水泥与混凝土基础资料

水泥与混凝土根底1.什么叫胶凝材料？什么叫水泥？什么叫硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥？胶凝材料：与水拌合后，形成的讲题，经过一系列物理化学反响发生硬化，生成具有强度的人造石，此类物质叫胶凝材料。水泥：硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，再掺入0-5%石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称硅酸盐水泥。普通水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，再掺入6%-10%混合材料及适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。矿渣水泥：凡在硅酸盐水泥熟料中，按水泥成品重量均匀的参加20%-70%的粒化高炉矿渣，并按需要参加适量石膏，磨细成粉，制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥，简称矿渣水泥。火山灰水泥：在硅酸盐水泥熟料中，按水泥成品重量均匀的参加20%-50%的火山灰质混合材料，并按需要参加适量石膏，磨细成粉，制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰硅酸盐水泥，简称火山灰水泥。粉煤灰水泥：凡由硅酸盐水泥熟料掺加适量粉煤灰，再参加适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，简称粉煤灰水泥。2.建设工程中常用的水泥品种有哪些，他们的组成和性能各有何异同？教材P4.3.生产水泥的主要原料有哪些，各提供什么化学成分，生产过程如何？主要原料：石灰质原料，主要提供氧化钙；粘土质原料，主要提供氧化硅和氧化铝，也提供局部氧化钙；如果这两种材料满足不了形成矿物的化学组成的要求时，需参加校正原料。生产过程：石灰质原料、粘土质原料、校正原料按比例混合磨细形成熟料，1450摄氏度煅烧形成熟料，在掺加适量石膏磨细形成水泥成品。此过程叫“两磨一烧”。4.水泥各主要熟料矿物有什么特点，各起哪些主要作用？水泥主要矿物：①硅酸三钙：具有水化快，水化放热量打大、强度开展较快、早起强度高的特点。它是决定水泥强度的主要矿物。②硅酸二钙：水化极慢，水化热较低，早起强度很小，但对水泥后期强度期重要作用，一年后强度增长可与硅酸三钙相当。它是决定水泥后期强度的主要矿物。③铝酸三钙：水化最快，能放出大量热，水化热最高，如不加石膏，易使水泥速凝。它的轻度增长很快，一天内就具有强度，三天就能大局部发挥出来，但速值不高，以后巨虎不增长，甚至倒缩。它是决定水泥凝结速度的的主要矿物。三铝酸三钙耐化学侵蚀性查，特别是抗硫酸盐性能差，干缩性大。④铁铝酸四钙：早起水化速度高于硅酸三钙，后期水化速度次于硅酸二钙，能放出较高的水化热，后期强度增加缓慢，但对水泥的抗折强度和耐磨性期重要作用，且耐化学侵蚀性好，干缩性小5．水泥水化与凝结硬化的过程的根本反映是什么，其关系如何？水泥水化与凝结硬化的关系：水泥水化凝结硬化是一个连续的过程，水化是水泥产生凝结硬化的必要条件，而凝结硬化是水泥水化的必然结果6．水泥的主要技术性质有哪些？什么是水化热、泌水性和保水性、抗渗性、抗蚀性？水泥的主要技术性质有：密度、细度、凝结时间、安定性、强度、泌水性保水性、抗渗性和抗蚀性。水化热：水泥在凝结硬化过程中，会放出大量的热量，称之为水化热。泌水性：经过一段时间，在水泥凝结过程中析出一局部过剩拌合水的性能。保水性：水泥能将拌合水保存起来均匀分布的性能。抗渗性：水泥石抵抗谁渗透作用的性能焦作抗渗性。抗蚀性：水泥抵抗侵蚀介质对水泥石作用的性能称为抗蚀性。7.什么叫水泥的体积安定性？体积不安定是什么原因造成的，如何评价水泥的体积安定性？安定性：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。体积不安定性原因：水泥熟料中游离的氧化钙、氧化镁含量过多或掺入的石膏含量过多。熟料中的游离氧化钙、氧化镁经过高温煅烧后均呈现过烧的状态，水化十分缓慢，在水泥已经硬化后才进行水化，体积膨胀，引起不均匀的体积变化，使泥石开裂。当石膏含量过多时，在水泥硬化后，它会与固体的水化铝酸钙反响生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂。评价：①煮沸法〔饼法，雷氏法〕②压蒸法。教材P24.8.普通水泥与硫铝酸盐型水泥在熟料矿物成分、水化与凝结硬化过程的差异何在？普通水泥〔P·O〕是由硅酸盐水泥熟料，再加6%~15%混合材料和适量石膏，经磨细制成的水硬性胶凝材。其熟料矿物的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。其水化过程可大致概括为：首先石膏迅速溶解于水，接着C3A、C4AF、以及C3S以很快水化，而C2S稍慢。生成的水化物为水化硅酸钙、水化铝酸钙、氢氧化钙、水化铁酸钙、水化硫酸钙以后由于液相中的硫酸根离子逐渐减少，到完全耗尽后，局部的钙矾石转化为单硫型水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。其硬化过程分为起始其、诱导期、加速期、扩散期，最后生成水泥石。硫铝酸盐型水泥是以铝质原料〔如矾土〕，石灰质原料〔如石灰石〕和石膏，经适当配合后，煅烧成含有适量无水硫铝酸钙的熟料，在掺适量石膏，共同磨细所制得的水泥。其熟料的主要矿物是3CaO·3Al2O3·CaSO4。此种水泥为快硬早强型水泥，水化硬化过程较快，如其凝结时，初凝小于15分钟，终凝小于20分钟，常用蜜糖做缓凝剂。此种水泥对硫酸盐的抗蚀能力强，抗渗性好。9.水灰比对水泥的强度和和易性有哪些影响，如何合理选用水灰比？对水泥强度的影响：水灰比愈大，〔多余水分愈多，留下的孔隙也愈多，〕混凝土强度也愈低。反之那么混凝土强度愈高。假设水灰比过小，水泥浆过于干稠，混凝土拌合物和易性太差，在一定的施工振捣条件下，混凝土不能被振捣密实，反将导致混凝土强度严重下降对和易性的影响：在水泥用量不变的情况下，水灰比越小，水泥浆就越稠，混凝土拌合物的流动性便越小。水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。合理选用水灰比：在满足混凝土施工要求的和易性根底上，根据粗骨料的种类和规格确定混凝土的单位用水量；砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有充裕的原那么来确定10.什么是水泥标号，水泥标号和水泥强度有什么关联，表示方法如何?水泥标号：以28天抗压强值〔MPa〕乘10来命名标号。425R表示28天抗折强度不低于42.5MPa，R表示水泥早期强度高。通常差10MPa为一等级。11.水泥的抗蚀性包含哪些内容，什么叫溶出性侵蚀，什么叫水泥杆菌？水泥的抗蚀性包括：软水的侵蚀、硫酸盐的侵蚀、镁盐的腐蚀、碳酸水的侵蚀、一般酸的腐蚀。软水能使水化产物中的ca〔OH〕2溶解，并促使水泥石中的其他水化产物分解，故软水侵蚀又称为溶出性侵蚀。水泥杆菌：由于水化硫铝酸钙中含大量的水，其体积比原来固态水化硫铝酸钙体积增加约1.5倍以上，因此产生局部膨胀压力，使已硬化的水泥石结构膨胀，强度下降而遭到破坏。水化硫铝酸钙呈针状结晶，故称为水泥杆菌。12.什么叫混合材料，活性混合材料，非活性混合材料，其性能有何异同？混合材料：在水泥厂生产水泥以及在工地拌制混凝土或砂浆时所常采用的磨细矿物质材料，均称为混合材料。活性混合材料：但凡天然或人工的矿物质材料，和水拌合只能在空气中硬结，经磨成细粉后与石灰水一起拌合，不但能在空气中硬化，而且能在水中继续硬化者，那么这种矿物质材料称为活性混合材料非活性混合材料：凡不具有活性或活性甚低的人工或天然的矿物质材料经磨成细粉，掺入水泥中仅起调节水泥性质、降低水化热、降低强度等级、增加产量的混合材料，称为非活性混合材料，又称填充性混合材料。它们的共同点是，在生产水泥时参加混合材料，能改善硅酸盐水泥的某些技术性质，调节标号，增加品种，提高产量，节约孰料和降低本钱，并且特别有利于综合利用工业废料及地方材料。不同点是在参加活性混合材料时用以调节水泥的凝结时间，使不致发生速凝现象。。。而参加非活性混合材料时，它与水泥成分不起化学作用或化学作用很微弱，将他们掺入水泥中仅起调节水泥强度、增加水泥产量或降低水化热等作用。13.在水泥中掺加混合材料有什么作用，矿渣，火山灰，粉煤灰对普通水泥性能有哪些改良和缺乏？在生产时参加混合材料，能改善硅酸盐水泥的某些技术性质，调节标号，真假品种，提高产量，节约熟料和降低本钱，并且特别有利于综合利用工业废料及地方材料。矿渣水泥：改良1对硫酸盐类侵蚀的抵抗力及抗水性较好。2耐热性较好。3水化热低。4在蒸汽养护中强度开展较快。5在潮湿环境中后期强度增进率较大。缺乏1早期强度低，凝结较慢，在低湿环境尤甚。2耐冻性较差。3干缩性较大，有泌水现象。火山灰水泥：改良1对硫酸盐类侵蚀的抵抗力强。2抗水性好。3水化热较低。4在潮湿环境中后期强度增进率较大。5在蒸汽养护中强调开展较快。缺乏1早期强度低，凝结较慢，在低湿环境尤甚。2耐冻性较差。3吸水性较大。4干缩性较大。粉煤灰水泥：改良1水化热低。2干缩性较小。3抗渗性较好。缺乏1硬化慢，早期强度低。2耐热性较差。3抗冻性差。14.道路水泥，快硬枣强水泥，油井水泥的特点和应用，油井水泥的根本技术要求有哪些？道路水泥1.特点：道路水泥是一种专用水泥。强度高，特别是抗折强度高，耐磨性好，干缩性小，抗冲击性好、抗冻性和抗硫酸性好。2.应用：适用于道路路面、机场跑道道面、城市广场等工程。。快硬早强水泥1.特点：硬化速度快，早期强度高，抗渗性高，干缩性小，生产周期短。2.应用：适用于快速施工，紧急抢救工程、国防工程等。油井水泥1.特点：稠化时间与初凝时间较长；密度、渐变性能、失水量、抗压强度均有严格要求；与套管和井壁胶结强度好，渗透率低，安定性好；长期在井底温度和压力下性能稳定，抗振性好；抗侵蚀性好。2.应有：专门用于油井、气井等固井工程。油井水泥的根本技术要求：1.在井底温度和压力条件下，所配成的水泥浆在灌注过程中，能具有一定的流动性和适宜的比重；2.水泥浆在注入井内后，应较快凝结，并在短期内到达相当强度；3.硬化后的水泥石应有良好的稳定性和抗渗性，对地层水中的侵蚀性介质也要有足够的耐蚀性等等。15.什么叫混凝土，水泥混凝土？普通混凝土有哪些材料组成，各有何作用？混凝土：指由凝胶材料与骨架，按适当的比例配制的拌和物，经过凝结硬化而成的较巩固的材料。水泥混凝土：是指以水泥为胶凝材料，水和粗细骨料按适当比例拌和均匀，经浇捣硬化成型，形成坚硬的石状体。又称为普通混凝土。普通混凝土的主要组成材料为水泥、粗骨料〔石〕、细骨料(砂)和水，也可根据有关要求，使用特定的外加剂来改善混凝土的性能。骨料：影响混凝土的强度，也对混凝土的耐久性，尤其第用料经济骑着决定性作用。骨料的使用应满足巩固，耐久，经济的三大要求。水泥是胶凝材料，砂的作用是调节比例，使配合比最优，使在少用水泥的情况下，更好的发挥各种材料的作用。16.粗细骨料质量对混凝土性能有何影响，如何评价粗细骨料质量，如何选用？细骨料；主要在混凝土中填充作用，砂率大会影响强度，但包裹性较好；砂率小强度高，包裹性较差。粗骨料；主要在混凝土中骨架作用，影响混凝土质量，强度和流动性极为明显.粗细骨料的质量是通过骨料的级配来衡量的。选用级配好的骨料。17.进行混凝土配合比设计时，粗细骨料如何级配才算合理，有哪些原那么要求？骨料级配首先应根据骨料实际情况、施工条件、混凝土质量要求等方面的因素综合考虑，经试验后确定。混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为了到达节约水泥和提高强度的目的，就应当尽量减少砂粒之间的空隙。粗骨料的颗粒级配原理与细骨料相同，都要求大小石子组配适当，以使骨料的孔隙率和总外表积均比拟小。较好的骨料级配原那么是：1.空隙率小，以尽量保证混凝土强度，2..总外表积小，以减少湿润骨料外表的水泥浆量，3.有适宜含量的细颗粒，以满足和易性要求。18.什么叫砂率、合理砂率，如何确定合理砂率，应考虑哪些因素？砂率：指混凝土中砂的质量〔Mso〕占砂、石〔Mgo〕总质量的百分数。即βs=Mso合理砂率：指在用水量及水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大的流动性，且粘聚性及保水性能良好时的砂率值。砂率确实定：可先根据水灰比、粗细骨料的品种和最大粒径，得出初步估计的砂率。19．什么叫混凝土级配，间断级配和连续级配的含义，各有何优缺点，较好骨料级配的含义是什么？混凝土级配：混凝土中有粗骨料〔碎石〕和细骨料〔砂〕，混凝土的级配就是按照粗骨料〔碎石〕的级配来划分的。各种级配混凝土使用的粗骨料粒径范围：一级配：5～20mm，最大粒径20mm；二级配：5～20mm、20～40mm，最大粒径40mm；三级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm，最大粒径80mm；四级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm、80～120mm，最大粒径120mm。连续级配：骨料各种粒径颗粒从大到小依次存在的自然级配，缺失一级或几级中间粒级的级配叫间断级配。间断级配下，骨料的空隙率下降比连续级配快，而且有可能更大限度地发挥骨料的的骨架作用，减少水泥用量，但间断级配的骨料易使混凝土产生离析，和易性较差。较好的骨料级配：①空隙率小，以尽量保证混凝土的强度，②总外表积小，以减少湿润骨料外表的水泥浆量，③有适宜含量的细颗粒，以满足和易性的要求。20.普通混凝土配合比设计有哪些环节和步骤，如何正确进行配合比设计？第一个环节：确定水灰比，即水和水泥重量的比值。第二个环节：确定砂率，即砂在砂和石的总重量中所占比例的百分数。第三个环节：一定水灰比的水泥浆与一定砂率的骨料的关系。步骤：一、初步配合比〔①确定配置强度，②计算水灰比，③选定单位用水量，④计算单位水泥用量，⑤确定砂率，⑥计算粗细骨料的单位用量〕二、试拌调整提出基准配合比〔①试拌，②校核工作性，调整配合比〕三、检验强度确定实验室配合比〔①制作试件、检验强度，②确定实验室配合比〕四、施工配合比21.什么叫混凝土拌和物的和易性，包括哪些含义，定义如何，如何正确调整混凝土和易性？和易性：指混凝土拌和物能保持其组成成分均匀，不发生分层离析、泌水等现象，适用于运输、浇筑、捣实成型等施工作业，并能获得质量均匀、密匙的混凝土的性能。包括流动性、粘聚性、保水性。流动性：指沪宁图拌和物在自重或机械振捣力的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。粘聚性：指混凝土拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不知发生离析分层现象，而使混凝土能保持整体均匀的性能。保水性：指混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象的性能。和易性指标：坍落度，维勃稠度。坍落度越大，表示混凝土拌和物的流动性越好。坍落度小于10mm的拌和物，那么要用维勃稠度测定流动性。22.混凝土的塌落度和工作度如何测定，有什么限制？将混泥土拌合物安规定方法装入坍落筒--标准截头圆锥〔无底〕内，装倒刮平后，将筒垂直向上提起，这时锥体混泥土拌合物那么因自重而产生坍落。用尺量出其坍落的高度值，以mm计，即为混泥土拌合物的坍落度。混凝土的工作度包括：1.流动性2.捣实性3.稳定性或粘聚性。流动性的测定：对于小于坍落度小于10mm的拌合物用维勃仪来测定，实验时将拌合物按规定方法放入圆筒内的截头圆锥筒〔无底〕内，装满后垂直向上提走圆锥筒，再在拌合物锥体顶面盖一透明玻璃圆盘，然后开启震动台，同时计时，记录当玻璃圆盘底面布满水泥浆时所用的时间，以秒计，所读秒数即为维勃稠度值。捣实性和粘聚性测定：用捣棒敲击已坍落的混凝土拌合物的试体，观察其受击后下沉、坍落情况及四周秘水情况，然后再凭目测判定混凝土拌合物的粘聚性和保水性的优劣。P10923.混凝土的轻度和标号之间有什么关系，什么叫混凝土的强度等级，如何化分混凝土的强度等级？混凝土28天抗压强度值乘以10来命名标号。〔1〕混凝土的标号越高，强度越大。〔2〕混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。〔3〕混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。采用符号C与立方体抗压强度标准值(以N/mm2或MPa计)表示。混凝土的抗压强度是通过实验得出的，我国采用边长为150mm的立方体作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。<标准>规定以边长为150mm的立方体在〔20±3〕℃的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气或水中中养护28d，依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级.24.混凝土强度公式的含义和主要用途有哪些，影响混凝土强度的因素有哪些？混凝土强度公式的含义：fcu=A•fce(C/W-B)fcu----混凝土28d龄期的抗压强度〔MPa〕C---1m³混凝土中水泥的用量〔kg〕W---1m³混凝土中的用水量〔kg〕C/W---混凝土的灰水比fce---水泥的实际强度A、B---回归系数混凝土强度公式的用途:他很具有实用意义，在工程中普遍采用。例如欲用某强度等级的税基来配制一点强度的混凝土时，就可以采用此公式来估算应采用的水灰比，在所采用水泥强度等级及水灰比是，那么可以估算混凝土达28d期龄是的抗压强度值。影响混凝土强度的因素：①水灰比是影响混凝土强度的最主要因素，也是决定性因素，②骨料的影响：混凝土骨料级配良好、砂率适当时，形成坚强密实的骨架，有利于提高强度③养护温度及湿度的影响：温度是决定水泥水化作用速度快慢的重要条件，养护温度高，水泥早期水化速度快，混凝土的早期强度就高。湿度是决定水泥能否正常进行水化作用的必要条件，浇筑后的混凝土所处环境湿度相宜，水泥水化反响顺利进行，使混凝土强度得以充分开展。假设环境湿度较低，水泥不能进行正常水化作用，甚至停止水化，这将严重降低混凝土的强度。④龄期，正常养护条件下，混凝土的强度随龄期的增加而不断增大。⑤其他因素的影响，如施工方法、实验条件等。25.什么是混凝土的耐久性，包含哪些内容，定义如何，提高混凝土耐久性的具体措施有哪些？混凝土耐久性：混凝土在长期外界因素作用下，抵抗外部和内部不利因素影响的能力。它是决定混凝土结构是否经久耐用的一项重要性能。包括①抗渗性：混凝土抵抗压力液体渗透作用的能力。②抗冻性：指硬化混凝土在水饱和状态下，能经受屡次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。③抗侵蚀性：混凝土抵抗所处环境中侵蚀介质侵蚀作用的能力，主要取决于所用水泥的品种及混凝土的密实度。④碳化：指混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在湿度相宜时的化学反响，生成碳酸钙和水，也称混凝土的中性化。提高混凝土耐久性的措施：①选用适当品种的水泥②严格控制水灰比并保证有足够的水泥用量。③选用品质良好、级配合格的骨料④掺用减水剂、引气剂等外加剂，以改善混凝土结构。⑤保证混凝土施工质量。即要搅拌均匀、浇捣密实、加强养护，防止产生次生裂缝。26.什么是混凝土的抗渗性，提高混凝土抗渗性的关键是什么？混凝土抗渗性：混凝土抵抗压力液体渗透作用的能力。提高措施：提高混凝土抗渗性的关键在于提高混凝土的密实度，具体措施有：混凝土尽量采用低水灰比，骨料要致密，干净，级配良好，混凝土施工振捣要密实，养护混凝土要有适当的温度、充分的湿度及足够的时间，另外可掺加引气剂或引气减水剂。27.普通混凝土施工中要注意哪些问题，如何正确进行混凝土的养护？混凝土施工注意问题：1)必满混凝土在运输浇捣过程中可能发生的横向运动，如不能防止应设法纠正或补救。2)垂直降落的高度以不发生离散为限。如有离散现象，应装设落料筒带，必要时，在落料筒带内装减速设备或用其他方法防止。在较高的模板内落料时，要防止砂浆贴结在模板级钢筋上。3)混凝土要尽可能卸在最靠近浇捣的地方，不要转运，并且要分散卸下，不要成大堆的积在一起，这样可以防止混凝土在模板内流向远处，不但可以防止离散，还未减小坍落度创造了条件，是振动器的捣实工作能够发挥最大效能，同时减少了加水量，节约了用料。4)混凝土一律找水平面分层浇筑，每层不要过厚，以30-50cm为宜，人工浇筑要减为20cm，最好在下层未完全凝固以前继续浇筑上层。5)在深而狭的模板内，为防止混凝土因纵向运动而产生的分层现象，可以改变坍落度要求防止分层现象，即底部用较稀的混凝土，向上逐渐变浓，这样下部易于捣实，上部的石子也不知下沉。6)用振动器振捣，必须有适宜的稠度，如果在稀混凝土中用振动器，必发生分层现象，要有方案，有规律地在规定间隔和一定深度中使用振动器，否那么不能保证混凝土的均匀性。养护：混凝土浇捣完毕，需保持适宜的温度和湿度，是水泥的水化作用得以圆满进行，到达要求的强度和耐久性，这就是混凝土的养护。28.什么叫混凝土挖佳绩，有哪些主要类型，其特性与功用如何？外加剂：指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量不大于水泥质量的5%。目前有普通减水剂，早强剂，缓凝剂，引气剂，高效减水剂，早强减水剂，缓凝减水剂，缓凝高效减水剂，引气减水剂，防水剂，阻锈剂，加气剂，防冻剂，着色剂，泵送剂等17种。主要功能：改善馄饨拌和物的和易性，提高混凝土的强度和耐久性，节约水泥用量，调节混凝土的凝结硬化速度，调节混凝土的含气量，降低水泥的初期水化热火延缓水泥水化放热速度，改善混凝土的毛细孔结构，提高骨料与水泥石界面的粘结力，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止钢筋锈蚀。29.什么叫减水剂，