土木工程材料课后习题答案

1、水泥生产硅酸盐水泥的主要原料是什么？答：生产硅酸盐水泥的主要原料是钙质原料和粘土原料，并辅以少量的校准原料。石灰石、泥灰和白垩可用作钙质原料，主要提供cao。粘土材料可以是粘土、黄土、页岩等。主要提供二氧化硅、三氧化二铝和少量的三氧化二铁。为什么要在硅酸盐水泥中掺入适当的石膏？答：石膏具有缓凝剂的作用，可以缓解水泥凝结。简述了硅酸盐水泥的主要矿物组成及其对水泥性能的影响回答：硅酸三钙(快速凝固和硬化，高水合放热，高强度)，硅酸二钙(缓慢凝固和硬化，低水合放热，早期低强度，后期高强度)，铝酸三钙(最快凝固和硬化，最高水合放热，低强度)和铝酸四钙铁(快速凝固和硬化，中等水合放热，低强度)波特兰水泥

2、的主要水化产物是什么？水泥石的结构是什么？答：主要有两种类型：凝胶和晶体。凝胶水合硅酸钙和水合铁酸钙；晶体包括氢氧化钙、水合铝酸钙和水合硫铝酸钙。水泥浆的结构由水泥水化产物、未水化的水泥颗粒、孔隙和水组成。简述水泥细度对水泥性能的影响及测试方法。答：细度是指水泥颗粒的厚度。颗粒越细，与水反应的表面积越大，所以水化反应更快更完全，早期强度和后期强度更高，但在空气中的硬化收缩更大，研磨成本也更高。如果水泥颗粒太粗，不利于水泥活性的发挥。筛选法和比表面积(伯特法)主要用于测试。波特兰水泥体积稳定性差的原因是什么？如何测试？答：一般来说，熟料中含有过多的游离氧化钙，也可能是熟料中游离氧化镁过多或水泥中

3、石膏过多造成的。用沸腾法进行试验，试验方法可以是饼法或雷克雅未克法。简述了硅酸盐水泥的强度发展规律及影响因素答：水合时间越长，强度越大。28天的强度大约是3天的两倍。水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。以下具体项目应选用何种水泥，并说明原因a.紧急维修工程或军事工程b.高炉基础c.大体积混凝土坝和大型设备基础d.水下混凝土工程e.海港项目f.蒸汽养护混凝土预制构件g.现浇混凝土构件h.高强度混凝土一.混凝土地板和人行道j.冬季施工用混凝土k.与流水接触的混凝土长度水位变化区域的混凝土m.耐热接触混凝土有渗透要求的混凝土答：根据教材中描述的各种水泥的性质和适用范围，上述具体工程中选用的水泥

4、有：a.选择高铝汩汩和快硬水泥。两种漂浮物应硬化快，早期强度高，3d龄期强度与同等级其他水泥28d龄期强度相当。b、选择矿渣硅酸盐水泥和高铝水泥。因为这两种水泥具有良好的耐热性。选择矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥来膨胀低热膨胀水泥，因为这些水泥在开花时几乎不放热。d .选择抗渗性好、水化热低、性能稳定的矿渣水泥、火山灰水泥、低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥。e.最好使用高铝水泥抗硫酸盐水，或矿渣水泥和复合水泥，因为这些水泥具有良好的抗硫酸盐。f选择矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥，因为这些水泥具有良好的蒸汽养护效果，蒸汽养护有利于这些水泥的二次水化反应。g

5、.选择硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，因为这些水泥凝结和硬化快，强度高。h.选择波特兰水泥、高铝水泥和快速硬化波特兰水泥，因为这些水泥硬化q一、选用硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥，因为这些水泥强度高，特别是抗折强度高，非常适合道路工程的要求。j.选择硅酸盐水泥、高铝水泥和快硬硅酸盐水泥，是因为这些水泥水化快，水化热多，硬化快，有利于第四委员会的建设。k.选择矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥，因为这些水泥水化后含有较少的氢氧化钙，具有较强的抗软水侵蚀能力。长度选择强度等级大于42.5的普通硅酸盐水泥，是因为该水泥的水化氢氧化钙含量相对低于硅酸盐水泥，强度要求在42.5以上，能够满足工程要求。m.选择矿渣

6、水泥和高铝水泥，因为这两种水泥具有良好的耐热性。选择火山灰水泥，因为这种水泥具有优异的抗掺杂性。它还能提高硬化砂浆的强度和粘结力，改善砂浆的抗渗性和干缩性。硅酸盐水泥泥岩的主要腐蚀类型是什么？腐蚀的主要原因是什么？防止腐蚀的措施是什么？答：腐蚀类型有：软水侵蚀(溶解侵蚀):软水能够溶解水化产物中的氢氧化钙，促进水泥浆体中其他水化产物的分解；盐腐蚀：硫酸盐首先与水泥浆体结构中的氢氧化钙反应生成硫酸钙，然后硫酸钙与水合铝酸钙反应生成硬硅钙石，硬硅钙石发生体积膨胀；镁盐与水泥浆体中的氢氧化钙反应生成氢氧化镁，氢氧化镁柔软无胶凝能力。酸腐蚀：co2与水泥浆中的氢氧化钙反应生成碳酸钙，然后与含碳酸的水反

7、应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙易溶于水。硫酸或盐酸能与水泥浆中的氢氧化钙反应。强碱腐蚀：铝酸盐含量高的硅酸盐水泥在遇到强碱时也会受损。防腐措施：1 .根据项目所处的环境选择合适的水泥品种；2.提高水泥浆的密实度；3表示保护性处理。什么是活性混合材料和非活性混合材料？当它与波特兰水泥混合时，它能起什么作用？答：复合材料研磨成细粉并与水混合后，本身不具有凝胶特性，或者其凝结能力很小。然而，磨碎的混合材料与石灰、石膏或波特兰水泥一起与水搅拌，并且在常温下产生具有水硬性的水合产物，其成为活性混合材料。所有不与水泥反应或几乎没有化学作用的人造或天然研磨矿物材料都是非活性材料。用于改善水泥性能和调整水泥强度等级

8、。为什么掺有较多活性物质的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展较快，长期强度甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥？答：这是因为外加剂的水化反应相对较慢，同一标号的不同水泥在规定的时间内可以达到规定的强度，而普通硅酸盐水泥反应较快，达到规定的强度后大部分反应已经进行，而掺外加剂的水泥的水化反应小于硅酸盐水泥，所以后期增长大于硅酸盐水泥。由于反应缓慢，后期强度似乎增加很快。与普通硅酸盐水泥相比，矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥的性能有什么不同？分析了这四种水泥的用途和禁用范围。答：矿渣硅酸盐水泥含有大量的矿渣，而矿渣本身是在高温下形成的耐火材料。硬化后，氢氧化钙的质量分数很小，可以承受

9、400的高温。因此，矿渣硅酸盐水泥具有良好的耐热性，适用于高温车间、高炉基础、热气通道等耐热工程。粒化高炉矿渣难粉磨，矿渣玻璃体亲水性差，与水混合时易泌水，造成许多毛细通道和粗孔，在空气中硬化时易产生较大的干缩，因此有必要加强保湿和养护火山灰硅酸盐水泥具有良好的保水性，水化后形成更多的水化硅酸钙凝胶，使水泥浆体结构致密，具有良好的抗渗性；火山灰硅酸盐水泥含有大量胶体。如果长时间处于干燥环境中，胶体会脱水，这很容易导致细微裂纹。此外，空气中的二氧化碳作用于表面的水合硅酸钙凝胶，形成碳酸钙和氧化硅的粉末，这被称为“粉末化”。因此，火山灰硅酸盐水泥适用于一般抗渗要求的工程，不适用于干燥环境中的地面工程，也不