土木工程材料电子教案(苏达根)第章无机胶凝材料
土木工程教案3
3.6 特性水泥和专用水泥 3.6.1 铝酸盐水泥 3.6.2 中热水泥和低热矿渣水泥 3.6.3 道路水泥 3.6.4 其他水泥
基础知识
3.6 特性水泥和专用水泥
观察与讨论
钢筋混凝土开裂
某钢筋混凝土基墩使用5年后出现大量裂纹。经 检查混凝土环境水，其pH=5.5；SO42-含量为6 000 mg/L；Cl-含量为400 mg/L。该混凝土采用普通硅酸 盐水泥。请讨论此钢筋混凝土开裂的原因。
工程实例分析
（2）熟料矿物组成对早期强度及水化热的影响
现象
以下是A、B两种硅酸盐水泥熟料矿物组成百分 比含量，请分析A、B两种硅酸盐水泥的早期强度及 水化热的差别。
讨论
工程实例分析
现象
（3）挡墙开裂与水泥的选用பைடு நூலகம்
某大体积的混凝土工程，浇筑两周后拆模，发现 挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝。该工程使用某立窑水 泥厂生产的42.5Ⅱ型硅酸盐水泥，其熟料矿物组成如 下： C3S 61％；C2S 14％；C3A 14％；C4AF 11％。
历史回顾
金字塔使用的胶凝材料
古埃及人发现尼罗河流域盛产 的石膏可以做成很好的粘结材料。 他们发现，把开采出来的石膏碾碎 磨细，再加上少量粘土一起煅烧， 就会失去一部分结晶水成为熟料。 熟料中加水，调成糊状，过不了多 久又会重新变硬，而且石膏糊粘性 甚好。由此，埃及人发明了与水泥 相似的石膏粘结剂，并用它创造了 世界建筑史上的奇迹——金字塔。 这些金字塔是由巨大的石块以石膏 复合胶凝材料粘结而成的具有良好 的耐久性。
创新能力培养
(1) 提高石膏制品的耐水性
(2) 漫谈土壤固化剂
常见问题及解答
3-1 为何矿渣水泥、火山灰水泥的耐腐蚀性优于 硅酸盐水泥？ 3-1 解答 3-2 为何粉煤灰水泥的干缩性小于火山灰水泥？ 3-2 解答
土木工程材料学习课件第2章无机胶凝材料2`
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
水泥的水化示意图2
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
水泥的水化示意图3
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
水泥的水化示意图4
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
凝材料2`
影响水泥石结构的因素
• 水灰比（Water/Cement） • 水化程度 • 水化时间－龄期 • 温度
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
养护对水泥强度发展的影响
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土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
蒸气养护的水泥混凝土构件
•蒸汽养护 PPT文档演模板
P·P
P·F P·C
不溶物
（质量 分数）
烧失 量
（质 量分数 ）
≤0.75
≤3.0
≤1.50
≤3.5
-
≤5.0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
三氧化 硫
（质量 分数）
氧化镁
（质量 分数）
≤3.5
≤5.0a
≤6.0b ≤4.0
-
≤3.5
≤6.0b
氯离子 （质量 分数）
≤0.06
a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。 •b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。 •c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。
土木工程材料学习课件第2章无机胶 凝材料2`
土木工程材料课件——第3章 无机胶凝材料
水泥
水泥是重要的建筑材料之一，是水硬性胶凝材料的典型
代表。广泛应用于建筑工程、道路、桥梁、水利、国防工程 等。水泥作为胶凝材料可以用来制作混凝土、钢筋混凝土和 预应力混凝土构件，也可用来配制各类砂浆用于建筑物的砌 筑、抹面、装饰等，被称为建筑工业的“粮食”。目前我国 的水泥产量高居世界各国之首。
1.最早的水泥
水玻璃块状成品
小结
气硬性胶凝材料的定义和分类：
石灰、石膏、镁质胶凝材料、水玻璃都是气硬性胶凝材， 在现代建筑中是很常见的建筑材料。 (1)石灰品种很多，各种石灰产品都统称石灰。石灰的强
度很低，主要来源于Ca(OH)2的结晶和碳化。
利用石灰的特性可将其用于拌制砂浆、配制灰土三合土、
制作石灰碳化板和硅酸盐制品等。
（2）石灰的硬化
Ca（OH）2从饱和溶液中析出，晶体互相交叉连生， 从而提高强度。——此过程称为石灰的“结晶”过程，会 发生体积收缩现象 Ca（OH）2空气中的CO2发生化学反应，形成CaCO3 使石灰的强度逐渐提高——此过程称为石灰的“碳化”过 程
干燥结晶硬化：
水分蒸发，产生毛细管压力，压密石灰粒子
“十五”以来历年我国水泥散装水泥发展示意
160000 140000 120000 单位：万吨
100000
80000 60000 40000 20000 0 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 2007年 2008年
水泥产量（万吨）
散装水泥供应量（万吨）
水泥的特点和适用范围
5. 使用简单，维护方便。
水泥适用范围
不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且
也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。
3.4.1 水泥的分类
《土木工程材料(第3版)》教学课件第2章 无机气硬性胶凝材料
Na2O.nSiO2+CO2 +mH2O
Na2CO3+nSiO2.mH2O
上述反应因空气中二氧化碳含量太低而进行很慢，使用 中加入氟硅酸钠作为促硬剂，以加快水玻璃的硬化。
2 [ Na2O.nSiO2 ]+Na2SiF6 +mH2O
6 NaF+(2n+1)SiO2.mH2O
2.3 水玻璃
三、水玻璃的技术性能
（1）粘结力强，强度较高。水玻璃混凝土的抗压强度可达 15－40MPa。 （2）耐酸性好，硬化后的主要成份为二氧化硅，可抵抗多 数有机酸、无机酸侵蚀性气体。适宜配制水玻璃耐酸混凝 土、耐酸砂浆。 （3）耐热性好，可配制耐热水玻璃混凝土、耐热砂浆、耐 热胶泥。 （4）耐碱性和耐水性差，由于水玻璃硬化过程中反应不完 全，部分未反应的水玻璃在水中和碱性溶液中均可以溶解， 所以水玻璃不耐水，不耐碱。
2.3 水玻璃
四、水玻璃的应用
（1）用于土壤加固。将水玻璃与氯化钙溶液交替灌入土 壤中，两种溶液反应生成硅酸胶体，胶结和填充土壤空隙， 阻止水分的渗透，增加土壤的密实度和强度。
（2）涂刷建筑物表面。涂刷材料表面或浸渍多孔材料， 增加材料的密实度和强度，提高其抗风化能力。但不能对 石膏制品进行涂刷和浸渍，因为水玻璃能与石膏反应生成 硫酸钠晶体，产生体积膨胀，造成破坏。
2.1 石灰
2.石灰的硬化
石灰浆体的硬化包括碳化作用和分逐渐蒸发或被砌体吸收，使
Ca(OH)2溶液过饱和而逐渐结晶析出，促使石灰浆体硬化，与逐渐失去水 分的胶体结合成固体。
（2）碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳和水化合成为碳酸钙的过 程。
Ca(OH)2+ CO2 + nH2O
《土木工程材料》课程教学大纲
《土木工程材料》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质与定位本课程是土木工程专业学生的专业必修课，在人才培养中具有重要地位，学生在学习了《化学》、《材料力学》、《工程地质》等课程之后，通过本课程的学习，能使学生获得有关土木工程材料的性质与应用的基本知识和必要的基本理论，能正确认识、合理选择和使用土木工程材料，能获得主要土木工程材料实验的基本技能训练，掌握土木工程材料的检验、运输与保管等相关知识，并为后续《桥梁工程》、《路基路面工程》、《道路工程》、《混凝土与砌体结构》等课程的学习和今后从事专业技术工作打下基础。
三、课程目标1.知识目标：掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法，熟悉土木工程材料的有关国家标准。
2.能力目标：针对不同工程，能合理选用材料；掌握土木工程材料实验的基本方法和基本技能，具备对常用土木工程材料质量进行检测的能力，并能够判断质量是否合格；具备处理实验数据、分析实验结果、编写实验报告的能力3.素质目标：具备未来工程师的严谨求实、扎实勤恳的学习风气，培养学生独立思考和严肃认真一丝不苟的工作作风四、主要内容和要求第一章土木工程材料的基本性质【目的要求】1、掌握土木工程材料的基本物理性质和力学性质2、熟悉土木工程材料耐久性的基本概念3、了解土木工程材料的基本组成、结构和构造及其与材料基本性质的关系【教学设计建议】通过引入生动的工程实例引起学生对本门课的兴趣，在讲授中借助工程视频、实验动画等丰富课堂教学。
【讲授内容】1、土木工程材料的基本性质，包括基本物理性质、热工性质、力学性质、化学性质2、材料的耐久性以及材料的组成、结构与构造第二章无机胶凝材料【目的要求】1、掌握硅酸盐水泥的矿物组成，了解其硬化机理，熟练掌握硅酸盐水泥等几种通用水泥的性能特点2、熟悉石灰等气硬性胶凝材料的硬化机理性质及使用要点，熟悉其主要用途3、了解特性水泥和专用水泥的主要性能及使用特点【教学设计建议】通过本章的学习，熟悉常用无机胶凝材料的性质，以期在工程中能合理选用。
《土木工程材料》第4章无机胶凝材料
• 块状生石灰：CaO； • 生石灰粉：CaO； • 熟(消)石灰粉：Ca(OH)2；石灰膏(浆)：
Ca(OH)2、H2O；
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土木工程材料
制备工艺与产品
煅烧温度较低，时间较短时，
欠火石灰
煅烧温度较高，时间较长时，
石灰石 过火石灰
1000～1200C
生石 灰粉
磨细
生石灰
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土木工程材料
4.2 水硬性胶凝材料
内容提要 概述
4.2.1 通用硅酸盐水泥
4.2.2 特性水泥
上一内容 下一内容 回主目录Biblioteka 土木工程材料内容提要
• 学习
➢ 通用硅酸盐水泥的矿物组成，及其与其他水泥的差 别；
➢ 水泥的生产过程及其对性质的影响。
• 掌握
➢ 水泥凝结硬化机理和凝结硬化过程的影响因素； ➢ 应用这些基本理论，说明水泥和混凝土的性质，指
• 硅酸盐系水泥品种
➢ 硅酸盐水泥 ➢ 普通硅酸盐水泥； ➢ 掺大量混合材的硅酸盐水泥 ➢ 特性硅酸盐水泥
硅酸盐水泥有PⅠ和 PⅡ两类，后者含有
混合
特
硅酸盐水泥
普
性
通
硅 酸
硅酸盐系水泥
硅
酸
盐
盐
水 泥
掺混合材硅酸盐水泥
水
泥
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土木工程材料
水泥在土木工程中的重要作用
• 水泥是当今产量与用量最大的土木工程材料！ • 水泥及其砂浆、混凝土与纤维水泥等水泥基材
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土木工程材料
纸面石膏板的生产工艺流程
纸 面 石 膏 板 生 产 线
土木-土木工程材料教案
烟台大学土木工程学院教案201*～201*学年第二学期院系土木工程学院教研室基础教研室课程名称土木工程材料适用班级**级土木工程主讲教师***职称讲师二○一一年十一月首页注：表中（）选项请打“√”课程教案注：课程教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份；重复班授课可不另填写教案，尽量控制在1页以内。
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土木工程材料课(第二版)后题答案(苏达根主编)
土建土木工程材料（第二版）课后题答案（苏达根主编版）第一单元建筑材料的基本性质一、填空题1．材料的吸湿性是指材料在________的性质。
2．材料的抗冻性以材料在吸水饱和状态下所能抵抗的________来表示。
3．水可以在材料表面展开，即材料表面可以被水浸润，这种性质称为________。
4．材料地表观密度是指材料在________状态下单位体积的质量。
答案：1．空气中吸收水分2．冻融循环次数3．亲水性4．自然二、单项选择题1．孔隙率增大，材料的________降低。
A、密度B、表观密度C、憎水性D、抗冻性2．材料在水中吸收水分的性质称为________。
A、吸水性B、吸湿性C、耐水性D、渗透性答案：1、B 2、A三、是非判断题1．某些材料虽然在受力初期表现为弹性，达到一定程度后表现出塑性特征，这类材料称为塑性材料。
错2．材料吸水饱和状态时水占的体积可视为开口孔隙体积。
对3．在空气中吸收水分的性质称为材料的吸水性。
错4．材料的软化系数愈大，材料的耐水性愈好。
对5．材料的渗透系数愈大，其抗渗性能愈好。
错四、名词解释1．材料的空隙率：材料空隙率是指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积(开口孔隙与间隙之和)占堆积体积的百分率2．堆积密度：是指粉状或粒状材料在堆积状态下单位体积的质量。
五、问答题1．生产材料时，在组成一定的情况下，可采取什么措施来提高材料的强度和耐久性？答案：主要有以下两个措施：（1）降低材料内部的孔隙率，特别是开口孔隙率。
降低材料内部裂纹的数量和长度；使材料的内部结构均质化。
（2）对多相复合材料应增加相界面间的粘结力。
如对混凝土材料，应增加砂、石与水泥石间的粘结力。
2．决定材料耐腐蚀性的内在因素是什么？答：决定材料耐腐蚀的内在因素主要有（1）材料的化学组成和矿物组成。
如果材料的组成成分容易与酸、碱、盐、氧或某些化学物质起反应，或材料的组成易溶于水或某些溶剂，则材料的耐腐蚀性较差。