢 P?S.B >50≤70 4.火山灰 5.粉煤灰 P?P >20 ≤40 低 高 低 较慢 P?F >20 ≤40 低 高 低 较慢 6. 复合 P?C >20 ≤50 强 度 水化热 水化速度 (凝结时间) 8