2017年岩土工程师基础知识：土木工程材料知识点（8）

2017年岩土工程师基础知识：土木工程材料知识点（8）

　　1.硅酸盐水泥熟料组成及单矿物特性

　　主要组成成分：硅酸三钙(C3S) 少量：游离氧化钙

　　硅酸二钙(C2S) 游离氧化镁

　　铝酸三钙(C3A) 含碱矿物以及玻璃体等

　　铁铝酸四钙(C4AF)

　　单矿物特性：

　　2.主要技术指标(细度、凝结时间、安定性、强度)

　　细度：指水泥颗粒的粗细程度。

　　水泥越细：优点：总表面积越大，与水发生水化反应的速度越快，水泥石的早期强度越高。

　　缺点：硬化收缩越大;易受潮而降低活性;成本越高。

　　GB规定：硅酸盐水泥的比表面积应大于300m2/kg。

　　同时规定凡细度不符合规定者为不合格品。

　　凝结时间：水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。

　　自加水起至水泥浆开始失去塑性，流动性减小所需时间，称为初凝时间;

　　自加水起至水泥浆开始完全失去塑性、开始有一定结构强度所需的时间称为终凝时间。

　　结论1：水泥的初凝时间不能过短，否则在施工前即已失去流动性和可塑性而无法施工。

　　结论2：水泥的终凝时间不能过长，否则将延长施工进度和模板周转期。

　　GB规定：初凝时间不得早于45min 终凝时间不得迟于390min

　　安定性：指水泥硬化后体积变化是否均匀的性质。

　　不良：水泥硬化后体积发生不均匀膨胀，导致水泥石开裂、翘曲等现象。

　　良好：否则，为良好。

　　引起安定性不良的原因有哪些：熟料中含有过多的游离CaO，MgO;石膏掺量过多

　　GB规定： 用沸煮法检验必须合格;熟料中MgO含量≯5%;熟料中SO3含量≯3.5%;

　　3.何为水化热?水化热的利与弊?

　　①水泥与水发生水化反应所放出的热量称为水化热。

　　②高水化热的水泥在大体积混凝土工程中是非常不利的，在大体积混凝土中应选择低热水泥。

　　在混凝土冬期施工时，水化热有利于水泥的凝结、硬化和防止混凝土受冻。

　　4.水泥石腐蚀及防止

　　腐蚀：水泥石在正常使用条件下，具有较好的耐久性，但在某些腐蚀性介质作用下，水泥石的结构逐渐遭到破坏，强度下降以致全部溃裂，这种现象叫水泥石的腐蚀。主要原因有：

　　淡水腐蚀

　　硫酸盐腐蚀

　　溶解性化学腐蚀

　　防止：根据工程所处环境，选用适当品种的水泥;

　　增加水泥制品的密实度，减少侵蚀介质的渗透;

　　加做保护层。

　　5.三种水泥的共同性质

　　凝结硬化慢，早期强度低，后期强度发展较快

　　抗软水、抗腐蚀能力强

　　水化热低、放热速度慢

　　抗碳化能力差抗冻性差、耐磨性差

　　湿热敏感性强，适合蒸汽养护

　　6三种水泥各自的特性

　　矿渣水泥耐热性强、干缩性较大、保水性差

　　火山灰水泥保水性好、抗渗性好、硬化干缩性显著

　　粉煤灰水泥干缩性小、抗裂性好

　　7.混凝土的定义?

　　由胶凝材料、骨料、水按适当比例配合拌制而成的混合物，经一定的时间硬化而成的人造石材。

　　8.混凝土的分类

　　(一)按干表观密度分

　　(1)重混凝土。表观密度大于2500kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。

　　(2)普通混凝土。表观密度为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种。

　　(3)轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。

　　9.混凝土的基本要求(配合比设计的基本要求)如何满足?

　　(1)满足施工要求的和易性。

　　(2)满足设计的强度等级，并具有95%的保证率。

　　(3)满足工程所处环境对混凝土的耐久性要求。

　　(4)经济合理，最大限度节约水泥，降低混凝土成本。

　　10.碱骨料反应及如何防范

　　碱—骨料反应是指混凝土内水泥中所含的碱(K2O和Na2O)，与骨料中 的活性SiO2发生化学反应，在骨料表面形成碱-硅凝胶，吸水后将产生3倍以上的体积膨胀，从而导致混凝土膨胀开裂而破坏。

　　防范：对水泥中碱含量大于0.6%;骨料中含有活性SiO2且在潮湿环境或水中使用的混凝土工程，必须加以重视。大型水工结构、桥梁结构、高等级公路、飞机场跑道一般均要求对骨料进行碱活性试验或对水泥的碱含量加以限制。

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