建筑材料思考题1

1、思考题3-1硬化的水泥石中，水泥熟料颗粒是否完全水化?-水泥的水化和凝结硬化是从水泥颗粒表面开始，逐渐往水泥颗粒的内核深入进行的。-开始时水化速度快，水泥的强度增长也较快；但由于水化不断进行，堆积在水泥颗 粒周围的水化物不断增多，阻碍水和水泥未水化部分的接触，水化减慢，强度增长 也逐渐减慢，但无论时间多久，水泥颗粒的内核很难完全水化。-因此，在硬化水泥石中，同时包含有水泥熟料的水化产物、未水化的水泥颗粒、孔 隙、自由水和吸附水，它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之改变。思考题3-2为什么在生产水泥时既要掺入石膏，又要限制水泥中三氧化硫含量？-水泥生产时掺入适量石膏，主要是石膏与熟料

2、矿物铝酸三钙C3A起反应，生成钙矶 石，钙矶石很难溶解于水，它沉淀在水泥颗粒表面上形成保护膜，控制了水泥的水 化反应速度，调节凝结时间。-如不掺入石膏或石膏掺量不足时，水泥熟料中的C3A遇水后，水化反应的速度很快， 会使水泥发生瞬凝或急凝现象。为了延长凝结时间，方便施工，在生产水泥时要加 入适量石膏。-若水泥中三氧化硫含量太大，水泥硬化后，在有水存在的情况下，硫酸盐还会继续 与固态的水化铝酸钙反应，体积增大，引起水泥石的开裂，引起水泥体积安定性不 良。为此，需要限制水泥中三氧化硫含量。思考题3-3今有A、B两类硅酸盐水泥熟料，其矿物组成列于下表，试分析以下两种水泥 性能有何差异?为什么？组成

3、/ %种 类GS二c2sGAGAA58161115B3939616-答：由A组硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥的强度发展速度、水化热、28d的强 度均高于由B组硅酸盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥，但耐腐蚀性则低于由B组硅酸 盐水泥熟料配制的硅酸盐水泥。-出现上述差异的主要原因是A组熟料中，CS和CA的含量均高于B组熟料，因而 出现了上述性能上的差异。思考题3-4四种白色粉末为生石灰粉、石灰石粉、建筑石膏和白水泥，其标签已经脱落， 如何辨别？-鉴别这四种白色粉末的方法很多，主要是根据四者的特性来加以区别。取相同质量 的四种粉末，分别加入适量的水拌合为同一稠度的浆体。-其中放热量最大的是生石灰粉；-在5

4、-30分钟内凝结硬化并具有一定强度的是建筑石膏；-在45min-12h内凝结硬化的为白色硅酸盐水泥；加水后无任何反应的为白色石灰石粉。思考题3-5如何控制施工中进场水泥的质量？对施工中使用的水泥应优先采用旋窑生产的合格产品，如立窑生产的水泥，应认真检验其组成及主要指标后使用；-对进场水泥在检验生产厂家的试验报告和质量保证书时，重点察看氧化镁、三氧化 硫含量及凝结时间、强度和安定性指标，在出厂合格证齐全和化验单符合相应标准 基础上，还必须核验进场水泥是否与质量保证书相符合，包装标志是否齐全，水泥 是否错进或混进，有否受潮结块现象。-在认真检查合格后，按批次抽样送检，检验项目全部合格后方准予拌制混

5、凝土。-我国一些地区实施水泥准用证制度，这是对限制外来水泥进入、保护本地产水泥用 于工程的宏观控制，它并不能替代出厂水泥100%合格，进入现场的水泥仍必须进 行检查。-同时，还应根据工程的特点和所处的环境条件综合考虑选择水泥；还要注意，不同 生产厂家出厂的相同强度等级的水泥不得混用。思考题3-6硬化的水泥石中，水泥熟料颗粒是否完全水化？-水泥的水化和凝结硬化是从水泥颗粒表面开始，逐渐往水泥颗粒的内核深入进行的。-开始时水化速度快，水泥的强度增长也较快；但由于水化不断进行，堆积在水泥颗 粒周围的水化物不断增多，阻碍水和水泥未水化部分的接触，水化减慢，强度增长 也逐渐减慢，但无论时间多久，水泥颗粒

6、的内核很难完全水化。-因此，在硬化水泥石中，同时包含有水泥熟料的水化产物、未水化的水泥颗粒、孔 隙、自由水和吸附水，它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之改变。思考题3-7弓I起水泥安定性不良的原因有哪些?如何检测？-安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。-当水泥浆体硬化过程发生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂、翘曲，即 安定性不良。安定性不良的水泥会降低建筑物质量，甚至引起严重事故-引起水泥安定性不良的原因有三个：熟料中游离氧化镁过多。水泥中的氧化镁(MgO)在水泥凝结硬化后，会与水生成Mg(OH)2。该反应比过烧的氧化钙与水的 反应更加缓慢，且体积膨胀，会在水泥

7、硬化几个月后导致水泥石开裂。-石膏掺量过多。当石膏掺量过多时，水泥硬化后，在有水存在的情况下，它还会 继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙(俗称钙矶石，简写成AFt)， 体积约增大1. 5倍，引起水泥石开裂。-熟料中游离氧化钙过多。水泥熟料中含有游离氧化钙，其中部分过烧的氧化钙CaO 在水泥凝结硬化后，会缓慢与水生成Ca(OH)2。该反应体积膨胀，使水泥石发生不 均匀体积变化。-上述物质均在水泥硬化后开始或继续进行水化反应，其反应产物体积膨胀而使水泥 石开裂，甚至引起严重质量事故。思考题3-8某些安定性不合格的水泥，在存放一段时间后变为合格，为什么？-某些安定性轻度不合格的水泥，一

8、般是因为水泥磨制后的存储时间较短，残存的游 离氧化钙未完全水化消解所致。-这些水泥在空气中放置24周以上，水泥中的部分游离氧化钙可吸收空气中的水蒸 气而水化(或消化)，即在空气中存放一段时间后由于游离氧化钙的含量减少，其膨 胀作用减小或消除，因此该水泥的体积安定性有可能由轻度不合格变为合格。-必须注意的是，这样的水泥在重新检验并确认所有性能均符合要求后方可按照标定 的强度等级使用。当然，并不是说，安定性不合格的水泥存放一段时间后都会变合 格。思考题3-9新出厂的水泥能否立刻使用？-新出厂的水泥不宜立即使用，主要有两个问题：-一是因为新出厂的水泥温度一般较高（可达50100%以上），这不仅影响混

9、凝土的工 作性，还易产生温缩裂缝；-二是需检验合格。因若水泥中残存的游离氧化钙未消解，还可能会引起水泥安定性 不良。一些立窑水泥需存放一段时间才使水泥安定性合格。-思考题3-11为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用？-水泥石中的绝大部分是不溶于水的，其中的氢氧化钙溶解度也很低，在一般的水中， 水泥石表面的氢氧化钙和水中的碳酸氢盐反应，生成碳酸钙，填充在毛细孔中，并 覆盖在水泥石的表面，对水泥石起保护作用。因此，水泥石在一般水中是难以腐蚀 的。-思考题3-11为什么流动的软水对水泥石有腐蚀作用？-但水泥石长期与雨水、雪水、蒸馏水、工厂冷凝水等含碳酸氢盐少的软水相接触， 会溶出氢氧化钙。-在静水及无

10、水压的情况下，溶出的氢氧化钙在水中很快饱和，溶解作用会中止，溶 出将只限于表层，对水泥石影响不大。-如果有流水及压力水作用，氢氧化钙不断溶解流失，而且由于水泥石中碱度的降低 还会引起其它水化物的分解溶蚀，使水泥石进一步破坏，以致全部溃裂。此为软水 侵蚀，又称溶出性侵蚀。思考题3-12为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于硅酸盐水泥？-这是因为矿渣水泥、火山灰水泥的熟料含量较少，故水化后生成的易受腐蚀的氢氧 化钙和水化铝酸钙较少，再加上矿渣和火山灰等活性混合材与熟料的水化产物氢氧 化钙发生反应，即发生“二次水化”生成水化硅酸钙等水化产物，使水泥石中的氢 氧化钙含量大为降低，而氢氧化钙的耐腐蚀性较

11、差。-另一方面，二次水化形成较多的水化产物使水泥石结构更为致密，亦提高了水泥石 的抗腐蚀能力。思考题3-13为什么生产硅酸盐水泥时掺适量石膏对水泥不起破坏作用，而硬化水泥石遇到硫酸盐溶液的环境时生成的石膏就有破坏作用？-答：硫酸盐对水泥石有腐蚀作用，是因为膨胀性产物高硫型水化硫铝酸钙是在变形 能力很小的水泥石内产生的，故可以把水泥石胀裂。-生产水泥时掺入的适量石膏也会和水化产物C AH反应生成膨胀性产物高硫型水化 硫铝酸钙，但该水化产物主要在水泥浆体凝结前产生，凝结后产生的较少。但此时 由于水泥浆还未凝结，尚具有流动性或可塑性，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量

12、较高，可以容纳少量膨胀的钙矶石，而不会使 水泥石开裂，因而无破坏作用，只起到了缓凝的作用。-若生产时掺入的石膏过多，在水泥凝结硬化后还继续产生高硫型水化硫铝酸钙，此 时对水泥石将有破坏作用。思考题2-1普通石膏浮雕板用于厕所、浴室为何易出现发霉变形?如何改善其耐水性？-厨房、厕所、浴室等处一般较潮湿，普通石膏制品具有较强的吸湿性和吸水性，在 潮湿的环境中，石膏晶体间的粘结力削弱，强度下降、变形，且还会发霉。-建筑石膏一般不宜在潮湿和温度过高的环境中使用。欲改善其耐水性，可于建筑石 膏中掺入一定量的水泥或其他含活性SiO2、A1203及CaO的材料，如粉煤灰、石灰。 掺入有机防水剂亦可改善石膏制

13、品的耐水性。思考题2-2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？-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在凝结硬化 后具有以下的优良性质：-（1）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。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、细致，装饰性好；-（2）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。-（3）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21% 左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有一 定的防

14、火性。并且无有害气体产生。-（4）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，改变室内的小气候。-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，且其吸水率高，抗渗性差、抗冻性差，所以不适用于室外使用。思考题2-3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部分凸出的放射状裂纹。试分析上述现象产生的原因。-解：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

15、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。从而出现上述现 象。思考题2-4古代的石灰浆经检测强度甚高。有人说古代的石灰质量优于现在石灰。此说法 对否？-石灰水化后逐渐凝结硬化，主要包括下面两个过程：干燥结晶硬化过程和碳化过程。-由于碳化作用主要发生在与空气接触的表层，且生成的CaCO3膜层较致密，阻碍了 空气中C02的渗入和碳化作用的深入，也阻碍了内部水分向外蒸发，因此硬化缓慢， 硬化初期强度低。硬化石灰浆体的主要成分是氢氧化钙，经长时间与空气中CO2接 触反应，生成CaCO3强度提高。-古代的石灰浆经检测强度甚高并非古代的石灰质量优于现在的石灰，而是随着时间 的推移，石灰的碳化反应较为深入和彻底，表现为强度甚高。思考题2-5为什么砂石堆要远离石灰堆？砂石堆要远离石灰堆主要原因是防止生石灰混入砂石堆。因为生石灰水化为熟石灰， 会放热和体积膨胀。若砂石堆混入生石灰，轻则影响混凝土的水化及强度，重则使混凝土开裂。特别是 混入生石灰块，问题就更为严重了。思考题2-6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？解：通常使用的水玻璃都