4.水泥中石膏掺量的确定
水泥中石膏掺量的确定 （讲 稿） 所谓石膏适宜掺量，是指能使水泥凝结正常、强度高、安定性良好、比较经济的掺量。水泥中的石膏组分，不仅是起缓凝作用，加入适量时，还起提高水泥强度、特别是早期强度的作用；但加入过多，则会引起安定性不良，造成水泥石体积膨胀、降低强度。 一、硅酸盐水泥的水化、硬化和水化性能： 水泥的水化过程很复杂，可用下图简单表示： C3S β- C2S C3A 石膏 C4AF [次 快] [慢] [极 快] [快 溶] [略 慢] C3SHX C2S HY
（水化C3S） （水化C2S）
C-S-H凝胶 + Ca(OH)2 [饱和溶液]
（C/S≈） C4AH13
(水化C3A，六方片状晶体) [介稳态，无石膏时导致瞬凝]
C-S-H凝胶 C3A3CsH32 C3(A , F)3CsH32 C4 (A , F) H13 （C/S=~） (三硫型水化硫铝酸钙 (铝、铁钙矾石AFt) （水化铝、铁酸钙 Aft，针状，称钙矾石；放热） 固溶体）[介稳态]
[慢] [当SO24耗尽后 [当SO24耗 尽后 还剩C3A时] 还剩C4AF时] C3ACsH12 C3(A , F) CsH32 (单硫型水化硫铝酸钙Afm，六方片状) (铁置换AFm固溶体)
水化硅酸钙 C3AH6 C3A（CsCH）H12 C3(A , F) （CsCH）H12 C3 (A , F) H４ （微 晶体 ） （水 化铝 酸钙 晶体 ） （水 化固 溶体 ） （水 化固 溶体 ） （水酸钙化铝固溶、铁体）
图中缩写注：CmSHn－ 水化硅酸钙，m、n为克分子数； Cs－水化硫酸钙； Hw―― 结合水，w为水克分子数； CH－ 氢氧化钙； (A , F)－ 铁与铝间比例不定的固溶成分； 粗体－主要水化产物。
图1 水泥的水化过程示意图 水泥加水后，C3A立即发生反应，C3S 和C4AF也很快水化，而C2S则水化较慢。电镜观察，可见几分钟后在水泥颗粒表面生成钙矾石(AFt)针状晶体、无定形的水化硅酸钙（C-S-H）以及Ca(OH)2或水化铝酸钙等六方板状晶体。由于钙矾石不断生长，使液相中SO离子逐渐减少并在耗尽后，就会有单硫型水化硫铝（铁）酸钙出现(AFm)。如石膏不足，还有C3A和C4AF剩余，则会生成单硫型水化物、C4 (A , F) H13固溶体、甚至单独的C4 A H13，而后两者处于介稳状态，有逐渐转变成等轴晶体C3(A , F) H6、C3A H6的趋势。 水泥水化、硬化可分为三个阶段： 1．钙矾石形成期：C3A率先水化，在石膏存在的条件下，迅速形成钙矾石晶体；C3S迅速水化析出Ca(OH)2晶体。第一次放热。晶体开始相互连接、交织形成桥架，开始初凝。 ２．水化加速期：水泥加速水化，生成大量C-S-H凝胶体和、Ca(OH)2晶体，覆盖了水泥颗粒；钙矾石晶体长大并初步连接成庞大的空间网架，凝胶体填入网架中孔隙，使水泥浆凝结，强度增加，达到终凝；大量放热（第二次放热）。 3．结构形成和发展期：石膏耗尽，三硫型钙矾石Aft向单硫型水化硫铝酸钙Afm转化，放热减缓、趋于稳定，生成一系列水化产物；水化产物不断増加并填入由水所占有的孔隙中，逐渐连接、相互交织、结构趋于致密，强度不断增长，发展成硬化的水泥浆体。 二、水泥凝结性能与石膏适宜掺量的确定： 1.水泥凝结：标志着水泥浆体失去流动性而具有一定的塑性强度。 (1)凝结时间：初凝时间与C3A、C4AF水化及 C3S 开始迅速水化（初步形成桥架）有关；终凝则由水泥颗粒被水化硅酸钙完全覆盖决定（形成庞大网架且网架内填充增多）。凝结时间还因K2O、Na2O、加水量（水大慢凝但强度低）、温度、细度等而变化。 (2)石膏的作用及缓凝机理： 石膏的作用是：调节凝结时间，提高早期强度，还能降低水泥石干缩变形，改善耐蚀、抗冻、抗渗性等，在矿渣水泥中可作激发剂，起增强作用。 石膏的缓凝机理是：水化的C3A在石膏、饱和Ca(OH)2溶液中形成钙矾石,长在水泥颗粒表面上,成为一层薄膜，封闭了水泥颗粒，阻止水的进入，延缓了C3A的水化。当表面结晶压力达到一定值后，将薄膜局部胀裂，水又进入 凝结 时间 范围 强 度 薄膜，与水泥颗粒继续水化，又封闭、胀裂，反复进行。 28d 终凝
因此，缓凝是钙矾石薄膜阻水的结果。 缓凝时间与石膏掺量不成正比，如右图示：当水泥 3d 初凝 中SO3＜%时无缓凝作用，＞2 .5%时缓凝作用不再显 着，却会因水泥石结硬后尚存有石膏继续与C3A形成钙 矾石造成膨胀破坏。我国一般取%~% 之间。国标 SO3（％） 规定通用硅酸盐水泥的SO3不超过％（矿渣硅酸盐水 图2 石膏适宜掺量
泥的SO3不超过％）。 2.石膏适宜掺量：石膏适宜掺量难以精确计算，应以24小时石膏刚好SO3耗尽为宜。通常用试验方法确定：即将同一熟料按不同石膏掺加量磨至相同细度，分别测凝结时间与强度,确定石膏适宜掺量(见图2)。以初凝和终凝适宜、3d和28d强度最高为石膏最佳掺量。 石膏适宜掺量与熟料矿物组成、碱含量、混合材中Al2O3含量和细度有关。熟料中C3A高时石膏应多掺；混合材中Al2O3含量高时石膏应多掺；水泥细时石膏也应多掺；熟料中含碱高时，碱（Na2O、K2O）的水化物析出NaOH、KOH，然后再与石膏作用生成Na2SO4 、K2SO4
和Ca(OH)2，要消耗一部分石膏, 石膏也应多掺，还有人认为K2SO4还会进一步与石膏生成钾
石膏（K2SO4CaSO4H2O），还要消耗一部分石膏,故石膏还应再多掺；熟料中SO3高时石膏应少掺，混合材中SO3高时一般情况下石膏也应少掺。 FM李认为：普通硅酸盐水泥熟料中C3A＜7％时，水泥中SO3最大含量≯％，C3A＞7％时，水泥中SO3最大含量≯％；美国材料试验学会（ASTM）提出对普通波特兰水泥中SO3
的最大限制值为：C3A≤8％时，水泥中SO3最大含量≯％，C3A＞8％时，水泥中SO3最大含
量≯％。 近年来，许多厂为迎合一部分用户对早期强度的苛求，熟料片面追求过高的铝氧率即高C3A含量，C3A往往＞8％甚至高于10％，却忽视了水泥中SO3含量的问题，也是造成水泥28天强度偏低的原因之一。当熟料C3A确实需要很高时，应该通过石膏适宜掺量这方面的试验工作，找出石膏最佳掺量，以使熟料发挥出最大强度潜力。 除二水石膏外，天然硬石膏和化工副产品石膏也可作缓凝剂。尽管硬石膏溶解度比二水石膏大，不过它的溶解速度很慢，为满足缓凝要求，其加入量以SO3计，一般要比二水石膏 适当增加。有些厂两种石膏混合使用效果也很好。化工副产品石膏中含有少量游离酸，会使凝结时间过长，应纯化处理（洗涤或用碱性物质中和）才能很好利用。 三、用作混合材的粉煤灰及单独粉磨后掺磨细粉煤灰： 1.用作水泥混合材的粉煤灰的品质： 粉煤灰化学成分：SiO235%~60%，Al2O313%~40%，CaO2%~5%，Fe2O32%~12%，未燃尽碳（以烧失量计）1％～24％。 矿物组成：玻璃体含量50％～70％，晶体部分主要是莫来石（3 Al2O32 SiO2）、石英（α－ SiO2），还有赤铁矿、磁铁矿。 粒度：=1%~35%，＜30μm的颗粒占30％～35％，比表面积200～390m2/kg。 真密度：1800～2400kg/m3，视密度（容积密度）520～880 kg/m3。 活性来源：游离SiO2 和Al2O3，含量越高，活性越高。实心球形玻璃体含量越高，活性越高。不规则多孔玻璃体含量越高，需水量大，活性下降。未燃尽碳轻质多孔，需水量大，降低强度。由于高温熔融外壳致密，水化速度较慢，故粉煤灰硅酸盐水泥强度增进率最低。 2.用作水泥混合材的粉煤灰的技术要求： 表 1 用作水泥混合材的粉煤灰的技术要求（GB1596-91） 序号 指 标 Ⅰ级 Ⅱ级 序号 指 标 Ⅰ级 Ⅱ级 1 烧失量（％），不大于 5 8 3 三氧化硫（％），不大于 3 3 2 含水量（％），不大于 1 1 4 28d抗压强度比（％），大于 75 62
100试验样品28d抗压强度抗压强度比（％）＝％对比样品28d抗压强度
试验样品用30％粉煤灰和70％硅酸盐水泥配成，对比样品即硅酸盐水泥。粉煤灰要求含水量＜1％，细度方孔筛筛余为5％～7%。试验用硅酸盐水泥安定性必须合格，28d抗压强度＞，比表面积290～310m2/kg，石膏掺量（外掺）SO3计为％～％。 3.粉煤灰的强度作用：粉煤灰中的活性SiO2 和Al2O3，与熟料矿物的水化产物——碱性激发剂Ca(OH)2反应，生成水化铝酸钙（C3AH6）和水化铝硅酸钙组分；其非活性部分和尚未水化部分起填充作用，降低水泥石中水所占有的孔隙，提高水泥石的致密性，提高强度。 4.后掺磨细粉煤灰：单独磨细的粉煤灰可以比与熟料共同粉磨的粉煤灰获得更细的粒度，其比表面积可以达到500～600m2/kg。只要后掺量适宜，不仅比共同粉磨的粉煤灰提高了反应速度，生成更多的水化组分，而且有更多、更细小的颗粒可填充水泥石孔隙，降低水泥标准稠度需水量，进一步提高水泥石的致密性，提高强度。但掺入量不宜过多。否则比表面积过大，水泥标准稠度需水量增高，反而降低强度。 5. 粉煤灰与石膏掺量的关系：矿渣中的Al2O3与CaO在高温下已形成C3A，故应比硅酸盐水泥多掺石膏。而粉煤灰中的Al2O3则因CaO较低而未形成C3A，且其球形颗粒表面结构致密，尽管有Ca(OH)2和石膏的激发，水化速度还是很慢，水化7天后粉煤灰颗粒几乎无变化，28天表面才初步水化；而又因粉煤灰水泥中熟料比例相对较少，水化产物比硅酸盐水泥碱度低，故石膏不仅不需多掺，还可相应比硅酸盐水泥减少。 粉煤灰中的SO3若以Na2SO4、K2SO4形式存在时，对水泥和混凝土无害，但要将其SO3
计入水泥SO3总量。当以硫化物存在而含量又较多时，会产生膨胀并锈蚀钢筋，必须加以限
制。
……完…… 高而丰
2007年7月于兴隆水泥厂 精心搜集整理，只为你的需要
建筑材料第4章水泥复习题及答案.
第4章水泥复习思考题参考答案一、填空题1.建筑工程中通用水泥主要包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥六大品种。
2. 硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥熟料、规定的混合材料、适量石膏经磨细制成的水硬性胶凝材料。
按是否掺入混合材料分为I型硅酸盐水泥和Ⅱ型硅酸盐水泥，代号分别为P·I和P·Ⅱ。
3. 硅酸盐水泥熟料的矿物主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙。
其中决定水泥强度的主要矿物是硅酸三钙和硅酸二钙。
4. 国家标准规定，硅酸盐水泥的初凝不早于45 min，终凝不迟于390 min。
5. 硅酸盐水泥的强度等级有42.5 、42.5R 、52.5 、52.5R 、62.5和62.5R六个级别。
其中R型为早强型，主要是其3 d强度较高。
6．硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的细度以比表面积表示，其值应不小于300m2/kg。
7. 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的性能，国家标准规定：（1）细度：通过80µm的方孔筛，筛余量不超过10％；（2）凝结时间：初凝不早于45min ，终凝不迟于600min；（3）体积安定性：经过雷氏夹法法检验必须合格。
8．矿渣水泥与普通水泥相比，其早期强度较低，后期强度的增长较快，抗冻性较差，抗硫酸盐腐蚀性较好，水化热较低，耐热性较好。
9．普通水泥中由于掺入少量混合材料，其性质与硅酸盐水泥稍有区别，具体表现为：（1）早期强度较低；（2）水化热较大；（3）耐腐蚀性稍差；（4）耐热性较差；（5）抗冻性、抗碳化性能好。
10．混合材料按照其参与水化的程度，分为活性混合材料和和非活性混合材料。
二、选择题1. 有硫酸盐腐蚀的混凝土工程应优先选择（C）水泥A硅酸盐 B 普通 C 矿渣 D 高铝2. 有耐热要求的混凝土工程，应优先选择（B）水泥。
A硅酸盐 B 矿渣 C 火山灰 D 粉煤灰3. 有抗渗要求的混凝土工程，应优先选择（C）水泥。
建筑材料课件混凝土的施工配合比ppt
（一）确定混凝土基准配合比
式中： αa、αb——回归系数；应根据工程所 用的水泥、骨料，通过试验由建立的水灰 比与混凝土强度关系式确定；当不具备上 述试验统计资料时，可取碎石混凝土 αa＝ 0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb ＝0.33。 fce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。 当确定fce值时， fce可根据3d强度或快测强 度推定28d强度关系式得出；当无水泥28d 抗压强度实测时，按fce=γ· fce，g确定。
α——混凝土的含气量百分数，在不 使用引气型外加剂时，可取α＝1。
（一）确定混凝土基准配合比
（2）质量法 质量法又称为假定体积密度法。假定混凝土
拌合物的质量为mcp ，kg。
mc0 ms0 mg0 mw0＝mcp
s＝
ms0 ms0 mg0
100％
解方程组可得ms0、mg0。
（一）确定混凝土基准配合比
用量表示。例如水泥mc＝302kg，砂ms ＝690kg，石子mg=1278kg，水mw＝
181kg。 （2）以各组成材料用量之比表示。例如
上例也可表示为：mc：ms：mg＝1： 2.28：4.23，mw/mc＝0.60。
二、配合比设计的四个基本要求
满足结构设计的强度等 级要求；
满足混凝土施工所要求 的和易性；
设计配合比中的集料是以干燥状态为准计算出 来的。而施工现场的砂、石常含有一定的水分， 并且含水率随其后的变化经常改变。为保证混 凝土质量，现场材料的实际称量应按工地砂、 石的含水情况进行修正，修正后的配合比称施 工配合比。若施工现场实测砂含水率为a%，石 子含水率为b%，则将上述设计配合比换算为施 工配合比。
水泥质量知识竞赛试题库——简答题(64题)
1、什么是食品质量安全？答：食品质量安全是指食品质量状况对食用者健康、安全的保证程度。
用于消费者最终消费的食品不得出现因食品原料、包装问题或生产加工、运输、储存过程中的存在的质量问题对人体健康、人身安全造成或者可能造成不利影响。
食品的质量必须符合国家的法律、行政法规和强制性标准的要求，不得存在危及人体健康和人身财产安全的不合理危险。
2、简答水泥中掺加石膏的作用。
答：适量的石膏在水泥中主要起调节凝结时间的作用。
当石膏掺入量不足时，它不能抵消水泥铝酸钙的快凝作用，使水泥快凝；当石膏掺入量过大时，会影响水泥的长期安定性，同时由于硫酸钙水化较快，水泥的凝结时间反而会变快。
3、简述熟料中f-CaO 的危害。
答：f-CaO 是水泥熟料中的有害成份，水化时易产生体积膨胀，导致水泥强度下降，甚至龟裂、崩溃，偏高时会造成水泥安定性不良。
4、简述石灰石中MgO 的危害。
答：当石灰石中的MgO 偏高时，会造成熟料中MgO 偏高，而MgO 在熟料中是以游离态的方镁石存在，容易产生砼体积膨胀，造成安定性不良，同时会引起预热器堵塞、结皮严重等工艺事故。
5、水泥掺加混合材的意义？答：增加水泥产量；改善水泥性能；调解水泥品种（等级）；资源综合利用；降低生产成本。
6、熟料冷却的意义？答：提高熟料质量；回收热量，降低热耗；改善熟料易磨性，提高水泥磨产量；便于储存和运输。
7、影响水泥强度的主要因素有哪些？答：熟料的质量；混合材的品种和掺量；水泥的细度（或比表面积）。
8、水泥熟料中的率值及矿物成份有哪些？答：水泥熟料中的率值：KH、SM、IM。
熟料矿物成份有：硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）。
9、简述比表面积定义。
答：比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。
10、简述硅酸盐水泥熟料定义。
答：是一种由主要含CaO、SiO2 、Al2O3 、Fe2O3的原料按适当配比，磨成细粉，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的产物。
土木工程材料题库及答案
《土木工程材料》课程题库及参考答案2015.6.18绪论部分一、名词解释1、产品标准2、工程建设标准参考答案：1、产品标准：是为保证产品的适用性，对产品必须达到的某些或全部要求所指定的标准。
其范围包括：品种、规格、技术性能、试验方法、检验规则、包装、储藏、运输等。
建筑材料产品，如各种水泥、陶瓷、钢材等均有各自的产品标准。
2、工程建设标准：是对基本建设中各类的勘察、规划设计、施工、安装、验收等需要协调统一的事项所指定的标准。
与选择和使用建筑材料有关的标准，有各种结构设计规范、施工及验收规范等。
二、填空题1、根据组成物质的种类及化学成分，将土木工程材料可以分为、和三类。
2、我国的技术标准分为、、和四级。
参考答案：1、无机材料、有机材料、复合材料；2、国家标准、行业标准、地方标准、企业标准三、简答题1、简述土木工程材料的发展趋势。
2、实行标准化的意义有哪些？3、简述土木工程材料课程学习的基本方法与要求以及实验课学习的意义。
参考答案：1、土木工程材料有下列发展趋势：1）高性能化。
例如研制轻质、高强、高耐久、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
2）多功能化。
具有多种功能或智能的土木工程材料。
3）工业规模化。
土木工程材料的生产要实现现代化、工业化，而且为了降低成本、控制质量、便于机械化施工，生产要标准化、大型化、商品化等。
4）生态化。
为了降低环境污染、节约资源、维护生态平衡，生产节能型、利废型、环保型和保健型的生态建材，产品可再生循环和回收利用。
2、实行标准化对经济、技术、科学及管理等社会实践有着重要意义，这样就能对重复性事物和概念达到统一认识。
以建筑材料性能的试验方法为例，如果不实行标准化，不同部门或单位采用不同的试验方法。
则所得的试验结果就无可比性，其获得的数据将毫无意义。
所以，没有标准化，则工程的设计、产品的生产及质量的检验就失去了共同依据和准则。
影响水泥外加剂的适应性的因素
影响水泥外加剂的适应性的因素1、水泥熟料成分外加剂尤其是减水剂的使用效果随水泥熟料的矿物组成不同而有差异，其中C3A对适应性影响最大。
对于C3A含量高的水泥，减水剂的减水增强效果差。
随着水泥细度的增加，C3A的影响也愈加明显。
总之，C3A含量高的水泥一般与外加剂的适应性都要差一些。
2、水泥中石膏的种类及掺量当水泥生产中使用硬石膏，而又使用木钙、糖钙作缓凝减水剂时，混凝土拌合物的坍落度经时损失会明显增大，甚至发生“假凝”现象。
当水泥粉磨温度过高时，所掺入的二水石膏会部分脱水转变为半水石膏，这也会导致水泥净浆快凝而影响水泥与外加剂的适应性。
磷石膏、氟石膏等工业副产品，由于含有各种杂质，并且有效成分含量波动较大，也会影响水泥与外加剂的适应性。
3水泥中的碱含量一般认为随着水泥中可溶性碱含量增大，减水剂与水泥的适应性变差，减水剂的塑化效果降低，混凝土坍落度经时损失增大。
但是，对于含Na2SO4的水泥(或Na2SO4由外加剂中带入)，由于碱是以硫酸盐的形式存在，Na2SO4的溶解度及溶解速度比水泥中石膏大得多，溶解的SO42-与C3A反应生成钙矾石抑制水泥水化，从而可以部分抵消由于碱含量增大对水泥的促凝作用以及对外加剂与水泥适应性的劣化作用。
4、水泥中混合材的种类及掺量不同种类混合材对减水剂的吸附产生不同影响，矿渣对萘系减水剂的吸附量小于煤矸石，因此一般情况下掺矿渣的水泥与减水剂的适应性优于掺煤矸石的水泥。
一般而言，由于火山灰质混合材具有较大的内比表面积，其对减水剂的吸附量也就较大，因此掺火山灰的水泥与减水剂的适应性较差，主要表现为混凝土流动性差，坍落度经时损失大。
而掺不同品种粉煤灰的水泥与减水剂的适应性差异较大，一般使用优质粉煤灰(含碳量≤5%)时，减水剂塑化效果好；而使用粗粉煤灰，含碳量＞5%的粉煤灰时减水剂的塑化效果差。
在拌制混凝土时掺入的各种矿物掺合料，与水泥混合材一样对外加剂的作用效果有影响。
在外加剂掺量相同的情况下，掺矿物掺合料的混凝土与不掺者相比，其流动性因粘稠而变小，故此时应适当增大外加剂掺量或调整外加剂配方。
三大平衡计算
第1讲配料计算1.1配料方案的选择因为硅酸盐水泥熟料是由两种或两种以上的氧化物化合而成，因此，在水泥生产中控制各氧化物之间的比值（即率值），比单独控制各氧化物的含量，更能反映出对熟料矿物组成和性能的影响。
故常用表示各氧化物之间相对含量的率值来作为生产控制的指标。
为了获得较高的熟料强度，良好的生料易烧性以及易于控制生产，选择适当的熟料三率值是非常必要的。
1.1.1 熟料率值的确定众所周知，C3S是熟料的主要矿物，在水泥水化过程中水化速度最快，对熟料的3d、28d强度起着关键性的作用，而实际生产中熟料的C3S含量由熟料的KH来决定的。
当熟料中的KH值在0.86~0.92之间时，R3、R28值均较高；当KH≥0.91时，虽然R3较高，但R28已呈下降趋势，此时，熟料烧成已经较困难，f-CaO不易控制，对强度有较大影响。
因此，KH取0.86~0.90为熟料最佳控制范围，可以保证熟料的3天和28天强度[2]。
若熟料SM过高，则由于高温液相量显著减少，熟料煅烧困难，C3S不易形成；SM过低，则熟料因硅酸盐矿物少而熟料强度低，且由于液相量过多，易出现结大块、结炉瘤、结圈等，影响窑的操作。
SM一般控制在2.3~2.7范围内。
若IM过高，熟料中C3A含量多，液相粘度大，物料难烧，水泥凝结快。
IM 过低，虽然液相粘度小，液相中质点易于扩散对C3S形成有利，但烧结范围窄，窑内易结大块，不利窑的操作。
IM一般控制在1.5~1.7范围内。
表2-1 国内主要水泥生产公司熟料率值及液相量[3]两高一中方案即高SM、高IM、中KH、低液相量配料方案，其值控制为:KH=0.88±0.02、SM=2.5±0.1、IM=1.6±0.1、L=20%~25%。
从我国冀东等公司的预分解窑生产实践看，两高一中方案是适当的。
本次设计为一台预分解窑，根据生产实践和设计要求选择两高一中方案即高SM、高IM、中KH、低液相量配料方案，其值控制为:KH=0.88±0.02、SM=2.5±0.1、IM=1.6±0.1、L=20%~25%。
土木工程材料综合复习题
综合复习试题及参考答案综合复习题一、名词解释1.软化系数2.石灰的“陈伏〞3.非活性混合材4.混凝土X变5．亲水性材料6．骨料颗粒级配7．屈强比8．木材纤维饱和点9．孔隙率10．气硬性胶凝材料11．混凝土立方体抗压强度标准值12．钢材时效13．混凝土标准养护：二、填空题1. 在混凝土拌合物中参加减水剂，会产生以下各效果：当原配合比不变时，可提高拌合物的_______________；在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下，可减少_______________及节约_______________；在保持流动性和水泥用量不变的情况下，可以减少_______________和提高_______________。
2. 当材料的润湿角θ为_______________时，称为憎水性材料。
3. 混凝土进展抗压强度测试时，在下述几种情况下，强度实验值将增大还是减小？〔1〕试件尺寸增大：_______________；〔2〕试件高宽比增加：_______________；(3) 试件受压面加润滑剂：____________；(4) 加荷速度加快：___________。
4. 混凝土的碳化又叫________。
5. 脆性材料适宜承受________荷载，而不宜承受________荷载。
6. 国家标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于________，终凝时间不得迟于________。
7．水玻璃模数越大，耐酸性越。
8．在混凝土配合比设计中，为了同时满足强度和耐久性要求，应当控制最大和最小。
9．石膏板较广泛用于房屋建筑工程中，主要是其具有、、和等功能。
10．石油沥青的牌号是按粘性指标划分的，并保证相应的塑性指标和温度敏感性指标。
11．砂的三个级配区是按孔尺寸为0.60mm筛上的划分的。
12．对硅酸盐水泥早期强度奉献最大的熟料矿物成分是和。
13．可作为硅酸盐类水泥活性混合材的主要品种有、和。
14．现有钢号Q235-A.F和Q390-E，寒冷地区承受动荷载的桥梁构造应优先选用，此钢种类属于钢。
【干货】提升水泥品质的十项措施
【干货】提升水泥品质的十项措施1调整熟料的矿物组成水泥熟料是生产水泥的基础材料.从不同的要求出发,水泥熟料应具有不同的矿物组成.从与减水剂形容性来看,C3A吸附减水剂的能力最强,其次是C4AF,C3S与C2S对减水剂的吸附较少,应减少C3A和C4AF的含量.从开裂性来看,随着C3S含量增加,水泥的抗压强度比抗折强度更快地增大,抗裂性变差.从水化热来看,C3A、C4AF水化热最高.从干燥收缩性来看,C3A的收缩是其他矿物的3～6倍.而对于这些性能影响最小的C2S.因此,为改善水泥的性能,应减少C3A和C3S的量,提高C2S的量.但如此一来,水泥的强度无法发挥,同时也造成熟料的烧成困难等问题.而根据研究和实践,降低熟料中的C3A含量,对改善水泥和减水剂的相容性作用有限.文柏贞利用高温煅烧、快烧以及快冷等手段,制备了C3A含量在1.95％～9.85％之间波动、C3A+C4AF含量在16.08％～19.98％之间波动的熟料,而用此熟料制成水泥的净浆流动度并没有大的变化.根据试验研究并结合文献资料,建议在熟料煅烧装备、工艺、原材料确定下来后,不要轻易改变熟料的率值去满足某些性能的需求,这样做的成本极高,且不一定能达到设计的效果.同时,改变熟料的矿物组成只是改变水泥性能的途径之一,还有其他更为经济有效的方法,及硫酸盐饱和程度的控制.控制此参数不应改变熟料的配料、烧成制度,只需控制进厂原燃料的成分即可,简便易行.硫酸盐饱和程度SD=SO3／(1.292Na2O+0.85K2O),在熟料煅烧过程中,碱首先与氯化合成氯化碱,氯化碱大部分在窑的高温带挥发进入气相,少量随熟料一起出窑.其次碱与SO3化合成硫酸碱.当SO3数量相对于碱不足时,有部分碱固溶于熟料矿物中,主要是进入C3A；当有足够的SO3时碱很少存在于C3A中.含有碱的C3A具有更高的活性,对水泥与减水剂相容性更加不利.因此控制熟料的硫碱比可以控制碱在熟料中的存在形式,从而影响水泥与减水剂的相容性.因此,有资料建议SD的最佳值为0.4～0.6.2控制熟料的烧成温度及烧成速度根据研究,高温烧成的熟料与低温烧成的熟料表现出的性能不同,高温快烧的熟料硅酸盐矿物固溶较多其他组分,如C3S固溶Al2O3、Fe2O3、MgO等形成A矿,这增加了A矿的含量及内能,提高了水化活性,并使C3A和C4AF含量较少,其固溶量随温度的升高及烧成速度的加快而增大,故高温快烧的熟料A矿发育良好、尺寸适中、边棱清晰,水泥强度较高,与外加剂相容性好.3加强熟料的冷却熟料在较高温度阶段的快速冷却有利于A矿保持细小并发育完整晶型,减少C2S粉化,硅酸盐矿物活性较高,溶剂矿物多以玻璃体存在,大量较少C3A和C4AF的析晶.因而对于快冷熟料,即使C3A含量较高,由于大部分以玻璃体存在,所磨制的熟料仍与水泥外加剂相容性好、凝结时间正常、强度较高.4选择适宜的石膏种类在水泥用缓凝剂石膏中,我国在1999版的六大水泥标准中规定石膏为二水石膏或硬石膏.在减水剂大量使用之后,由于硬石膏在使用木钙、糖钙减水剂时强烈吸附磺酸盐,降低了硬石膏的溶出,极易造成急凝现象.因此,在GBl75—2007《通用硅酸盐水泥》标准中,将其取消,代之以混合石膏,不鼓励单独使用硬石膏.5适当提高水泥的石膏掺量普遍来说,目前我国水泥中的含SO3量偏低,基本在2％左右.而适当提高水泥中SO3含量有利于提高水泥与减水剂相容性.张大康曾将某厂水泥中SO3控制目标值从2.0％提高到2.8％,按GB／T8077—2000检验的水泥净浆流动度由165mm增加到187mm,水泥与减水剂相容性明显改善.6控制出磨水泥温度当二水石膏部分脱水形成α一半水石膏、β一半水石膏、甚至可溶性无水石膏后,其溶解度比二水石膏提高了3～4倍.因此,二水石膏的半水化利于改善水泥砂浆的流动度,改善水泥与减水剂的相容性.使用二水石膏,在水泥粉磨过程中控制磨内水泥的温度(实际上可以方便测量的是出磨水泥的温度),可以控制半水石膏和硬石膏的数量.水泥的粉磨温度主要与入磨熟料温度、磨机通风量和磨机的大小有关,最有效的控制粉磨温度的措施是在磨内喷水(以喷水量的多少来控制).因此,张大康建议水泥的出磨温度控制在120～125℃,以保证水泥中存在一定量的α一半水石膏、β一半水石膏、可溶性无水石膏,改善水泥减水剂的相容性.7合理选用混合材料根据前面的介绍,水泥利用混合材料,可以改善水泥的某些性能,但不同混合材料对水泥的性能影响也不同,因此,应根据用户对水泥性能的需求,合理选用不同的混合材料进行性能调整.如在使用性能上,矿渣可以大幅度改善水泥浆体的流变性能,而火山灰材料则能提高水泥浆体的塑性黏度,从而提高浆体的稳定性；而在力学性能上,活性混合材料能提供强劲的后期强度增长,利于水泥混凝土的耐久性.同时,充分利用混合材料的不同易磨性,通过选择性粉磨实现水泥组成的合理分布.合理的混合材料组合,即水泥组分中既有坚硬耐磨的材料,又有软性易磨性材料,避免熟料被微粉化,从而改善水泥的性能.8优化水泥的颗粒分布和组成水泥颗粒堆积越紧密,在一定用水量下,游离水就相应增多,流动性能增加,需要的减水剂用水量就相应增多,流动性能增加,需要的减水剂用量就相应减少,水泥与减水剂的相容性就好,反之则变差.对于合理的水泥颗粒分布,乔龄山介绍了早期和现代对水泥最佳颗粒分布的认识,同时着重介绍了最佳堆积密度的理想筛析曲线——Fuller曲线.在德国水泥协会发表的专题研究报告中就将其用作水泥颗粒分布的理想筛析曲线,并依此对水泥、砂浆及混凝土进行评价.该筛析曲线具有较宽的颗粒分布,以及较多的微粉和粗颗粒,适用于大掺量、多品种混合材料的水泥.9控制水泥强度的发展高强是世界水泥工业发展的潮流,因为生产同一等级的混凝土高强度等级的水泥用量少.早强有利于缩短混凝土施工周期,加快模板周转从而加快建设速度.但早期强度太高则水泥水化快,水化热集中于早期释放,易产生较大的温度应变而出现裂缝,对耐久性不利.因此应对水泥的1d强度适当进行控制.其控制依据是混凝土12h的强度为3～6MPa,只有12h强度超过6MPa,就用更多粉煤灰取代水泥(德国要求),或1d强度不大于1MPa.10控制水泥中的碱含量过多的碱使水泥快凝,标准稠度用水量增大,虽然能提高1d、3d强度,但降低28d强度.它还能与活性骨料起碱骨料反应,引起混凝土开裂.这些大家都很熟悉,但对碱使混凝土干燥收缩大和易开裂的影响认识不足.Burrows认为,碱是影响混凝土抗裂性能的最重要因素.碱不但增大混凝土的收缩率,即使水泥的水化速率和自由收缩值相同,碱也使混泥土的抗裂性能明显下降.低碱水泥具有良好的抗开裂性能,特别是当碱当量低于0.6％时,抗裂性大幅度提高.据报道,德国“道路建筑通函”18／l998(ARs18／l998)规定,用于高速公路的混凝土路面的水泥“总碱含量[w(Na2O)+0.658w(K2O)]≤0.84％”,“最近德国又将使用CEMI和CEMII／A类水泥时的总碱含量[w(Na2O)+0.658w(K2O)]降为≤0.80％”.。
石膏种类对水泥性能的影响.doc
石膏掺入种类对水泥性能的影响摘要：用不同种类的石膏对水泥凝结时间调凝时，硅酸盐水泥的性能存在较大的差别，其力学强度由大到小的顺序为：二水石膏、氟石膏、磷石膏、硬石膏、半水石膏，半水石膏对早期强度影响较大，而磷石膏缓凝效果过强。
对于硅酸盐水泥，适宜的调凝剂为二水石膏、氟石膏和硬石膏。
本文通过分析对比，研究了产生这些差异的机理，进而进一步了解了石膏种类对水泥性能的影响。
关键词：石膏、掺量、水化过程、水化产物1引言硅酸盐水泥中掺加适量的石膏不仅可调节凝结时间，同时还能提高早期强度。
通常水泥生产过程中所用的石膏为一水石膏，但近来有一些研究表明，其它种类的石膏同样可作为缓凝剂。
不同种类的石膏对水泥凝结时间和强度的影响也各不相同，本文选取了五种石膏:常用的二水石膏、资源丰富的天然硬石膏、半水石膏和两种工业废料---磷石膏和氟石膏，并对其加入硅酸盐水泥熟料后粉磨而成的水泥的各项性能进行了研究。
2石膏的分类本文主要介绍了五种石膏以不同的掺量与硅酸盐熟料共同粉磨而成的各种水泥的物理性能，并且从石膏的性能和水化产物的微观形貌进行了解释对比。
2.1二水石膏天然二水石膏又称生石膏、软石膏或简称石膏，分子式为CaS04.2H20。
学组成的理论质量为：CaO-32．57％，S03～46．50％，H20～20．93％，常伴有粘土细砂等杂质。
二水石膏属单斜晶系，Ca2+联结[SO4]2-四面体，构成双层的结构层，H20子则分布于双层结构层之间。
石膏的双晶形常成燕尾状。
由于二水石膏的晶面发育好，其解理完全，所以在显微镜下常看到菱形薄板状、柱板状或针状体。
不论何种晶形的二水石膏，其折射率是一定的，Ng=1．529，N P=1．520。
2.2生石膏天然硬石膏主要由无水硫酸钙(CaS04)组成，化学组成的理论质量为：CaO-41．19％，S03～58．81％，属正交晶系，晶体参数为：a=0．697nm，b=0．698nm，c=0．623nm。
建筑材料练习题 全部题
名词解释：密度:ρ，材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。
表观密度:ρ0 ，材料在自然状态下，单位体积的质量。
亲水性与憎水性:材料与水接触时能被水润湿的性质称为亲水性；材料与水接触时不能被水润湿的性质称为憎水性。
吸水性与吸湿性:材料在水中通过毛细孔隙吸收并保持水分的性质，称为吸水性，用吸水率表示；材料在一定温度和湿度下吸附水分的能力，称为吸湿性，用含水率表示。
软化系数: 材料抵抗水破坏作用的性质称为耐水性，用软化系数K P表示。
弹性与塑性:材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，变形能完全消失的性质称为弹性，这种可恢复的变形称为弹性变形或瞬时变形；材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形状，并不产生裂缝的性质称为塑性，这种不可恢复的变形称为塑性变形或永久变形。
脆性与韧性:材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏时无明显的塑性变形，这种性质称为脆性；材料在冲击、震动荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质称为韧性。
导热系数:材料传导热量的性质称为导热性，用导热系数λ表示。
气硬性胶凝材料:只能在空气中凝结硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度的胶凝材料。
水硬性胶凝材料:不仅能在空气中而且能更好地在水中凝结硬化，保持并继续发展其强度的胶凝材料。
水玻璃模数: R2O·nSiO2 中的n，水玻璃中二氧化硅与碱金属的分子数比。
混凝土和易性:指拌合物易于施工操作（如拌合、运输、浇灌、捣实）并能活获得质量均匀与成型密实的性能，包括流动性、黏聚性和保水性等三方面的含义。
碱-骨料反应:当水泥中含碱量（K2O,Na2O）较高，又使用了活性骨料（主要指活性SiO2），水泥中的碱类便可能与骨料中的活性SiO2 反应，在骨料表面生成复杂的碱-硅酸凝胶。
必要条件：①水泥超过安全碱量（以Na2O计,为水泥质量的0.6%）; ②使用了活性骨料; ③水。
混凝土标准立方体抗压强度:f cu ，制作边长150mm的立方体试件，在标准条件下（温度为（20±2）℃，相对湿度95%以上，或在温度为（20±2）℃的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中），养护到28d，按规定施加压力，直至破坏，所测得的抗压强度值。