土木工程材料习题集答案(新)

土木工程材料习题集答案(新)内容摘要：

（ 2）配制石灰砂浆和混合砂浆；（ 3）配制灰土和三合土；（ 4）生产硅酸盐制品；（ 5）制作碳化石灰板。 墙面一些部位出现起鼓凸出并伴有放射状的及网状的裂纹，是由于配制水泥石灰混合砂浆采用的石灰膏中有过火石 灰，这部分过火石灰在消解、陈伏阶段未完全熟化，以至于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水分继续熟化，产生体积膨胀而导致的。 灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的，经碾压或夯实后，密实度提高，并且在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅和氧化铝反应，生成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时间的延长而逐渐提高，可以在潮湿环境中使用。 水玻璃的特性为：（ 1）胶结能力强，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止水渗透的作用。 水玻璃混凝土的抗压强度可达 1540MPa；（ 2）耐酸性好。 水玻璃具有很强的耐酸能力，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用；（ 3）耐热性好。 水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥的很快，强度并不降低，甚至有所增加。 水玻璃在建筑工程中的用途如下：（ 1）涂刷建筑材料表面，提高密实性和抗风化性能；（ 2）用于加固地基；（ 3）配制耐酸混凝土和耐酸砂浆；（ 4）配制耐热混凝土和耐热砂浆；（ 5）配制快凝防水剂。 3 水泥习题解答 一、名词解释 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水 泥强度等级而加入的矿物质材料。 具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。 火山灰性是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰混合后能形成具有水硬性化合物的性能。 水泥的凝结时间分为初凝和终凝，初凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间。 水泥在凝结硬化过程中产生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，此即体积安定性不良。 将水泥与水拌成标准稠度状态下的加 水量为水泥标准稠度用水量。 水泥中的氧化钠和氧化钾等碱性氧化物的含量。 水泥与水发生水化反应放出的热量。 又叫二次反应。 活性混合材料中均含有活性 SiO2和活性 Al2O3成分，他们能和水泥水化产生的 Ca（ OH） 2作用，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。 这一反应即 ―火山灰反应 ‖。 二、判断题 1√； 2179。 ； 3 √； 4 √； 5 179。 ； 6 √； 7 √； 8 √； 9 √； 10 √ ； 11179。 ； 12179。 ； 13√； 14179。 ；15√ 三、填空题 P178。 Ⅰ ， P178。 Ⅱ ， P178。 O， P178。 S， P178。 P， P178。 F， P178。 C ； 9 硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙， C3S， C2S， C3A， C4AF； 调节水泥凝结时间，体积安定性不良，凝结速度过快（瞬凝）； CaO ， MgO， SO42； Ca(OH)2 ；水化铝酸钙； 低；高；低；好；差； 好； Ca(OH)2 ；水化铝酸钙； 活性二氧化硅；活性氧化铝； Ca(OH)2 ；水化硅酸钙；水化铝酸钙； 45min ； 6h30min； 细度；凝结时间；安定性；强度；不溶物；烧失量；三氧化硫；氧化镁；氯离子；碱含量 1水化硅酸钙，水化铁酸钙，氢氧化钙，水化铝酸钙，水化硫铝酸钙 , 水化硅酸钙 , 氢氧化钙 1 C3S， C3S， C3A， C3S， C3A， C2S， C4AF， C3A， C4AF 1缓凝 , 缓凝，激发活性 1粒化高炉矿渣，火山灰质材料，粉煤灰， SiO2， Al2O3， Ca(OH)2，水化硅酸钙；水化铝酸钙 1 1～ 3， 3， 28，继续缓慢增长 1凝胶体，晶体，未水化水泥颗粒，毛细孔 1毛细孔 , Ca(OH)2 ，水化铝酸三钙，软水腐蚀，盐类腐蚀，酸类腐蚀，碱类腐蚀，合理选 用水泥品种，提高密实度，加做保护层 1比表面积，筛析法 1水泥加水，开始失去可塑性，保证搅拌、运输、浇注、振捣等施工过程，水泥加水，完全失去可塑性，保证下一步施工及施工工期 游离氧化钙（ fCaO），游离氧化镁（ fMgO），石膏，雷氏夹法，饼法，雷氏夹法， fCaO 2 40179。 40179。 160mm， 20177。 1℃ 的水中，抗折强度，抗压强度，普通，早强 2冬季砼，大体积砼 2低，高，低，好，好，差，差，耐热性，干缩，抗渗性，干缩 2高，高，好，高，承重， Ca(OH)2 ，闪 凝，蒸汽，高温，商品 2受潮，重新检验， ～ ，强度等级富余系数 四、单项选择题 1（ D） 提示：水泥熟化中 C3S、 C3A含量多，则水泥的凝结快、早期强度高，水泥愈细，水花愈快。 环境温度、湿度对水泥凝结凝结硬化有明星影响：温度高水泥反应加快，温度低于 0176。 C，水化反应基本停止；水泥必须在有水分的条件下才能凝结、硬化。 水泥中掺入适量石膏，目的是为了防止水泥的快速凝结，以免影响施工，但石膏掺量过多，会在后期引起水泥石的膨胀而开裂破坏。 2（ A）提示：大体积混凝土构筑物体积大，水泥水化热积聚在 内部，将产生较大的内外温差，由此产生的应力将导致混凝土产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土是有害因素。 硅酸盐水泥中，熟料多，水化热大，因此在大体积混凝土中工程中不宜采用。 3（ C）提示：因为矿渣水泥的保水性差，泌水通道较多，干缩较大，这些性质都容易造成混凝土抗渗性差。 4（ A） 提示：在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中， C3S和 C2S含量最大，其中C3S反应速度最快， 早期及后期强度高，而 C2S早期强度较低，后期强度较高；C3A反应速度最快，但强度低，在水泥中含量不大； C4AF在水泥中含量最少，相对强度贡献也最 小。 5（ C）提示：在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中， C3A的水化反应速度最快，其放热量也最大， 其次是 C3S和 C4AF，放热速度和放热量最小的是 C2S。 6（ A）提示：掺混合材料的水泥硬化后，当处于干燥环境中时，形成的水化硅酸钙胶体会逐渐干燥，产生干缩裂缝。 尤其是火山灰水泥更为明显，在水泥石的表面上，由于空气中的 CO2 能使水化硅酸钙凝胶分解成碳酸钙和氧化硅的粉状混合物，使已经硬化的水泥石表面产生 ―起粉 ‖现象。 7（ D）提示：前两种水泥的水化热大，且抵抗地下水侵蚀的能力也较差，因此不宜使用。 矿渣水泥和火山 灰水泥的水化热较小，适用于大体积混凝土工程，而且都具有良好的耐水性与耐侵蚀性， 10 适于地下工程。 但矿渣水泥泌水性大，抗渗性较差，而火山灰水泥有良好的抗渗性，适宜用于地下工程。 8（ A）提示：道路混凝土工程对水泥有耐磨性的要求，普通硅酸盐水泥有较好的耐磨性，而掺混合材料的水泥耐磨性较差，尤其是火山灰水泥和粉煤灰水泥。 9（ A）提示：硅酸盐水泥和普通水泥在常规养护条件下硬化快，若采用蒸汽养护，则硬化速度会更快，会过早地在水泥颗粒表面形成密实的水化产物膜层，阻止了进一步的水化。 因此经蒸汽养护后，再经 自然养护至 28d的抗压强度往往低于未经蒸养的 28d抗压强度。 而掺加混合材料较多的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥等 4种水泥采用蒸汽养护，可加快水泥中的活性混合材料的水化反应，使强度（特别是早期强度）增长较快。 10 ( C ) 提示：水泥存放期不宜过长。 在正常条件下，通用水泥存储 3个月后，强度下降 10%～ 20%；存储 6个月后水泥强度下降 15%～ 30%。 因此，通用水泥有效期从水泥出厂之日起为 3个月，超过有效期的应视为过期水泥，使用时应重新检验，以实测强度为准。 11 (A) 提示：普通水泥含硅酸 盐水泥熟料较多，抗软水侵蚀性较差。 12（ D）提示：高铝水泥硬化速度极快， 1d强度即可达到 3d强度的 80%以上，3天即可达到强度标准值，属于快硬型水泥。 高铝水泥水化时不析出氢氧化钙，而且硬化后结构致密，因此具有较好的耐水、耐酸及盐类腐蚀的能力。 高铝水泥的耐高温性好，可耐 1300℃ 高温。 另外，高铝水泥硬化时放热量很大，适合冬季施工。 13（ A）提示：通用水泥（包括普通水泥）在水化硬化后都会发生体积收缩，产生裂纹，其中矿渣水泥更为显著。 混凝土因养护不利，干缩变形产生开裂也是必然现象，因此必须加强对混凝土的养 护。 对于大体积混凝土工程，因水泥水化热导致内外温差过大也会使混凝土产生开裂现象。 水泥安定性不良时，其混凝土在硬化过程中因体积变化不均匀，混凝土将会开裂而造成质量事故。 14（ D）提示：铝酸盐水泥是一种快硬、高强、耐腐蚀（但抗碱性极差）、耐热的水泥，长期强度有较大的下降，最适宜硬化的温度为 15℃ 左右，一般不超过25℃ ，否则会使强度降低。 在湿热条件下尤甚。 15（ C）提示：颜料应为耐碱矿物颜料，对水泥不起有害作用。 16（ D）提示：膨胀水泥与自应力水泥不同于矿渣水泥等一般水泥，它们在硬化过程中不但不收缩， 而且有一定的膨胀，可用来配制防水混凝土或制造混凝土压力管。 17（ D）提示：喷射混凝土应采用凝结快、早期强度高的水泥。 中热水泥的水化热较小，可以用于大体积混凝土工程。 五、多项选择题 1（ ABCD）提示：见《通用硅酸盐水泥》（ GB1752020）的规定。 2（ ABCDE）提示：见《通用硅酸盐水泥》（ GB1752020）的规定。 3（ ABCDE）提示：生产通用硅酸盐水泥时掺加混合材料的目的是，改善水泥性能、调节强度等级、增加产量、降低成本、扩大水泥使用范围，并可利用废渣，保护环境。 4 (AE) 提示：活性混合材料的激发剂主要是指碱性激发剂与硫酸盐激发剂。 5（ ADE）提示：硅酸盐水泥凝结硬化快，早期强度高，水化热大，抗冻性好，抗侵蚀性差。 6（ ABE）提示：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥及高铝水泥的水化热较大，均不适合用于大体积混凝土工程。 7（ ABCE）硅酸盐水泥遭受化学侵蚀的外部原因是腐蚀介质的存在，其内因是水泥石结构不密实，存在毛细孔通道和容易引起腐蚀的成分如氢氧化钙、水化铝酸钙等水化产物。 8（ BCE）提示：与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥具有水化热小、耐热性好、抗化学侵蚀性好等优点。 六、问答题 （ 1）生产通用硅酸盐水泥时掺入适量的石膏是为了调节水泥的凝结时间。 若不掺入石膏，由于水泥熟料矿物中的 C3A 急速水化生成水化铝酸四钙晶体，使水泥浆体产生瞬时凝结，以致无法施工。 当掺入石膏时，生成的水化铝酸四钙会立即与石膏反应，生成高硫型水化硫铝酸钙（即钙矾石），它是难溶于水的针状晶体，包围在熟料颗粒的周围，形成 ―保护膜 ‖，延缓了水泥的水化。 但若石膏掺量过多，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸四钙。