2017年巖土工程師基礎(chǔ)知識(shí)：土木工程材料知識(shí)點(diǎn)（8）

　　1.硅酸鹽水泥熟料組成及單礦物特性

　　主要組成成分：硅酸三鈣(C3S) 少量：游離氧化鈣

　　硅酸二鈣(C2S) 游離氧化鎂

　　鋁酸三鈣(C3A) 含堿礦物以及玻璃體等

　　鐵鋁酸四鈣(C4AF)

　　單礦物特性：

　　2.主要技術(shù)指標(biāo)(細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度)

　　細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。

　　水泥越細(xì)：優(yōu)點(diǎn)：總表面積越大，與水發(fā)生水化反應(yīng)的速度越快，水泥石的早期強(qiáng)度越高。

　　缺點(diǎn)：硬化收縮越大;易受潮而降低活性;成本越高。

　　GB規(guī)定：硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg。

　　同時(shí)規(guī)定凡細(xì)度不符合規(guī)定者為不合格品。

　　凝結(jié)時(shí)間：水泥的凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。

　　自加水起至水泥漿開(kāi)始失去塑性，流動(dòng)性減小所需時(shí)間，稱(chēng)為初凝時(shí)間;

　　自加水起至水泥漿開(kāi)始完全失去塑性、開(kāi)始有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需的時(shí)間稱(chēng)為終凝時(shí)間。

　　結(jié)論1：水泥的初凝時(shí)間不能過(guò)短，否則在施工前即已失去流動(dòng)性和可塑性而無(wú)法施工。

　　結(jié)論2：水泥的終凝時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則將延長(zhǎng)施工進(jìn)度和模板周轉(zhuǎn)期。

　　GB規(guī)定：初凝時(shí)間不得早于45min 終凝時(shí)間不得遲于390min

　　安定性：指水泥硬化后體積變化是否均勻的性質(zhì)。

　　不良：水泥硬化后體積發(fā)生不均勻膨脹，導(dǎo)致水泥石開(kāi)裂、翹曲等現(xiàn)象。

　　良好：否則，為良好。

　　引起安定性不良的原因有哪些：熟料中含有過(guò)多的游離CaO，MgO;石膏摻量過(guò)多

　　GB規(guī)定： 用沸煮法檢驗(yàn)必須合格;熟料中MgO含量≯5%;熟料中SO3含量≯3.5%;

　　3.何為水化熱?水化熱的利與弊?

　�、偎�泥與水發(fā)生水化反應(yīng)所放出的熱量稱(chēng)為水化熱。

　�、诟咚�化熱的水泥在大體積混凝土工程中是非常不利的，在大體積混凝土中應(yīng)選擇低熱水泥。

　　在混凝土冬期施工時(shí)，水化熱有利于水泥的凝結(jié)、硬化和防止混凝土受凍。

　　4.水泥石腐蝕及防止

　　腐蝕：水泥石在正常使用條件下，具有較好的耐久性，但在某些腐蝕性介質(zhì)作用下，水泥石的結(jié)構(gòu)逐漸遭到破壞，強(qiáng)度下降以致全部潰裂，這種現(xiàn)象叫水泥石的腐蝕。主要原因有：

　　淡水腐蝕

　　硫酸鹽腐蝕

　　溶解性化學(xué)腐蝕

　　防止：根據(jù)工程所處環(huán)境，選用適當(dāng)品種的水泥;

　　增加水泥制品的密實(shí)度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透;

　　加做保護(hù)層。

　　5.三種水泥的共同性質(zhì)

　　凝結(jié)硬化慢，早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度發(fā)展較快

　　抗軟水、抗腐蝕能力強(qiáng)

　　水化熱低、放熱速度慢

　　抗碳化能力差抗凍性差、耐磨性差

　　濕熱敏感性強(qiáng)，適合蒸汽養(yǎng)護(hù)

　　6三種水泥各自的特性

　　礦渣水泥耐熱性強(qiáng)、干縮性較大、保水性差

　　火山灰水泥保水性好、抗?jié)B性好、硬化干縮性顯著

　　粉煤灰水泥干縮性小、抗裂性好

　　7.混凝土的定義?

　　由膠凝材料、骨料、水按適當(dāng)比例配合拌制而成的混合物，經(jīng)一定的時(shí)間硬化而成的人造石材。

　　8.混凝土的分類(lèi)

　　(一)按干表觀(guān)密度分

　　(1)重混凝土。表觀(guān)密度大于2500kg/m3的混凝土。常由重晶石和鐵礦石配制而成。

　　(2)普通混凝土。表觀(guān)密度為1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。

　　(3)輕混凝土。表觀(guān)密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。

　　9.混凝土的基本要求(配合比設(shè)計(jì)的基本要求)如何滿(mǎn)足?

　　(1)滿(mǎn)足施工要求的和易性。

　　(2)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)，并具有95%的保證率。

　　(3)滿(mǎn)足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土的耐久性要求。

　　(4)經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低混凝土成本。

　　10.堿骨料反應(yīng)及如何防范

　　堿—骨料反應(yīng)是指混凝土內(nèi)水泥中所含的堿(K2O和Na2O)，與骨料中 的活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表面形成堿-硅凝膠，吸水后將產(chǎn)生3倍以上的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土膨脹開(kāi)裂而破壞。

　　防范：對(duì)水泥中堿含量大于0.6%;骨料中含有活性SiO2且在潮濕環(huán)境或水中使用的混凝土工程，必須加以重視。大型水工結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、高等級(jí)公路、飛機(jī)場(chǎng)跑道一般均要求對(duì)骨料進(jìn)行堿活性試驗(yàn)或?qū)λ�泥的堿含量加以限制。

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