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砂浆砂浆例例6-1新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义?如何测定?新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义?如何测定?例例6-2 影响砂浆抗压强度的主要因素有哪些?影响砂浆抗压强度的主要因素有哪些?例例6-3 普通抹面砂浆的主要性能要求是什么?不同部位应普通抹面砂浆的主要性能要求是什么?不同部位应采用何种抹面砂浆?采用何种抹面砂浆?例例6-4 何谓防水砂浆?如何配制防水砂浆?何谓防水砂浆?如何配制防水砂浆?砖、石、砌块砖、石、砌块例例7-1 试解释制成红砖与青砖的原理。试解释制成红砖与青砖的原理。例例7-2.何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物有何影响?有何影响?例例7-3 如何识别欠火砖和过火砖?如何识别欠火砖和过火砖?例例7-4烧结粘土砖在砌筑施工前为什么一定要浇水润湿?烧结粘土砖在砌筑施工前为什么一定要浇水润湿?例例7-5.选用天然石材的原则是什么?为什么一般大理石板选用天然石材的原则是什么?为什么一般大理石板材不宜用于室外?材不宜用于室外?金属材料金属材料例例8-1 钢材如何按化学成分分类?土木工程中常用什么钢钢材如何按化学成分分类?土木工程中常用什么钢材?材?例例8-2 为什么说屈服点(为什么说屈服点(s)、抗拉强度()、抗拉强度(b)和伸长率)和伸长率()是建筑工程用钢的重要技术性能指标?)是建筑工程用钢的重要技术性能指标?例例8-3 什么是钢材的冷弯性能?它的表示方法及实际意义什么是钢材的冷弯性能?它的表示方法及实际意义是什么?是什么?例例8-4简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。例例8-5何谓钢的冷加工强化及时效处理?冷拉并时效处理何谓钢的冷加工强化及时效处理?冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化?后的钢筋性能有何变化?木材木材例例9-1解释以下名词:解释以下名词:()自由水;()吸附水;()纤维饱和点;()自由水;()吸附水;()纤维饱和点;()平衡含水率;()标准含水率;()平衡含水率;()标准含水率;(6)持久强度。)持久强度。沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料例例10-1试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组分与其性质有何关系?分与其性质有何关系?例例10-2 怎样划分石油沥青的牌号?牌号大小与沥青主要技怎样划分石油沥青的牌号?牌号大小与沥青主要技术性质之间的关系怎样?术性质之间的关系怎样?例例10-3某工地运来两种外观相似的沥青,已知其中有一种某工地运来两种外观相似的沥青,已知其中有一种是煤沥青,为了不造成错用,请用两种以上方法进行鉴别是煤沥青,为了不造成错用,请用两种以上方法进行鉴别?例例10-4 乳化沥青和冷底子油的不同点是什么?乳化沥青和冷底子油的不同点是什么?例例10-5石油沥青的主要技术性质是什么?各用什么指标表石油沥青的主要技术性质是什么?各用什么指标表示?示?砂浆砂浆例例6-1新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义?如何测定?新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义?如何测定?解解砂浆的和易性包括流动性和保水性两方面的含义。砂浆的和易性包括流动性和保水性两方面的含义。砂浆流动性是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性砂浆流动性是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质,也称稠度。流动性用砂浆稠度测定仪测定,以沉入量质,也称稠度。流动性用砂浆稠度测定仪测定,以沉入量()表示。()表示。砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定,以分层度()能力。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定,以分层度()表示。表示。评注评注 影响砂浆稠度、分层度的因素很多,如胶凝材料影响砂浆稠度、分层度的因素很多,如胶凝材料种类及用量、用水量,砂子粗细和粒形、级配、搅拌时间种类及用量、用水量,砂子粗细和粒形、级配、搅拌时间等。为提高水泥砂浆的保水性,往往掺入适量的石灰膏。等。为提高水泥砂浆的保水性,往往掺入适量的石灰膏。例例6-2 影响砂浆抗压强度的主要因素有哪些?影响砂浆抗压强度的主要因素有哪些?解解砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外,还与砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外,还与基层的吸水性能有关。对于不吸水基层(如致密石材),基层的吸水性能有关。对于不吸水基层(如致密石材),这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同,即主要这时影响砂浆强度的主要因素与混凝土基本相同,即主要决定于水泥强度和水灰比。对于吸水基层(如粘土砖及其决定于水泥强度和水灰比。对于吸水基层(如粘土砖及其他多孔材料),这时由于基层能吸水,当其吸水后,砂浆他多孔材料),这时由于基层能吸水,当其吸水后,砂浆中保留水分的多少取决于其本身的保水性,而与水灰比关中保留水分的多少取决于其本身的保水性,而与水灰比关系不大。因而,此时砂浆强度主要决定于水泥强度及水泥系不大。因而,此时砂浆强度主要决定于水泥强度及水泥用量。用量。|评注评注 对于不吸水基层和吸水基层影响砂浆抗压强度对于不吸水基层和吸水基层影响砂浆抗压强度的主要因素原则上是一致的。虽然对于吸水基层表面上与的主要因素原则上是一致的。虽然对于吸水基层表面上与水灰比无关,但实际上有关。这是因为,砌筑吸水性强的水灰比无关,但实际上有关。这是因为,砌筑吸水性强的材料的砂浆具有良好的保水性,因此无论初始拌合用水量材料的砂浆具有良好的保水性,因此无论初始拌合用水量为多少,经被砌材料吸水后,保留在砂浆内的水量基本上为多少,经被砌材料吸水后,保留在砂浆内的水量基本上为一恒定值,即水灰比基本不变,所以水泥用量提为一恒定值,即水灰比基本不变,所以水泥用量提高,就意味着砂浆最终的真实水灰比(该水灰比不再会发高,就意味着砂浆最终的真实水灰比(该水灰比不再会发生变化)降低。生变化)降低。例例6-3 普通抹面砂浆的主要性能要求是什么?不同部位应普通抹面砂浆的主要性能要求是什么?不同部位应采用何种抹面砂浆?采用何种抹面砂浆?解解 抹面砂浆的使用主要是大面积薄层涂抹(喷涂)在墙体抹面砂浆的使用主要是大面积薄层涂抹(喷涂)在墙体表面,起填充、找平、装饰等作用,对砂浆的主要技术性表面,起填充、找平、装饰等作用,对砂浆的主要技术性能要求不是砂浆的强度,而是和易性和与基层的粘结力。能要求不是砂浆的强度,而是和易性和与基层的粘结力。普通抹面一般分两层或三层进行施工,底层起粘结作用,普通抹面一般分两层或三层进行施工,底层起粘结作用,中层起找平作用,面层起装饰作用。有的简易抹面只有底中层起找平作用,面层起装饰作用。有的简易抹面只有底层和面层。由于各层抹灰的要求不同,各部位所选用的砂层和面层。由于各层抹灰的要求不同,各部位所选用的砂浆也不尽同。砖墙的底层较粗糙,底层找平多用石灰砂浆浆也不尽同。砖墙的底层较粗糙,底层找平多用石灰砂浆或石灰炉渣灰砂浆。中层抹灰多用粘结性较强的混合砂浆或石灰炉渣灰砂浆。中层抹灰多用粘结性较强的混合砂浆或石灰砂浆。面层抹灰多用抗收缩、抗裂性较强的混合砂或石灰砂浆。面层抹灰多用抗收缩、抗裂性较强的混合砂浆、麻刀灰砂浆或纸筋石灰砂浆。浆、麻刀灰砂浆或纸筋石灰砂浆。|评注评注 板条墙或板条顶棚的底层抹灰,板条墙或板条顶棚的底层抹灰,为提高抗裂性,多用麻刀石灰砂浆。混凝为提高抗裂性,多用麻刀石灰砂浆。混凝土墙、梁、柱、顶板等底层抹灰,因表面土墙、梁、柱、顶板等底层抹灰,因表面较光滑,为提高粘结力,多用混合砂浆。较光滑,为提高粘结力,多用混合砂浆。在容易碰撞或潮湿的部位,应采用强度较在容易碰撞或潮湿的部位,应采用强度较高或抗水性好的水泥砂浆。高或抗水性好的水泥砂浆。例例6-4何谓防水砂浆?如何配制防水砂浆?何谓防水砂浆?如何配制防水砂浆?解解防水砂浆是指通过调整砂浆配比,采用特定的施工工艺使砂浆防水砂浆是指通过调整砂浆配比,采用特定的施工工艺使砂浆硬化后具有良好的防水、抗渗性能的水泥砂浆。在普通水泥砂硬化后具有良好的防水、抗渗性能的水泥砂浆。在普通水泥砂浆中掺入一定量的防水剂而制得的防水砂浆,是应用最广泛的浆中掺入一定量的防水剂而制得的防水砂浆,是应用最广泛的防水砂浆品种。防水砂浆品种。配制防水砂浆的配合比:其水泥与砂之比约为配制防水砂浆的配合比:其水泥与砂之比约为1:2.5,水灰比,水灰比应为应为0.500.60,稠度不应大于,稠度不应大于80。水泥宜选用。水泥宜选用32.5级以上级以上的普通硅酸盐水泥,砂子应选用洁净的中砂。防水剂掺量按生的普通硅酸盐水泥,砂子应选用洁净的中砂。防水剂掺量按生产厂推荐的最佳掺量掺入,最后需经试配确定。产厂推荐的最佳掺量掺入,最后需经试配确定。评注评注 常加入的防水剂有硅酸钠类、金属皂类、氯化物金属常加入的防水剂有硅酸钠类、金属皂类、氯化物金属盐及有机硅类等外加剂,使用防水剂前应进行试验确定合理掺盐及有机硅类等外加剂,使用防水剂前应进行试验确定合理掺量和配制工艺。量和配制工艺。砖、石、砌块砖、石、砌块例例7-1 试解释制成红砖与青砖的原理。试解释制成红砖与青砖的原理。解解 焙烧是制砖最重要的环节。当砖坯在氧化气氛中烧成出窑,焙烧是制砖最重要的环节。当砖坯在氧化气氛中烧成出窑,砖中的铁质形成了红色的砖中的铁质形成了红色的Fe2O3,则制得红砖。若砖坯在氧化,则制得红砖。若砖坯在氧化气氛中烧成后,再经浇水闷窑,使窑内形成还原气氛,促使砖气氛中烧成后,再经浇水闷窑,使窑内形成还原气氛,促使砖内的红色高阶氧化铁(内的红色高阶氧化铁(Fe2O3)还原成青灰色的低价氧化铁)还原成青灰色的低价氧化铁(FeO),即制得青砖。,即制得青砖。评注评注 粘土砖焙烧温度为粘土砖焙烧温度为左右烧出的砖色泽多为红左右烧出的砖色泽多为红色。这是由于砖中的着色矿物,如在氧化气氛中保温、冷却时,色。这是由于砖中的着色矿物,如在氧化气氛中保温、冷却时,铁形成了呈红色的铁形成了呈红色的Fe2O3之故。而为获得青色,则焙烧开始阶之故。而为获得青色,则焙烧开始阶段在氧化气氛中,达到焙烧温度后,封闭火门,隔绝空气流入,段在氧化气氛中,达到焙烧温度后,封闭火门,隔绝空气流入,并配合从窑顶洇水入窑,产生大量水蒸汽,转变成缺氧环境,并配合从窑顶洇水入窑,产生大量水蒸汽,转变成缺氧环境,使砖在还原气氛里保温、冷却。这时,砖中形成的是呈青灰色使砖在还原气氛里保温、冷却。这时,砖中形成的是呈青灰色的氧化铁的氧化铁(FeO),制得青砖。,制得青砖。例例7-2.何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物有何何谓烧结普通砖的泛霜和石灰爆裂?它们对建筑物有何影响?影响?解解泛霜是指粘土原料中的可溶性盐类(如硫酸钠等),随着砖内泛霜是指粘土原料中的可溶性盐类(如硫酸钠等),随着砖内水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般为白色粉末,常在水分蒸发而在砖表面产生的盐析现象,一般为白色粉末,常在砖表面形成絮团状斑点。泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,砖表面形成絮团状斑点。泛霜的砖用于建筑中的潮湿部位时,由于大量盐类的溶出和结晶膨胀会造成砖砌体表面粉化及剥落,由于大量盐类的溶出和结晶膨胀会造成砖砌体表面粉化及剥落,内部孔隙率增大,抗冻性显著下降。内部孔隙率增大,抗冻性显著下降。当原料土中夹杂有石灰质时,则烧砖时将被烧成过烧的石灰留当原料土中夹杂有石灰质时,则烧砖时将被烧成过烧的石灰留在砖中。石灰有时也由掺入的内燃料(煤渣)带入。这些石灰在砖中。石灰有时也由掺入的内燃料(煤渣)带入。这些石灰在砖体内吸水消化时产生体积膨胀,导致砖发生胀裂破坏,这在砖体内吸水消化时产生体积膨胀,导致砖发生胀裂破坏,这种现象称为石灰爆裂。种现象称为石灰爆裂。石灰爆裂对砖砌体影响较大,轻者影响外观,重者将使砖砌体石灰爆裂对砖砌体影响较大,轻者影响外观,重者将使砖砌体强度降低直至破坏。砖中石灰质颗粒越大,含量越多,则对砖强度降低直至破坏。砖中石灰质颗粒越大,含量越多,则对砖砌体强度影响越大。砌体强度影响越大。|评注评注51012000规定,优等品砖不允许有泛霜现规定,优等品砖不允许有泛霜现象,一等品砖不允许出现中等泛霜,合格品砖不允许出现象,一等品砖不允许出现中等泛霜,合格品砖不允许出现严重泛霜。标准规定,优等品砖不允许出现最大破坏尺寸严重泛霜。标准规定,优等品砖不允许出现最大破坏尺寸大于大于2mm的爆裂区域;一等品砖不允许出现最大破坏尺寸的爆裂区域;一等品砖不允许出现最大破坏尺寸大于大于10 mm的爆裂区域,在的爆裂区域,在 10 mm之间爆裂区域,每之间爆裂区域,每组砖样不得多于组砖样不得多于15处。处。例例7-3 如何识别欠火砖和过火砖?如何识别欠火砖和过火砖?解解烧结砖的形成是砖坯经高温焙烧,使部分物质熔融,冷凝烧结砖的形成是砖坯经高温焙烧,使部分物质熔融,冷凝后将未经熔融的颗粒粘结在一起成为整体。当焙烧温度不后将未经熔融的颗粒粘结在一起成为整体。当焙烧温度不足时,熔融物太少,难以充满砖体内部,粘结不牢,这种足时,熔融物太少,难以充满砖体内部,粘结不牢,这种砖称为欠火砖。欠火砖,低温下焙烧,粘土颗粒间熔融物砖称为欠火砖。欠火砖,低温下焙烧,粘土颗粒间熔融物少,孔隙率大、强度低、吸水率大、耐久性差;过火砖由少,孔隙率大、强度低、吸水率大、耐久性差;过火砖由于烧成温度过高,产生软化变形,造成外形尺寸极不规整。于烧成温度过高,产生软化变形,造成外形尺寸极不规整。欠火砖色浅、敲击时声哑,过火砖色较深、敲击时声清脆。欠火砖色浅、敲击时声哑,过火砖色较深、敲击时声清脆。评注评注 焙烧温度在烧结范围内,且持续时间适宜时,烧焙烧温度在烧结范围内,且持续时间适宜时,烧得的砖质量均匀、性能稳定,称之为正火砖;若焙烧温度得的砖质量均匀、性能稳定,称之为正火砖;若焙烧温度低于烧结范围,得欠火砖;焙烧温度超过烧结范围时,得低于烧结范围,得欠火砖;焙烧温度超过烧结范围时,得过火砖。欠火砖与过火砖质量均不符合技术要求。过火砖。欠火砖与过火砖质量均不符合技术要求。例例7-4烧结粘土砖在砌筑施工前为什么一定要浇水润湿?烧结粘土砖在砌筑施工前为什么一定要浇水润湿?解解 烧结粘土砖由于有很多毛细管,在干燥状态下吸水烧结粘土砖由于有很多毛细管,在干燥状态下吸水能力很强,使用时如果不浇水,砌筑砂浆中的水分便会很能力很强,使用时如果不浇水,砌筑砂浆中的水分便会很快被砖吸走,使砂浆和易性降低,操作时难以摊平铺实,快被砖吸走,使砂浆和易性降低,操作时难以摊平铺实,再则由于砂浆中的部分水分被砖吸去,会导致早期脱水,再则由于砂浆中的部分水分被砖吸去,会导致早期脱水,而不能很好地起水化作用,使砖与砂浆的粘结力削弱,大而不能很好地起水化作用,使砖与砂浆的粘结力削弱,大大降低砂浆和砌体的抗压、抗剪强度,影响砌体的整体性大降低砂浆和砌体的抗压、抗剪强度,影响砌体的整体性和抗震性能。因此为使操作方便,使砂浆有一个适宜的硬和抗震性能。因此为使操作方便,使砂浆有一个适宜的硬化和强度增长的环境,保证砌体的质量,砖使用前必须浇化和强度增长的环境,保证砌体的质量,砖使用前必须浇水湿润。水湿润。评注评注浇水程度对普通砖、空心砖含水率以浇水程度对普通砖、空心砖含水率以为宜,灰砂砖、粉煤灰砖含水率以为宜,灰砂砖、粉煤灰砖含水率以为宜。从操作为宜。从操作上讲,湿砖上墙操作好揉好挤,操作顺手,灰浆易饱满,上讲,湿砖上墙操作好揉好挤,操作顺手,灰浆易饱满,灰缝易控制,墙面易做到平整,砌体规整。但是应注意的灰缝易控制,墙面易做到平整,砌体规整。但是应注意的是浇水不宜过度(指饱和和接近饱和),砖过湿将给操作是浇水不宜过度(指饱和和接近饱和),砖过湿将给操作带来一定困难,会增大砂浆的流动性,砌体易滑动变形,带来一定困难,会增大砂浆的流动性,砌体易滑动变形,易污染墙面,必须严加控制。易污染墙面,必须严加控制。例例7-5.选用天然石材的原则是什么?为什么一般大理石板选用天然石材的原则是什么?为什么一般大理石板材不宜用于室外?材不宜用于室外?解解选用天然石材时应满足以下几方面的要求:选用天然石材时应满足以下几方面的要求:1适用性。是指在选用建筑石材时,应针对建筑物不同适用性。是指在选用建筑石材时,应针对建筑物不同部位,选用满足技术要求的石材。如对于结构用石材,主部位,选用满足技术要求的石材。如对于结构用石材,主要要求指标是石材的强度、耐水性、抗冻性等;饰面用石要要求指标是石材的强度、耐水性、抗冻性等;饰面用石材,主要技术要求是尺寸公差、表面平整度、光泽度和外材,主要技术要求是尺寸公差、表面平整度、光泽度和外观缺陷等;观缺陷等;经济性。由于天然石材自重大,开采运输不方便,故经济性。由于天然石材自重大,开采运输不方便,故应贯彻就地取材原则,以缩短运距,降低成本。同时,天应贯彻就地取材原则,以缩短运距,降低成本。同时,天然岩石雕琢加工困难,加工费工耗时,成本高。一些名贵然岩石雕琢加工困难,加工费工耗时,成本高。一些名贵石材,价格高昂,因此选材时必须予以慎重考虑。石材,价格高昂,因此选材时必须予以慎重考虑。色彩。石材装饰必须要与建筑环境相协调,其中色彩色彩。石材装饰必须要与建筑环境相协调,其中色彩相融性尤其明显和重要。因此选用天然石材时,必须认真相融性尤其明显和重要。因此选用天然石材时,必须认真考虑所选石材的颜色与纹理,力争取得最佳装饰效果。考虑所选石材的颜色与纹理,力争取得最佳装饰效果。天然大理石化学成分为碳酸盐。当大理石长期受雨水天然大理石化学成分为碳酸盐。当大理石长期受雨水冲刷,特别是受酸性雨水冲刷时,可能使大理石表面的某冲刷,特别是受酸性雨水冲刷时,可能使大理石表面的某些物质被侵蚀,从而失去原貌和光泽,影响装饰效果,因些物质被侵蚀,从而失去原貌和光泽,影响装饰效果,因此一般大理石板材不宜用于室外装饰。此一般大理石板材不宜用于室外装饰。评注评注建筑工程选用天然石材时,应根据建筑物的类型、建筑工程选用天然石材时,应根据建筑物的类型、使用要求和环境条件,再结合地方资源进行综合考虑。选使用要求和环境条件,再结合地方资源进行综合考虑。选用天然石材时应满足适用、经济和美观等几方面的要求。用天然石材时应满足适用、经济和美观等几方面的要求。金属材料金属材料例例8-1 钢材如何按化学成分分类?土木工程中常用什么钢材?钢材如何按化学成分分类?土木工程中常用什么钢材?解解 钢材按化学成分可以分为碳素钢和合金钢两大类。钢材按化学成分可以分为碳素钢和合金钢两大类。碳素钢可以分为:碳素钢可以分为:低碳钢(含碳量小于低碳钢(含碳量小于0.25)中碳钢(合碳量中碳钢(合碳量 0.250.60)高碳钢(合碳量大于高碳钢(合碳量大于0.60)合金钢可以分为:合金钢可以分为:低合金钢(合金元素总含量小于低合金钢(合金元素总含量小于5.0)中合金钢(合金元素总含量中合金钢(合金元素总含量 5.0%10.0%)高合金钢(合金元素总含量大于高合金钢(合金元素总含量大于10.0%)土木工程中常用的钢材主要是普通碳素钢中的低碳钢和合金钢土木工程中常用的钢材主要是普通碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金钢。中的低合金钢。评注评注 碳素钢在冶炼时不特意掺加合金,故又称非合金钢。碳素钢在冶炼时不特意掺加合金,故又称非合金钢。例例8-2 为什么说屈服点(为什么说屈服点(s)、抗拉强度()、抗拉强度(b)和伸长率()和伸长率()是建筑工程用钢的重要技术性能指标?是建筑工程用钢的重要技术性能指标?解解屈服点(屈服点(s)是结构设计时取值的依据,表示钢材在正常工作)是结构设计时取值的依据,表示钢材在正常工作时承受应力不超过时承受应力不超过s值;屈服点与抗拉强度的比值(值;屈服点与抗拉强度的比值(sb)称为屈强比。它反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度;称为屈强比。它反映钢材的利用率和使用中的安全可靠程度;伸长率(伸长率()表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中,为避)表示钢材的塑性变形能力。钢材在使用中,为避免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断,要求其塑性良免正常受力时在缺陷处产生应力集中发生脆断,要求其塑性良好,即具有一定的伸长率,可以使缺陷处应力超过好,即具有一定的伸长率,可以使缺陷处应力超过s时,随着时,随着发生塑性变形使应力重分布,而避免结构物的破坏。发生塑性变形使应力重分布,而避免结构物的破坏。评注评注 常温下将钢材加工成一定形状,也要求钢材要具有一常温下将钢材加工成一定形状,也要求钢材要具有一定塑性(伸长率)。但伸长率不能过大,否则会使钢材在使用定塑性(伸长率)。但伸长率不能过大,否则会使钢材在使用中发生超过允许的变形值。中发生超过允许的变形值。例例8-3 什么是钢材的冷弯性能?它的表示方法及实际意义是什么?什么是钢材的冷弯性能?它的表示方法及实际意义是什么?解解冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材的冷弯性能,冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力。钢材的冷弯性能,常用弯曲的角度、弯心直径与试件直径(或厚度常用弯曲的角度、弯心直径与试件直径(或厚度a)的比值来表)的比值来表示。弯曲角度愈大,愈小,说明试件受弯程度愈高。当按规示。弯曲角度愈大,愈小,说明试件受弯程度愈高。当按规定的弯曲角度和值对试件进行冷弯时试件受弯处不发生裂缝、定的弯曲角度和值对试件进行冷弯时试件受弯处不发生裂缝、断裂或起层,即认为冷弯性能合格。断裂或起层,即认为冷弯性能合格。冷弯性能表示钢材在常温下易于加工而不破坏的能力。其实质反映冷弯性能表示钢材在常温下易于加工而不破坏的能力。其实质反映了钢材内部组织状态、含有内应力及杂质等缺陷的程度。因此,可了钢材内部组织状态、含有内应力及杂质等缺陷的程度。因此,可以利用冷弯的方法,使焊口处受到不均匀变形,来检验建筑钢材各以利用冷弯的方法,使焊口处受到不均匀变形,来检验建筑钢材各种焊接接头的焊接质量。种焊接接头的焊接质量。评注评注 钢材的冷弯性能和伸长率均是塑性变形能力的反映。但伸长钢材的冷弯性能和伸长率均是塑性变形能力的反映。但伸长率是在试件轴向均匀变形条件下测定的,而冷弯性能则是在更严格率是在试件轴向均匀变形条件下测定的,而冷弯性能则是在更严格条件下钢材局部变形的能力。它可揭示钢材内部结构是否均匀,是条件下钢材局部变形的能力。它可揭示钢材内部结构是否均匀,是否存在内应力和夹杂物等缺陷。否存在内应力和夹杂物等缺陷。例例8-4简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。解:碳素钢中基本组织的相对含量与其含量关系密切,解:碳素钢中基本组织的相对含量与其含量关系密切,当含量小于当含量小于0.8时,钢的基本组织由铁素体和珠光体时,钢的基本组织由铁素体和珠光体组成,其间随着含量提高,铁素体逐渐减少而珠光体逐组成,其间随着含量提高,铁素体逐渐减少而珠光体逐渐增多,钢材则随之强度、硬度逐渐提高而塑性、韧性逐渐增多,钢材则随之强度、硬度逐渐提高而塑性、韧性逐渐降低。渐降低。当含当含C量为量为0.8时,钢的基本组织仅为珠光体。当含时,钢的基本组织仅为珠光体。当含C量大于量大于0.8时,钢的基本组织由珠光体和渗碳体组成,时,钢的基本组织由珠光体和渗碳体组成,此后随含量增加,珠光体逐渐减少而渗碳体相对渐增,此后随含量增加,珠光体逐渐减少而渗碳体相对渐增,从而使钢的硬度逐渐增大而塑性、韧性逐渐减小,且强度从而使钢的硬度逐渐增大而塑性、韧性逐渐减小,且强度下降。下降。例例8-5何谓钢的冷加工强化及时效处理?冷拉并时效处理后的钢筋性何谓钢的冷加工强化及时效处理?冷拉并时效处理后的钢筋性能有何变化?能有何变化?解解在常温下将钢材进行机械加工,使其产生塑性变形,以提高其屈服在常温下将钢材进行机械加工,使其产生塑性变形,以提高其屈服强度的过程称为冷加工强化。机械加工方法主要是对钢筋进行冷拉强度的过程称为冷加工强化。机械加工方法主要是对钢筋进行冷拉和冷拔。冷轧主要在钢厂进行。和冷拔。冷轧主要在钢厂进行。时效处理是将经过冷加工的钢材,在常温下存放时效处理是将经过冷加工的钢材,在常温下存放1520天,或者加天,或者加热到热到100200,并保持,并保持2小时以内,这个过程称为时效处理。小时以内,这个过程称为时效处理。常温放置称为自然时效,加热处理称为人工时效。常温放置称为自然时效,加热处理称为人工时效。冷拉并时效处理后的钢筋,其屈服点提高,抗拉强冷拉并时效处理后的钢筋,其屈服点提高,抗拉强度也有提高,塑性和韧性降低较大,弹性模量基本恢复。度也有提高,塑性和韧性降低较大,弹性模量基本恢复。评注评注 在建筑工地和混凝土预制厂,经常对比使用要求的强度偏低在建筑工地和混凝土预制厂,经常对比使用要求的强度偏低和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理,以和塑性偏大的钢筋或低碳盘条钢筋进行冷拉或冷拔并时效处理,以提高屈服强度和利用率,节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。提高屈服强度和利用率,节省钢材。同时还兼有调直、除锈的作用。这种加工所用机械比较简单,容易操作,效果明显,所以建筑工程这种加工所用机械比较简单,容易操作,效果明显,所以建筑工程中常采取此法中常采取此法。木材木材例例9-1解释以下名词:解释以下名词:()自由水;()吸附水;()纤维饱和点;()自由水;()吸附水;()纤维饱和点;()平衡含水率;()标准含水率;()平衡含水率;()标准含水率;(6)持久强度。)持久强度。解解(1)自由水:自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中)自由水:自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。的水分。(2)吸附水:吸附水是被吸附在细胞壁内细纤维之间的)吸附水:吸附水是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。水分。(3)纤维饱和点:当木材中无自由水,而细胞壁内吸附)纤维饱和点:当木材中无自由水,而细胞壁内吸附水达到饱和时的木材含水率称为纤维饱和点。水达到饱和时的木材含水率称为纤维饱和点。()平衡含水率:在一定温度和湿度环境中,木材中的()平衡含水率:在一定温度和湿度环境中,木材中的含水量达到与周围环境湿度相平衡时含水率称为平衡含水含水量达到与周围环境湿度相平衡时含水率称为平衡含水率。率。()标准含水率:含水率为()标准含水率:含水率为15为木材的标准含水率。为木材的标准含水率。(6)持久强度:木材在长期荷载作用下不致引起破坏的)持久强度:木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度,称为持久强度。最大强度,称为持久强度。评注评注 木材的纤维饱和点,是指木材的细胞壁中吸附水木材的纤维饱和点,是指木材的细胞壁中吸附水达饱和状态,而细胞腔及细胞间隙中不含自由水时的含水达饱和状态,而细胞腔及细胞间隙中不含自由水时的含水率。是木材变形、强度等主要性质受含水变化影响的转折率。是木材变形、强度等主要性质受含水变化影响的转折点。点。沥青及沥青混合料沥青及沥青混合料例例10-1试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组分与其性试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青的组分与其性质有何关系?质有何关系?解解石油沥青的三大组分及其特性如下:石油沥青的三大组分及其特性如下:(1)油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体,是沥青中分子量)油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体,是沥青中分子量最小和密度最小的组分,密度介于最小和密度最小的组分,密度介于0.71.0cm3之间。在之间。在170较长时间加热,油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三较长时间加热,油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中,但不溶于酒精。油分氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中,但不溶于酒精。油分的多少决定了沥青的流动性。的多少决定了沥青的流动性。()树脂(沥青脂胶)。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质(半树脂(沥青脂胶)。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质(半固体),分子量比油分大(固体),分子量比油分大(6001000),密度为),密度为1.01.1gcm3。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂含量增加,石油沥青沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂含量增加,石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。的延度和粘结力等品质愈好。()地沥青质(沥青质)。地沥青质为深褐色至黑色固()地沥青质(沥青质)。地沥青质为深褐色至黑色固态无定形物质(固体粉末),分子量比树脂更大(态无定形物质(固体粉末),分子量比树脂更大(1000以以上),密度大于上),密度大于1 gcm3,不溶于酒精、正戊烷,但溶于,不溶于酒精、正戊烷,但溶于三氯甲烷和二硫化碳,染色力强,对光的敏感性强,感光三氯甲烷和二硫化碳,染色力强,对光的敏感性强,感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分。性的重要组成部分。|石油沥青的组分与其性质的关系为:油分赋予沥青以流石油沥青的组分与其性质的关系为:油分赋予沥青以流动性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。地动性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。地沥青质含量愈多,则软化点愈高,粘性愈大,即愈硬脆。沥青质含量愈多,则软化点愈高,粘性愈大,即愈硬脆。例例10-2 怎样划分石油沥青的牌号?牌号大小与沥青主要技怎样划分石油沥青的牌号?牌号大小与沥青主要技术性质之间的关系怎样?术性质之间的关系怎样?解解 石油沥青按针入度指标来划分牌号,牌号数字约为针入度石油沥青按针入度指标来划分牌号,牌号数字约为针入度的平均值。常用的建筑石油沥青和道路石油沥青的牌号与的平均值。常用的建筑石油沥青和道路石油沥青的牌号与主要性质之间的关系是:牌号愈高,其粘性愈小(针入度主要性质之间的关系是:牌号愈高,其粘性愈小(针入度越大),塑性愈大(即延度越大),温度稳定性愈低(即越大),塑性愈大(即延度越大),温度稳定性愈低(即软化点愈低)。软化点愈低)。评注评注严格地讲,石油沥青的牌号是按沥青的针入度、延严格地讲,石油沥青的牌号是按沥青的针入度、延度和软化点指标来划分的。度和软化点指标来划分的。例例10-3某工地运来两种外观相似的沥青,已知其中有一种是煤某工地运来两种外观相似的沥青,已知其中有一种是煤沥青,为了不造成错用,请用两种以上方法进行鉴别?沥青,为了不造成错用,请用两种以上方法进行鉴别?解解煤沥青与石油沥青可用以下方法进行鉴别:煤沥青与石油沥青可用以下方法进行鉴别:()测定密度。大于()测定密度。大于1.1者为煤沥青;者为煤沥青;()燃烧试验。烟气呈黄色,并有刺激性嗅味者为煤沥青;()燃烧试验。烟气呈黄色,并有刺激性嗅味者为煤沥青;()敲击块状沥青,呈脆性(韧性差)、音清脆者为煤沥青。()敲击块状沥青,呈脆性(韧性差)、音清脆者为煤沥青。有弹性、音哑者为石油沥青;有弹性、音哑者为石油沥青;()用汽油或煤油溶解沥青,将溶液滴于滤纸上,呈内黑外()用汽油或煤油溶解沥青,将溶液滴于滤纸上,呈内黑外棕色明显两圈斑点者为煤沥青,呈棕色均匀散开斑点者为石油棕色明显两圈斑点者为煤沥青,呈棕色均匀散开斑点者为石油沥青。沥青。评注评注与石油沥青比较,煤沥青的塑性差、温度敏感性大、大与石油沥青比较,煤沥青的塑性差、温度敏感性大、大气稳定性差,但其粘性大,煤沥青有嗅味,挥发物有毒,施工气稳定性差,但其粘性大,煤沥青有嗅味,挥发物有毒,施工时要注意。时要注意。例例10-4 乳化沥青和冷底子油的不同点是什么?乳化沥青和冷底子油的不同点是什么?解解乳化沥青是沥青以微粒(粒径乳化沥青是沥青以微粒(粒径m左右)分散在有乳化左右)分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时,首先在水中加入少量乳剂的水中而成的乳胶体。配制时,首先在水中加入少量乳化剂,再将沥青热熔后缓缓倒入,同时高速搅拌,使沥青化剂,再将沥青热熔后缓缓倒入,同时高速搅拌,使沥青分散成微小颗粒,均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳分散成微小颗粒,均匀分布在溶有乳化剂的水中。由于乳化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面,另一端则与化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面,另一端则与水分子很好地结合,产生有益的桥梁作用,使乳液获得稳水分子很好地结合,产生有益的桥梁作用,使乳液获得稳定。定。冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青溶液。青材料溶合制得的沥青溶液。评注评注 沥青溶液虽然塑性良好,施工方便,但因使用很沥青溶液虽然塑性良好,施工方便,但因使用很多的有机溶剂,使用后又完全挥发,因而不大经济。多的有机溶剂,使用后又完全挥发,因而不大经济。例例10-5石油沥青的主要技术性质是什么?各用什么指标表石油沥青的主要技术性质是什么?各用什么指标表示?示?解解石油沥青的主要技术性质有:石油沥青的主要技术性质有:(1)粘滞性)粘滞性 石油沥青的粘滞性又称粘性。石油沥青的粘滞性又称粘性。粘滞性应以绝对粘度表粘滞性应以绝对粘度表示,但因其测定方法较复杂,故工程中常用相对粘度(条示,但因其测定方法较复杂,故工程中常用相对粘度(条件粘度)来表示粘滞性,对使用粘稠(半固体或固体)的件粘度)来表示粘滞性,对使用粘稠(半固体或固体)的石油沥青用针入度表示,对液体石油沥青则用粘滞度表示。石油沥青用针入度表示,对液体石油沥青则用粘滞度表示。()塑性()塑性塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除去外塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏,除去外力后,仍能保持变形后的形状的性质。力后,仍能保持变形后的形状的性质。石油沥青的塑性石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大,塑性愈好。用延度表示。延度愈大,塑性愈好。()温度敏感性()温度敏感性 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质,故没有一的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质,故没有一定的熔点。定的熔点。温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青材料从固态至液态有温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔,故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘一定的变态间隔,故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘流态的起点,相应的温度则称为沥青的软化点。另外,沥青的流态的起点,相应的温度则称为沥青的软化点。另外,沥青的脆点是反映温度敏感性的另一个指标,它是指沥青从高弹态转脆点是反映温度敏感性的另一个指标,它是指沥青从高弹态转到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度,该指标主要反映到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度,该指标主要反映沥青的低温变形能力。沥青的低温变形能力。()大气稳定性()大气稳定性石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能,称为大气稳定性,也是沥青材料的耐久性。下抵抗老化的性能,称为大气稳定性,也是沥青材料的耐久性。石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热前后针入石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分率和加热前后针入度比来评定。度比来评定。例例1某工地所用卵石材料的密度为某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表、表观密度为观密度为2.61g/cm3、堆积密度为、堆积密度为1680kg/m3,计,计算此石子的孔隙率与空隙率?算此石子的孔隙率与空隙率?例例2有一块烧结普通砖,在吸水饱和状态下重有一块烧结普通砖,在吸水饱和状态下重2900g,其绝干质量为,其绝干质量为2550g。砖的尺寸为。砖的尺寸为24011553mm,经干燥并磨成细粉后取,经干燥并磨成细粉后取50g,用排水法,用排水法测得绝对密实体积为测得绝对密实体积为18.62cm3。试计算该砖的吸。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、饱水系数。水率、密度、孔隙率、饱水系数。例例3某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为抗压强度分别为174、178、165MPa,求该石材的,求该石材的软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。例例4根据石灰浆体的凝结硬化过程,试分析硬化根据石灰浆体的凝结硬化过程,试分析硬化石灰浆体有哪些特性?石灰浆体有哪些特性?例例5某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后,墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在后,墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。上述现象产生的原因。例例6既然石灰不耐水,为什么由它配制的灰土或三既然石灰不耐水,为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?位?例例7建筑石膏的成分是什么?其凝结硬化机理是什建筑石膏的成分是什么?其凝结硬化机理是什么?么?例例8建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适用于室外使用?用于室外使用?例例9常用菱苦土制品有哪些?组成材料的质量要求常用菱苦土制品有哪些?组成材料的质量要求是什么?是什么?例例10试述水玻璃的凝结硬化机理是什么?试述水玻璃的凝结硬化机理是什么?例例11水玻璃的化学组成是什么?水玻璃的模水玻璃的化学组成是什么?水玻璃的模数、密度(浓度)对水玻璃的性能有什么影数、密度(浓度)对水玻璃的性能有什么影响?响?例例12.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏?入适量石膏?例例13.何谓水泥的体积安定性?水泥的体积安何谓水泥的体积安定性?水泥的体积安定性不良的原因是什么?安定性不良的水泥定性不良的原因是什么?安定性不良的水泥应如何处理?应如何处理?例例14.某些体积安定性不合格的水泥,在存放某些体积安定性不合格的水泥,在存放一段时间后变为合格,为什么?一段时间后变为合格,为什么?例例15影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?水化热的大小对水泥的应用有何影响?水化热的大小对水泥的应用有何影响?例例16.为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用?例例17既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用,那既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用,那么为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水么为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用?泥石不产生腐蚀作用?例例18何谓水泥的活性混合材料和非活性混合何谓水泥的活性混合材料和非活性混合材料?二者在水泥中的作用是什么?材料?二者在水泥中的作用是什么?例例19掺混合材的水泥与硅酸盐水泥相比,在掺混合材的水泥与硅酸盐水泥相比,在性能上有何特点?为什么?性能上有何特点?为什么?基本性质基本性质例例1某工地所用卵石材料的密度为某工地所用卵石材料的密度为2.65g/cm3、表观密度为、表观密度为2.61g/cm3、堆积密度为、堆积密度为1680kg/m3,计算此石子的孔隙,计算此石子的孔隙率与空隙率?率与空隙率?解解石子的孔隙率石子的孔隙率P为:为:石子的空隙率石子的空隙率P,为:,为:评注评注材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总材料的孔隙率是指材料内部孔隙的体积占材料总体积的百分率。空隙率是指散粒材料在其堆集体积中体积的百分率。空隙率是指散粒材料在其堆集体积中,颗颗粒之间的空隙体积所占的比例。计算式中粒之间的空隙体积所占的比例。计算式中密度;密度;0材料的表观密度;材料的表观密度;,材料的堆积密度。材料的堆积密度。例例2有一块烧结普通砖,在吸水饱和状态下重有一块烧结普通砖,在吸水饱和状态下重2900g,其,其绝干质量为绝干质量为2550g。砖的尺寸为。砖的尺寸为24011553mm,经干燥,经干燥并磨成细粉后取并磨成细粉后取50g,用排水法测得绝对密实体积为,用排水法测得绝对密实体积为18.62cm3。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、饱水系数。试计算该砖的吸水率、密度、孔隙率、饱水系数。解解该砖的吸水率为该砖的吸水率为该砖的密度为该砖的密度为表观密度为表观密度为孔隙率为孔隙率为评注评注质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占质量吸水率是指材料在吸水饱和时,所吸水量占材料在干燥状态下的质量百分比。材料在干燥状态下的质量百分比。例例3某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的某石材在气干、绝干、水饱和情况下测得的抗压强度分别为抗压强度分别为174、178、165MPa,求该石材的,求该石材的软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。软化系数,并判断该石材可否用于水下工程。解解该石材的软化系数为该石材的软化系数为由于该石材的软化系数为由于该石材的软化系数为0.93,大于,大于0.85,故该石,故该石材可用于水下工程。材可用于水下工程。评注评注软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强软化系数为材料吸水饱和状态下的抗压强度与材料在绝对干燥状态下的抗压强度之比。与材度与材料在绝对干燥状态下的抗压强度之比。与材料在气干状态下的抗压强度无关。料在气干状态下的抗压强度无关。石灰石灰例例4根据石灰浆体的凝结硬化过程,试分析根据石灰浆体的凝结硬化过程,试分析硬化石灰浆体有哪些特性?硬化石灰浆体有哪些特性?解解石灰浆体在空气中凝结硬化过程,是由下面石灰浆体在空气中凝结硬化过程,是由下面两个同时进行的过程来完成的:两个同时进行的过程来完成的:()结晶作用:游离水分蒸发,氢氧化钙()结晶作用:游离水分蒸发,氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。逐渐从饱和溶液中结晶。()碳化作用:氢化氧钙与空气中的二氧()碳化作用:氢化氧钙与空气中的二氧化碳化合生成碳酸钙结晶,释出水分并被蒸化碳化合生成碳酸钙结晶,释出水分并被蒸发:发:由于氢氧化钙结晶速度慢且结晶量少,空气中由于氢氧化钙结晶速度慢且结晶量少,空气中二氧化碳稀薄,碳化速度慢。而且表面碳化后,二氧化碳稀薄,碳化速度慢。而且表面碳化后,形成紧密外壳,不利于二氧化碳的渗透和碳化形成紧密外壳,不利于二氧化碳的渗透和碳化作用的深入。因而硬化石灰浆体具有以下特性:作用的深入。因而硬化石灰浆体具有以下特性:(1)凝结硬化慢;)凝结硬化慢;(2)硬化后强度低;)硬化后强度低;(3)硬化时体积收缩大;)硬化时体积收缩大;(4)耐水性差,因为硬化石灰浆体的主要成分是)耐水性差,因为硬化石灰浆体的主要成分是氢氧化钙,而氢氧化钙可微溶解于水。氢氧化钙,而氢氧化钙可微溶解于水。评注评注石灰浆体在空气中凝结硬化过程主要是依石灰浆体在空气中凝结硬化过程主要是依赖于浆体中赖于浆体中Ca(OH)2的结晶析出和的结晶析出和Ca(OH)2与空气与空气中的二氧化碳的碳化作用。中的二氧化碳的碳化作用。例例5某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后,墙面某单位宿舍楼的内墙使用石灰砂浆抹面。数月后,墙面上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了上出现了许多不规则的网状裂纹。同时在个别部位还发现了部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。解解:石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,引发石灰砂浆抹面的墙面上出现不规则的网状裂纹,引发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬化过程中,蒸发的原因很多,但最主要的原因在于石灰在硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起体积收缩的结果。大量的游离水而引起体积收缩的结果。墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是由于配制墙面上个别部位出现凸出的呈放射状的裂纹,是由于配制石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰石灰砂浆时所用的石灰中混入了过火石灰。这部分过火石灰在消解、陈伏阶段中未完全熟化,以致于在砂浆硬化后,过在消解、陈伏阶段中未完全熟化,以致于在砂浆硬化后,过火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀。从而火石灰吸收空气中的水蒸汽继续熟化,造成体积膨胀。从而出现上述现象。出现上述现象。评注评注透过现象看本质,过火石灰表面常被粘土杂质融化透过现象看本质,过火石灰表面常被粘土杂质融化形成的玻璃釉状物包覆,熟化很慢。如未经过充分的陈伏,形成的玻璃釉状物包覆,熟化很慢。如未经过充分的陈伏,当石灰已经硬化后,过火石灰才开始熟化,并产生体积膨涨,当石灰已经硬化后,过火石灰才开始熟化,并产生体积膨涨,容易引起鼓包隆起和开裂。容易引起鼓包隆起和开裂。例例6既然石灰不耐水,为什么由它配制的灰土或三合土却既然石灰不耐水,为什么由它配制的灰土或三合土却可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位?解解石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的。加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境的。加适量的水充分拌合后,经碾压或夯实,在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有中石灰与粘土表面的活性氧化硅或氧化铝反应,生成具有水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以灰土或三合土的水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙,所以灰土或三合土的强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮强度和耐水性会随使用时间的延长而逐渐提高,适于在潮湿环境中使用。再者,由于石灰的可塑性好,与粘土等拌湿环境中使用。再者,由于石灰的可塑性好,与粘土等拌合后经压实或夯实,使灰土或三合土的密实度大大提高,合后经压实或夯实,使灰土或三合土的密实度大大提高,降低了孔隙率,使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土降低了孔隙率,使水的侵入大为减少。因此灰土或三合土可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。可以用于基础的垫层、道路的基层等潮湿部位。评注评注粘土表面存在少量的的活性氧化硅和氧化铝,可粘土表面存在少量的的活性氧化硅和氧化铝,可与消石灰与消石灰Ca(OH)2反应,生成水硬性物质反应,生成水硬性物质例例7建筑石膏的成分是什么?其凝结硬化机理是什建筑石膏的成分是什么?其凝结硬化机理是什么?么?解解建筑石膏的成分为建筑石膏的成分为aSO4H2O,也称熟石膏或半,也称熟石膏或半水石膏。水石膏。建筑石膏的凝结硬化机理是,当建筑石膏与适量建筑石膏的凝结硬化机理是,当建筑石膏与适量水拌合后,先成为可塑性良好的浆体,随着石膏与水拌合后,先成为可塑性良好的浆体,随着石膏与水的反应,浆体的可塑性很快消失而发生凝结,此水的反应,浆体的可塑性很快消失而发生凝结,此后进一步产生和发展强度而硬化。建筑石膏与水之后进一步产生和发展强度而硬化。建筑石膏与水之间产生化学反应的反应式为:间产生化学反应的反应式为:由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小由于二水石膏在水中的溶解度比半水石膏小得多(仅为半水石膏的五分之一),所以二得多(仅为半水石膏的五分之一),所以二水石膏以胶体微粒不断自水中析出水石膏以胶体微粒不断自水中析出,浆体的稠浆体的稠度逐渐增大,表现为石膏的凝结,其后半水度逐渐增大,表现为石膏的凝结,其后半水石膏继续溶解和水化石膏继续溶解和水化,浆体逐渐凝聚,失去可浆体逐渐凝聚,失去可塑性,并逐渐转变为晶体,晶体颗粒不断长塑性,并逐渐转变为晶体,晶体颗粒不断长大和连生,形成相互交错大和连生,形成相互交错,彼此紧密联结彼此紧密联结,硬硬化成块体并产生强度,直至完全干燥,强度化成块体并产生强度,直至完全干燥,强度才停止发展。这就是石膏的硬化过程。才停止发展。这就是石膏的硬化过程。评注评注建筑石膏的凝结硬化机理实际为半水建筑石膏的凝结硬化机理实际为半水石膏吸收一个半结晶水还原为二水石膏的过石膏吸收一个半结晶水还原为二水石膏的过程。程。例例8建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适用于室外使用?用于室外使用?解解建筑石膏及其制品适用于室内装修,主要是由于建筑石膏及其制品适用于室内装修,主要是由于建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性建筑石膏及其制品在凝结硬化后具有以下的优良性质:质:(1)石膏表面光滑饱满,颜色洁白,质地细腻,石膏表面光滑饱满,颜色洁白,质地细腻,具有良好的装饰性。加入颜料后,可具有各种色彩。具有良好的装饰性。加入颜料后,可具有各种色彩。建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀,故其制品的表建筑石膏在凝结硬化时产生微膨胀,故其制品的表面较为光滑饱满,棱角清晰完整,形状、尺寸准确、面较为光滑饱满,棱角清晰完整,形状、尺寸准确、细致,装饰性好;细致,装饰性好;(2)硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔,故硬化后的建筑石膏中存在大量的微孔,故其保温性、吸声性好。其保温性、吸声性好。(3)硬化后石膏的主要成分是二水石膏,当受硬化后石膏的主要成分是二水石膏,当受到高温作用时或遇火后会脱出到高温作用时或遇火后会脱出21%左右的结晶水,左右的结晶水,并能在表面蒸发形成水蒸气幕,可有效地阻止火势并能在表面蒸发形成水蒸气幕,可有效地阻止火势的蔓延,具有一定的防火性。的蔓延,具有一定的防火性。(4)建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定建筑石膏制品还具有较高的热容量和一定的吸湿性,故可调节室内的温度和湿度,改变室内的吸湿性,故可调节室内的温度和湿度,改变室内的小气候。的小气候。在室外使用建筑石膏制品时,必然要受到雨水冰在室外使用建筑石膏制品时,必然要受到雨水冰冻等的作用,而建筑石膏制品的耐水性差,且其吸冻等的作用,而建筑石膏制品的耐水性差,且其吸水率高,抗渗性差、水率高,抗渗性差、抗冻性差抗冻性差,所以不适用于室外所以不适用于室外使用使用.评注评注本题主要是考查对建筑石膏及其制品技术性本题主要是考查对建筑石膏及其制品技术性能的了解能的了解.例例9常用菱苦土制品有哪些?组成材料的质量要求常用菱苦土制品有哪些?组成材料的质量要求是什么?是什么?解解常用菱苦土制品有菱苦土木屑浆和菱苦土木屑砂常用菱苦土制品有菱苦土木屑浆和菱苦土木屑砂浆两种,前者由菱苦土、木屑(锯屑、刨花、木丝)浆两种,前者由菱苦土、木屑(锯屑、刨花、木丝),粉料和氯化镁溶液,或掺加适量颜料组成,常胶,粉料和氯化镁溶液,或掺加适量颜料组成,常胶结制成板材作门窗、家具、隔墙等用,后者掺加砂结制成板材作门窗、家具、隔墙等用,后者掺加砂子作地坪耐磨面层。子作地坪耐磨面层。菱苦土是由菱镁矿(菱苦土是由菱镁矿(MgCO3)经煅烧磨细而制)经煅烧磨细而制成的。其化学反应可表示如下成的。其化学反应可表示如下:菱苦土的主要成分为氧化镁(菱苦土的主要成分为氧化镁(MgO)、呈白色或)、呈白色或浅黄色,密度为浅黄色,密度为3.2左右,表观密度左右,表观密度800900kg/m3,氧化镁含量要求不低于,氧化镁含量要求不低于75。氯化镁是用拌和菱。氯化镁是用拌和菱苦土的,可以是工业用的氯化镁或用卤块溶解于水苦土的,可以是工业用的氯化镁或用卤块溶解于水而得,但溶液中所含氯化镁应不少于。木屑而得,但溶液中所含氯化镁应不少于。木屑多用针叶类木材产品,其粒度不应大于多用针叶类木材产品,其粒度不应大于mm,用,用于面层时不应大于于面层时不应大于15mm。腐朽的不能使用。砂。腐朽的不能使用。砂采用一般洁净砂。矿物颜料可用耐碱的矿物颜料,采用一般洁净砂。矿物颜料可用耐碱的矿物颜料,要求成分均匀干燥,无结块和杂质,掺量为菱苦土要求成分均匀干燥,无结块和杂质,掺量为菱苦土和填充料总体积的和填充料总体积的。评注评注菱苦土的主要成分氧化镁(菱苦土的主要成分氧化镁(MgO)可与氯)可与氯化镁水溶液发生水化反应,形成强度较高(化镁水溶液发生水化反应,形成强度较高(4060Pa)的水化产物。)的水化产物。例例10试述水玻璃的凝结硬化机理是什么?试述水玻璃的凝结硬化机理是什么?解解液体水玻璃的凝结硬化主要是靠在空气中吸液体水玻璃的凝结硬化主要是靠在空气中吸收二氧化碳,形成无定形硅酸凝胶,并逐渐收二氧化碳,形成无定形硅酸凝胶,并逐渐干燥而硬化。其反应式为:干燥而硬化。其反应式为:由于空气中由于空气中CO2浓度较低,这个过程进行的浓度较低,这个过程进行的很慢,会长达数月之久。很慢,会长达数月之久。为了加速硬化和提高硬化后的防水性,常加为了加速硬化和提高硬化后的防水性,常加人氟硅酸钠人氟硅酸钠Na2SiF6作为促硬剂,促使硅酸作为促硬剂,促使硅酸凝胶加速生成和析出,其反应式为:凝胶加速生成和析出,其反应式为:硅酸凝胶再脱水而生成硅酸凝胶再脱水而生成SiO2,从而具有强度。,从而具有强度。评注评注水玻璃可吸收空气中的二氧化碳,形水玻璃可吸收空气中的二氧化碳,形成硅酸凝胶。水玻璃在硬化后,具有良好的成硅酸凝胶。水玻璃在硬化后,具有良好的粘结力和强度,很高耐热性和耐酸性。粘结力和强度,很高耐热性和耐酸性。例例11水玻璃的化学组成是什么?水玻璃的模数、密度水玻璃的化学组成是什么?水玻璃的模数、密度(浓度)对水玻璃的性能有什么影响?(浓度)对水玻璃的性能有什么影响?解解通常使用的水玻璃都是通常使用的水玻璃都是Na2OnSiO2的水溶液,即液体水的水溶液,即液体水玻璃。玻璃。一般而言,水玻璃的模数一般而言,水玻璃的模数n越大时,水玻璃的粘度越大。越大时,水玻璃的粘度越大。硬化速度越快、干缩越大,硬化后的粘结强度、抗压强度硬化速度越快、干缩越大,硬化后的粘结强度、抗压强度等越高、耐水性越好、抗渗性及耐酸性越好。其主要原因等越高、耐水性越好、抗渗性及耐酸性越好。其主要原因是硬化时析出的硅酸凝胶是硬化时析出的硅酸凝胶SiO2mH2O较多。较多。同一模数的水玻璃,密度越大,则其有效成分同一模数的水玻璃,密度越大,则其有效成分Na2OnSiO2的含量越多,硬化时析出的硅酸凝胶也多,的含量越多,硬化时析出的硅酸凝胶也多,粘结力愈强。粘结力愈强。然而如果水玻璃的模数或密度太大,往往由于粘度过大然而如果水玻璃的模数或密度太大,往往由于粘度过大而影响到施工质量和硬化后水玻璃的性质,故不宜过大。而影响到施工质量和硬化后水玻璃的性质,故不宜过大。例例12.试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适试说明生产硅酸盐水泥时为什么必须掺入适量石膏?量石膏?解解水泥熟料中的铝酸三钙遇水后,水化反应的速度水泥熟料中的铝酸三钙遇水后,水化反应的速度最快,会使水泥发生瞬凝或急凝。为了延长凝结时最快,会使水泥发生瞬凝或急凝。为了延长凝结时间,方便施工,必须掺入适量石膏。间,方便施工,必须掺入适量石膏。评注评注在有石膏存在的条件下,水泥水化时,石膏在有石膏存在的条件下,水泥水化时,石膏能很快与铝酸三钙作用生成水化硫铝酸钙(钙矾石)能很快与铝酸三钙作用生成水化硫铝酸钙(钙矾石),钙矾石很难溶解于水,它沉淀在水泥颗粒表面上,钙矾石很难溶解于水,它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜,从而阻碍了铝酸三钙的水化反应,控形成保护膜,从而阻碍了铝酸三钙的水化反应,控制了水泥的水化反应速度,延缓了凝结时间。制了水泥的水化反应速度,延缓了凝结时间。例例13.何谓水泥的体积安定性?水泥的体积安定性不良的何谓水泥的体积安定性?水泥的体积安定性不良的原因是什么?安定性不良的水泥应如何处理?原因是什么?安定性不良的水泥应如何处理?解解水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状,不开裂,不变形,性。即水泥硬化浆体能保持一定形状,不开裂,不变形,不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是:不溃散的性质。导致水泥安定性不良的主要原因是:(1)由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多;多;(2)掺入石膏过多;掺入石膏过多;其中游离氧化钙是一种最为常见,影响也是最严重的因其中游离氧化钙是一种最为常见,影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的,结构致素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的,结构致密,水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹,使得其在密,水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹,使得其在水泥已经硬化后才进行熟化,生成六方板状的水泥已经硬化后才进行熟化,生成六方板状的Ca(OH)2晶体,这时体积膨胀以上,从而导致晶体,这时体积膨胀以上,从而导致不均匀体积膨胀,使水泥石开裂。不均匀体积膨胀,使水泥石开裂。当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石膏与水化铝当石膏掺量过多时,在水泥硬化后,残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石,体积增大约酸钙继续反应生成钙矾石,体积增大约1.5倍,也导致水倍,也导致水泥石开裂。泥石开裂。体积安定性不良的水泥,会发生膨胀性裂纹使水泥制品体积安定性不良的水泥,会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥,应判为废品,不得在工程中使用。泥,应判为废品,不得在工程中使用。评注评注水泥的体积安定性用雷氏法或试饼法检验。沸煮水泥的体积安定性用雷氏法或试饼法检验。沸煮后的试饼如目测未发现裂缝,用直尺检查也没有弯曲,表后的试饼如目测未发现裂缝,用直尺检查也没有弯曲,表明安定性合格。反之为不合格。雷式夹两试件指针尖之间明安定性合格。反之为不合格。雷式夹两试件指针尖之间距离增加值的平均值不大于距离增加值的平均值不大于5.0时,认为水泥安定性合时,认为水泥安定性合格。沸煮法仅能检验游离氧化钙的危害。游离氧化镁和过格。沸煮法仅能检验游离氧化钙的危害。游离氧化镁和过量石膏往往不进行检验,而由生产厂控制二者的含量,并量石膏往往不进行检验,而由生产厂控制二者的含量,并低于标准规定的数量。低于标准规定的数量。例例14.某些体积安定性不合格的水泥,在存放一段某些体积安定性不合格的水泥,在存放一段时间后变为合格,为什么?时间后变为合格,为什么?解解某些体积安定性轻度不合格水泥,在空气中放置某些体积安定性轻度不合格水泥,在空气中放置4周以上,水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气周以上,水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中的水蒸汽而水化(或消解),即在空气中存放一中的水蒸汽而水化(或消解),即在空气中存放一段时间后由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除,段时间后由于游离氧化钙的膨胀作用被减小或消除,因而水泥的体积安定性可能由轻度不合格变为合格。因而水泥的体积安定性可能由轻度不合格变为合格。评注评注必须注意的是,这样的水泥在重新检验并必须注意的是,这样的水泥在重新检验并确认体积安定性合格后方可使用。若在放置上段时确认体积安定性合格后方可使用。若在放置上段时间后体积安定性仍不合格则仍然不得使用。安定性间后体积安定性仍不合格则仍然不得使用。安定性合格的水泥也必须重新标定水泥的标号,按标定的合格的水泥也必须重新标定水泥的标号,按标定的标号值使用。标号值使用。例例15影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?水化热的大小对水泥的影响硅酸盐水泥水化热的因素有那些?水化热的大小对水泥的应用有何影响?应用有何影响?解解影响硅酸盐水泥水化热的因素主要有硅酸三钙影响硅酸盐水泥水化热的因素主要有硅酸三钙3S、铝酸三钙、铝酸三钙C3的含量及水泥的细度。硅酸三钙的含量及水泥的细度。硅酸三钙3S、铝酸三钙、铝酸三钙C3的含量越高,的含量越高,水泥的水化热越高;水泥的细度越细,水化放热速度越快。水泥的水化热越高;水泥的细度越细,水化放热速度越快。水化热大的水泥不得在大体积混凝土工程中使用。在大体积混凝土水化热大的水泥不得在大体积混凝土工程中使用。在大体积混凝土工程中由于水化热积聚在内部不易散发而使混凝土的内部温度急剧工程中由于水化热积聚在内部不易散发而使混凝土的内部温度急剧升高,混凝土内外温差过大,以致造成明显的温度应力,使混凝土升高,混凝土内外温差过大,以致造成明显的温度应力,使混凝土产生裂缝。严重降低混凝土的强度和其它性能。但水化热对冬季施产生裂缝。严重降低混凝土的强度和其它性能。但水化热对冬季施工的混凝土工程较为有利,能加快早期强度增长,使抵御初期受冻工的混凝土工程较为有利,能加快早期强度增长,使抵御初期受冻的能力提高。的能力提高。评注评注水泥矿物在水化反应中放出的热量称为水化热。水泥水化水泥矿物在水化反应中放出的热量称为水化热。水泥水化热的大小及放热的快慢,主要取决于熟料的矿物组成和水泥细度。热的大小及放热的快慢,主要取决于熟料的矿物组成和水泥细度。铝酸三钙铝酸三钙C3的水化热最大,硅酸三钙的水化热最大,硅酸三钙3S的水化热也很大。通常的水化热也很大。通常水泥等级越高,水化热度越大。凡对水泥起促凝作用的因素均可提水泥等级越高,水化热度越大。凡对水泥起促凝作用的因素均可提高早期水化热。反之,凡能延缓水化作用的因素均可降低水化热。高早期水化热。反之,凡能延缓水化作用的因素均可降低水化热。例例16.为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用?为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用?解解水泥石中存在有水泥水化生成的氢氧化钙。氢氧化钙水泥石中存在有水泥水化生成的氢氧化钙。氢氧化钙Ca(OH)2可以微溶于水。水泥石长期接触软水时,会可以微溶于水。水泥石长期接触软水时,会使水泥石中的氢氧化钙不断被溶出并流失,从而引起水泥使水泥石中的氢氧化钙不断被溶出并流失,从而引起水泥石孔隙率增加。当水泥石中游离的氢氧化钙石孔隙率增加。当水泥石中游离的氢氧化钙Ca(OH)2浓度减少到一定程度时,水泥石中的其它含钙矿物也可能浓度减少到一定程度时,水泥石中的其它含钙矿物也可能分解和溶出,从而导致水泥石结构的强度降低,所以流动分解和溶出,从而导致水泥石结构的强度降低,所以流动的软水或具有压力的软水对水泥石有腐蚀作用。的软水或具有压力的软水对水泥石有腐蚀作用。评注评注造成水泥石腐蚀的基本原因有:造成水泥石腐蚀的基本原因有:(1)水泥石中含有较多易受腐蚀的成分,主要有氢水泥石中含有较多易受腐蚀的成分,主要有氢氧化钙氧化钙Ca(OH)2、水化铝酸三钙、水化铝酸三钙C3AH6等。等。(2)水泥石本身不密实,内部含有大量毛细孔,腐水泥石本身不密实,内部含有大量毛细孔,腐蚀性介质易于渗入和溶出,造成水泥石内部也受到腐蚀。蚀性介质易于渗入和溶出,造成水泥石内部也受到腐蚀。工程环境中存在有腐蚀性介质且其来源充足。工程环境中存在有腐蚀性介质且其来源充足。例例17既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用,那么为什么在生产水泥既然硫酸盐对水泥石具有腐蚀作用,那么为什么在生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用?时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用?解解硫酸盐对水泥石的腐蚀作用,是指水或环境中的硫酸盐与水泥石中硫酸盐对水泥石的腐蚀作用,是指水或环境中的硫酸盐与水泥石中水泥水化生成的氢氧化钙水泥水化生成的氢氧化钙Ca(OH)2、水化铝酸钙、水化铝酸钙C3AH6反应,反应,生成水化硫铝酸钙(钙矾石生成水化硫铝酸钙(钙矾石C3AS3H31),产生),产生1.5倍的体积膨胀。倍的体积膨胀。由于这一反应是在变形能力很小的水泥石内产生的,因而造成水泥由于这一反应是在变形能力很小的水泥石内产生的,因而造成水泥石破坏,对水泥石具有腐蚀作用。生产水泥时掺入的适量石膏也会石破坏,对水泥石具有腐蚀作用。生产水泥时掺入的适量石膏也会和水化产物水化铝酸钙和水化产物水化铝酸钙C3AH6反应生成膨胀性产物水化硫铝酸钙反应生成膨胀性产物水化硫铝酸钙C3AS3H31,但该水化物主要在水泥浆体凝结前产生,凝结后产生,但该水化物主要在水泥浆体凝结前产生,凝结后产生的较少。由于此时水泥浆还未凝结,尚具有流动性及可塑性,因而的较少。由于此时水泥浆还未凝结,尚具有流动性及可塑性,因而对水泥浆体的结构无破坏作用。并且硬化初期的水泥石中毛细孔含对水泥浆体的结构无破坏作用。并且硬化初期的水泥石中毛细孔含量较高,可以容纳少量膨胀的钙矾石,而不会使水泥石开裂,因而量较高,可以容纳少量膨胀的钙矾石,而不会使水泥石开裂,因而生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用,只起到了缓生产水泥时掺入的适量石膏对水泥石不产生腐蚀作用,只起到了缓凝的作用。凝的作用。评注评注硫酸盐与水泥石中水泥水化生成的氢氧化钙硫酸盐与水泥石中水泥水化生成的氢氧化钙Ca(OH)2、水化铝酸钙水化铝酸钙C3AH6反应,生成水化硫铝酸钙(钙矾石反应,生成水化硫铝酸钙(钙矾石C3AS3H31),),产生产生1.5倍的体积膨胀。倍的体积膨胀。钙矾石为微观针状晶体,人们常称其为水钙矾石为微观针状晶体,人们常称其为水泥杆菌。泥杆菌。例例18何谓水泥的活性混合材料和非活性混合材料?二者在水何谓水泥的活性混合材料和非活性混合材料?二者在水泥中的作用是什么?泥中的作用是什么?解解活性混合材料的主要化学成分为活性氧化硅活性混合材料的主要化学成分为活性氧化硅SiO2和活性氧化和活性氧化铝铝Al2O3。这些活性材料本身不会发生水化反应,不产生胶凝。这些活性材料本身不会发生水化反应,不产生胶凝性,但在常温下可与氢氧化钙性,但在常温下可与氢氧化钙Ca(OH)2发生水化反应,形发生水化反应,形成水化硅酸钙和水化铝酸钙而凝结硬化,最终产生强度。这些成水化硅酸钙和水化铝酸钙而凝结硬化,最终产生强度。这些混合材料称为活性混合材料。常温下不能氢氧化钙混合材料称为活性混合材料。常温下不能氢氧化钙Ca(OH)2发生水化反应,也不能产生凝结硬化和强度的混发生水化反应,也不能产生凝结硬化和强度的混合材料称为非活性混合材料。活性混合材料在水泥中可以起到合材料称为非活性混合材料。活性混合材料在水泥中可以起到调节标号、降低水化热、增加水泥产量,同时还可改善水泥的调节标号、降低水化热、增加水泥产量,同时还可改善水泥的耐腐蚀性和增进水泥的后期强度等作用。而非活性混合材料在耐腐蚀性和增进水泥的后期强度等作用。而非活性混合材料在水泥中主要起填充作用,可调节水泥强度,降低水化热和增加水泥中主要起填充作用,可调节水泥强度,降低水化热和增加水泥产量、降低成本等作用。水泥产量、降低成本等作用。评注评注常用活性混合材料主要有粒化高炉矿渣,火山灰质混合常用活性混合材料主要有粒化高炉矿渣,火山灰质混合材料(常用的有火山灰、硅藻土等)和粉煤灰等。非活性混合材料(常用的有火山灰、硅藻土等)和粉煤灰等。非活性混合材料有磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣等。材料有磨细石英砂、石灰石、粘土、缓冷矿渣等。例例19掺混合材的水泥与硅酸盐水泥相比,在性能上有何特点?为掺混合材的水泥与硅酸盐水泥相比,在性能上有何特点?为什么?什么?解解与硅酸盐水泥相比,掺混合材的水泥在性质上具有以下不同点:与硅酸盐水泥相比,掺混合材的水泥在性质上具有以下不同点:(1)早期强度低,后期强度发展快。这是因为掺混合材料的硅酸)早期强度低,后期强度发展快。这是因为掺混合材料的硅酸盐水泥熟料含量少,活性混合材料的水化速度慢于熟料,故早期强盐水泥熟料含量少,活性混合材料的水化速度慢于熟料,故早期强度低。后期因熟料水化生成的度低。后期因熟料水化生成的Ca(OH)2不断增多并和活性混合材不断增多并和活性混合材料中的活性氧化硅料中的活性氧化硅SiO2和活性氧化铝和活性氧化铝Al2O3不断水化,从而生成众不断水化,从而生成众多水化产物,故后期强度发展快,甚至可以超过同标号硅酸盐水泥多水化产物,故后期强度发展快,甚至可以超过同标号硅酸盐水泥(2)掺混合材的水泥水化热低,放热速度慢。因掺混合材的水泥)掺混合材的水泥水化热低,放热速度慢。因掺混合材的水泥熟料含量少,故水化热低。虽然活性材料水化时也放热,但放热量熟料含量少,故水化热低。虽然活性材料水化时也放热,但放热量很少,远远低于熟料的水化热。很少,远远低于熟料的水化热。(3)适于高温养护,具有较好的耐热性能。采用高温养护掺活性)适于高温养护,具有较好的耐热性能。采用高温养护掺活性混合材料较多的硅酸盐水泥,可大大提高早期强度,并可提高后期混合材料较多的硅酸盐水泥,可大大提高早期强度,并可提高后期强度。这是因为在高温下活性混合材料的水化反应大大加快。同时强度。这是因为在高温下活性混合材料的水化反应大大加快。同时早期生成的水化产物对后期活性混合材料和熟料的水化设有多少阻早期生成的水化产物对后期活性混合材料和熟料的水化设有多少阻碍作用,后期仍可正常水化,故高温养护后,水泥的后期强度也高碍作用,后期仍可正常水化,故高温养护后,水泥的后期强度也高于常温下养护的强度。于常温下养护的强度。而对于未掺活性混合材料的硅酸盐水泥,在高温养护下,而对于未掺活性混合材料的硅酸盐水泥,在高温养护下,熟料的水化速度加快,由于熟料占绝大多数,故在短期内熟料的水化速度加快,由于熟料占绝大多数,故在短期内就生成大量的水化产物,沉淀在水泥颗粒附近。这些水化就生成大量的水化产物,沉淀在水泥颗粒附近。这些水化产物膜层阻碍了熟料的后期水化,因而高温养护虽提高了产物膜层阻碍了熟料的后期水化,因而高温养护虽提高了早期强度,但对硅酸盐水泥的后期强度发展不利。早期强度,但对硅酸盐水泥的后期强度发展不利。(4)具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。因掺混合材料较)具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。因掺混合材料较多的硅酸盐水泥中熟料少,故熟料水化后易受腐蚀的成分多的硅酸盐水泥中熟料少,故熟料水化后易受腐蚀的成分Ca(OH)2、C3AH6较少,且活性混合材料的水化进一较少,且活性混合材料的水化进一步降低了步降低了Ca(OH)2的数量,故耐腐蚀性较好。的数量,故耐腐蚀性较好。评注评注掺混合材的水泥主要有组成中掺有多量粒化高炉掺混合材的水泥主要有组成中掺有多量粒化高炉矿渣的矿渣硅酸盐水泥;掺有多量火山灰质混合材料的火矿渣的矿渣硅酸盐水泥;掺有多量火山灰质混合材料的火山灰质硅酸盐水泥;掺有多量粉煤灰的粉煤灰硅酸盐水泥。山灰质硅酸盐水泥;掺有多量粉煤灰的粉煤灰硅酸盐水泥。虽然混合材的品种不同,但其主要化学成分均为活性氧化虽然混合材的品种不同,但其主要化学成分均为活性氧化硅硅SiO2和活性氧化铝和活性氧化铝Al2O3。而硅酸盐水泥的组成中不含。而硅酸盐水泥的组成中不含或含有很少的混合材料。此外二者均含有硅酸盐水泥熟料或含有很少的混合材料。此外二者均含有硅酸盐水泥熟料和适量石膏。和适量石膏。
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