习题参考答案(2)

思考题题解

1 、建筑工程中将经过一系列的物理、化学作用后，由液体或膏状体变为坚硬的固体，同时能将砂、石、砖、砌块等散粒或块状材料胶结成具有一定机械强度的整体的材料，统称为胶凝材料。

胶凝材料根据其化学组成可分为：无机胶凝材料和有机胶凝材料。其中无机胶凝材料根据其硬化条件可分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料。只能在空气中硬化，并只能在空气中保持和发展强度的胶凝材料称为气硬性胶凝材料；既能在空气中硬化，又能在潮湿环境或水中更好地硬化，并保持和发展强度的胶凝材料称为水硬性胶凝材料。

二者在性能上最显著的差异是：气硬性胶凝材料的耐水性较差，即软化

系数K p小。而水硬性胶凝材料的耐水性很好，即软化系数K p较大。此外，大多数气硬性胶凝材料的强度也低于水硬性胶凝材料，并且气硬性胶凝材料的抗渗、抗冻等耐久性也明显低于水硬性胶凝材料。

2、生石灰的主要成分是CaO+MgO熟石灰的主要成分是Ca（OH）,硬化中石灰的主要成分是Ca（OH）2+CaCO3。

3、生石灰（CaO加水后与水反应生成熟石灰［Ca（OH）2］的过程称为生石灰的熟化或消解。此过程的特点有二个：一是放热量大、放热速度快；二是伴随着体积膨胀（1~ 2.5倍）。

4、当石灰中含有过火石灰时，会对石灰及其制品的性能产生极大的破坏作用。这主要是过火石灰的熟化（消解）速度很慢，在石灰凝结硬化后才开始逐步消解（该过程可能需几个月、几年或更长时间），引起体积膨胀，造成隆起或开裂，故对石灰的应用极为不利。不经处理，不能使用。

当石灰中含有欠火石灰时，主要是降低了石灰中有效CaO的含量（因欠

火石灰即是含有未分解的CaCO内核的石灰），使石灰的质量降低，利用率下降，但对石灰及其制品的性能影响较小。对较小的欠火石灰颗粒可不作处理，但较大的欠火石灰颗粒需消除掉，以避免影响到施工质量。

在熟化时，利用筛网将较大的欠火石灰颗粒或过火石灰颗粒过滤掉，较小的过火石灰颗粒可通过陈伏使其熟化。

5、生石灰与水接触后会快速反应，即熟化，此过程会放出大量的热，且体积

膨胀1〜2.5倍，如直接使用难以成型并保持其初始结构。所以(除生石灰粉 腹胀用于生产硅酸盐制品外)石灰使用前通常需进行熟化。

熟化的石灰在使用前还要进行陈伏，其目的主要是通过陈伏期使过火石 灰充分熟化，以免用于工程后产生不良后果，即隆起或开裂。

陈伏的时间应在二周以上。

6、石灰浆体的凝结硬化过程主要靠浆体中水分的蒸发， Ca(OH)的结晶，和 Ca(OH 》与空气中CO 的碳化作用(生成CaCO 。但由于Ca(OH ＞吸附水的能力 强水分蒸发慢，结晶速度慢且结晶量少，另一方面，空气中 CO 的浓度很低， 碳化过程受湿度的影响也较大，因此碳化过程很慢。碳化由表及里，而结晶 主要在内部。一旦形成表面形成致密的碳化层，既阻碍 CO 的渗透使其继续碳 化，又阻碍了内部水分的蒸发。所以石灰浆体在相当长的时间内是由和 CaCO 3 组成，而Ca(OH)吸附水的能力较强，且微微溶于水。所以石灰不耐水。根据 以上分析， (1) (2) (3) 较

大的收缩变形(碳化也造成体积收缩，但相对较小)

石灰在硬化后是不耐水的，软化系数(K p )很小，在水中甚至会溃散，因 而只能在空气中使用或在干燥环境中使用。

石灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等配制而得。粘土中的 和Ai 2Q 具有潜在活性，在消石灰 Ca(OH)的激发和参与下会发生缓慢

的水化 反应，生成少量具有水硬性的水化硅酸钙、水化铁酸钙和水化铝酸钙。同时 由于石灰的可塑性好，与粘土等拌合后经压实或夯实，使灰土或三合土的密 实度大大提高，降低了孔隙率，使水的浸入大为减少。此外，石灰土或三合 土的强度和耐水性随使用时间延长而逐渐提高，因而可用于基础的垫层、道 路的基层等潮湿部位。

7、熟石灰Ca(OH 》晶粒小，比表面积大，吸附水的能力强，在 Ca(OH)晶粒周 围有较厚的水膜，流动性好，可塑性好，用石灰膏配制砂浆或在水泥砂浆中 掺入石还可得到以下结论。

石灰浆体的凝结硬化慢； 硬化后的强度很低(早期相当长的时间

内) ； 收缩大，Ca(OH 》晶粒小，比表面积大，浆体需水多，硬化

脱水引起

SiO 2、 Fe 2 O 3

灰膏可显著地改善砂浆的和易性。此外，由于石灰在硬化过程中体积收缩大（是所有胶凝材料中最大的，且硬化速度也是最慢的），所以需掺入砂（及纸筋、麻刀等纤维材料）起限制收缩的作用。由于砂的骨架作用，使石灰浆体的收缩受限，且形成微小的裂缝（利于外部CO2 的渗入和内部水分的蒸发），有助于石灰的硬化。

8、此种说法是错误的。古建筑中石灰砂浆的强度较高并不是古代的石灰强度高，而是在使用过程中，石灰吸收空气中的二氧化碳，逐步产生碳化作用的结果。在经历几百年或上千年后，石灰的碳化程度较高，因而石灰砂浆表现出坚硬、强度较高。

9、根据加热的方式不同可制得：半水石膏（p型为建筑石膏、a型为高强石膏）、可熔性熟石膏、无水石膏等。建筑工程中应用较多的p型半水石膏，即建筑石膏，其成分为p - CaSO4 -0.5^0,其色白者可用作模型石膏。

10、由于生产工艺的不同，建筑石膏的晶粒较细，且呈鱼鳞状，所以总的表

面积大，达到施工要求的稠度需要的水较多，为石膏质量的60〜80%高强石

膏晶粒粗大，呈块状，总表面积小，需拌和水少，为石膏质量的35〜45%（二种石膏的理论需水量均为18.6%）。由于建筑石膏需水量大,多余水分多,导致结构中孔隙多,故强度低。

11、一方面是建筑石膏制品的化学成分为CaS02H0,即二水石膏，可微溶于水。另一方面建筑石膏制品内部含有大量的毛细孔隙,孔隙率很高（达40%〜60%）。因而水或水蒸汽易进入建筑石膏制品内部,加快了二水石膏晶体溶解于水的速度。特别是晶体间的搭接处更易受到溶解破坏,使建筑石膏制品的强度大大降低,所以说,建筑石膏制品不耐水。

12、在室外使用建筑石膏制品难免要受到雨水、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、抗冻性差,因而不宜用于室外。

13、建筑石膏（半水石膏）溶解度大,水化快,形成的二水石膏溶解度小, 很快达饱和,结晶析出。二水石膏结晶析出后又促进了半水石膏的溶解消化。所以建筑石膏凝结快,数分钟内可初凝,半小时内可终凝。

建筑石膏的凝结速度快,在几分钟内便开始失去可塑性,给成型或施工带来困难。故在拌合时,常需加入动物胶（经石灰处理）或亚硫酸盐酒精废液、硼砂等也