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无机胶凝材料的基本性能

wingoliang

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2009-04-11
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[FONT='仿宋'][SIZE=18pt] [/FONT][/SIZE]
[FONT='仿宋']1[/FONT][FONT='仿宋']、什么是胶凝材料?[/FONT]
[FONT='仿宋'][SIZE=12pt]答:凡能在物理、化学作用下,从具有流动性的浆体变坚成固的石状体,并能胶结其他物料,且有一定的机械强度的物质,统称胶凝材料([/FONT]又称胶结材料)[/SIZE]。

[FONT='仿宋']2[/FONT][FONT='仿宋']、简述胶凝材料的分类及代表性的物质。[/FONT]
[FONT='仿宋']答:胶凝材料分为无机和有机两大类别。[/FONT]
[FONT='仿宋']沥青和各种树脂属于有机胶凝材料。[/FONT]
[FONT='仿宋']无机胶凝材料按照硬化条件,分为水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料。[/FONT]
[FONT='仿宋']水硬性胶凝材料[/FONT][FONT='仿宋']在拌水后既能在空气中硬化,又能在水中硬化,通常称为水泥。如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。[/FONT]
[FONT='仿宋']非水硬性胶凝材料[/FONT][FONT='仿宋']不能在水中硬化,只能在空气中或其他条件下硬化。[/FONT]
[FONT='仿宋']而只能在空气中硬化的胶凝材料,称为气硬性胶凝材料,如石灰、石膏、镁质胶凝材料、耐酸胶凝材料。[/FONT]

[FONT='仿宋']3[/FONT][FONT='仿宋']、硅酸盐水泥水泥为什么能够凝结硬化?[/FONT]
[FONT='仿宋']答:硅酸盐水泥生产水泥的主要原材料是石灰石和粘土,[/FONT]
[FONT='仿宋']其主要氧化物成分是:[/FONT]
[FONT='仿宋']CaO,64%-68% SiO2, 21%-23% Al2O3, 5%-7% Fe2O3 3%-5% MgO[/FONT]‹[FONT='仿宋'] 5%[/FONT]
[FONT='仿宋']原材料经破碎、磨细制成生料,在1450oC[/FONT]煅烧,各组份相互发生固相、液相反应,而后经平衡冷却(冷却速度非常缓慢,使固液相间反应充分进行),形成的熟料矿物。再将水泥熟料加石膏(控制凝结时间、减少收缩等)共同磨细制成硅酸盐水泥(P.I,P.II)。
[FONT='仿宋']加入一定数量的混合材([/FONT]改善水泥某些性质、调节水泥标号、提高产量、增加品种、扩大使用范围等),即可制成其他品种的硅酸盐水泥,如普通硅酸盐水泥(P.O)、矿渣硅酸盐水泥(P.S)、粉煤灰硅酸盐水泥(P.F)、火山灰硅酸盐水泥(P.P)、复合硅酸盐水泥等等。
[FONT='仿宋']硅酸盐水泥水泥主要的矿物成分:44-62% 3CaO.SiO2([/FONT]缩写C3S) , 18%-30% 2CaO.SiO2(缩写C2S), 5%-12%3Ca.AL2O3(缩写C3A),4CaO. 10%-18% Al2O3.Fe2O3(缩写C4AF)
[FONT='仿宋']硅酸盐水泥加水后,其熟料矿物很快与水发生化学反应,生成一系列的水化物,同时放出水化热:水化硅酸钙和水化铁酸钙凝胶,氢氧化钙、水化铝酸钙和水化硫铝酸钙晶体。这些水化产物就决定了水泥石的一系列特性。[/FONT]
[FONT='仿宋']水泥密度:3050-3200[/FONT]千克/立方米,表观密度:1300-1600千克/立方米
[FONT='仿宋']松装容重:1000-1300[/FONT]千克/立方米
[FONT='仿宋']紧装容重:1500-2000[/FONT]千克/立方米


[FONT='仿宋']4[/FONT][FONT='仿宋']、何谓水泥的凝结时间?初凝、终凝?有何要求?[/FONT]
[FONT='仿宋']答:水泥从加水开始到失去流动性,即从可塑状态发展到固体状态所需的时间叫凝结时间。[/FONT]
[FONT='仿宋']初凝时间[/FONT][FONT='仿宋']是指从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间;从加水拌合至水泥浆完全失去可塑性的时间为水泥的终凝时间。[/FONT]
[FONT='仿宋']水泥的初凝时间 [/FONT]³[FONT='仿宋']45min[/FONT][FONT='仿宋'],施工操作时间[/FONT]
[FONT='仿宋']水泥的终凝时间 [/FONT]£[FONT='仿宋']6h30min--10h--12h,[/FONT][FONT='仿宋']尽快硬化,利于下道工序进行。[/FONT]
[FONT='仿宋']通过水泥矿物成分的改变([/FONT]特种水泥:快凝快硬硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥)和外加剂可根据需要调整凝结时间及强度的发展。

[FONT='仿宋']5[/FONT][FONT='仿宋']、何谓水泥的需水量?[/FONT]
[FONT='仿宋']答:理论上水泥完全水化,需要大约25%[/FONT]的水,但是只加入25%的水,根本无法搅拌混
[FONT='仿宋']合,为了满足施工操作性的需要,通常加入水泥中的水为40%-50%[/FONT]。多余的水分中的
[FONT='仿宋']大部分随着水泥的水化硬化逐渐从浆体蒸发掉,在浆体中形成孔隙。[/FONT]

[FONT='仿宋']6[/FONT][FONT='仿宋']、为什么普通水泥强度标号以28[/FONT]天强度划分?
[FONT='仿宋']答:水泥的水化反应是从水泥颗粒表面逐渐深入内层的。一般讲,水泥在开始的3-7[/FONT]天内,水化速度较快,所以强度增长较快,大致28天可完成这个过程的基本部分,以后显著减缓,强度增长也极为缓慢。

[FONT='仿宋']7[/FONT][FONT='仿宋']、普通水泥制成品优缺点?[/FONT]
[FONT='仿宋']答:优点-[/FONT]便宜、耐久、刚性、抗压强度高、可模性好
[FONT='仿宋']缺陷-[/FONT]非柔性、低延伸性、易收缩开裂、不能很好的与合成材料或塑料粘接。

[FONT='仿宋']8[/FONT][FONT='仿宋']、何谓高铝水泥?有何特点和应用?[/FONT]
[FONT='仿宋']答:高铝水泥是 铝酸盐水泥的主要品种。它是以铝酸钙为主、氧化铝含量约为50%[/FONT]的熟料,磨细制成的水硬性胶凝材料。
[FONT='仿宋']高铝水泥是以矾土和石灰石作为原料,按适当比例配合、煅烧、磨细而成。旧称矾土水泥。是一种快硬、高强、耐热和耐腐蚀的胶凝材料。[/FONT]
[FONT='仿宋']高铝水泥常为黄色或褐色,也有呈灰色者。1[/FONT]天强度可达3天强度的80%以上,3天强度便可达普通硅酸盐水泥28天的水平。所以其水泥标号是以3天抗压强度表示。但是,由于水化物晶形转化,后期强度会发生明显下降,与环境温湿度有关。
[FONT='仿宋']耐高温性好:1000oC[/FONT]耐热构筑物。
[FONT='仿宋']耐腐蚀性好:耐硫酸盐腐蚀性强,高于抗硫酸盐水泥。([/FONT]不含铝酸三钙,不析出的氢氧化钙,而且硬化后结构致密,因此对矿物水的侵蚀也具有很好的抵抗性。
[FONT='仿宋']水化热:早期释放,一天可放出总热的70%-80%[/FONT]。
[FONT='仿宋']碱对高铝水泥的腐蚀性极强:不能与碱性溶液接触,不得与未硬化的硅酸盐水泥接触使用,否则引起强度降低,凝结时间缩短,甚至瞬凝。[/FONT]
[FONT='仿宋']应用:掺加石膏或无水石膏,可作为膨胀水泥的主要膨胀组份且无晶形转化问题。[/FONT]
[FONT='仿宋']高铝水泥与普通水泥适当混合可缩短凝结硬化时间[/FONT][FONT='仿宋'],可用于快凝系统如:瓷砖粘接剂、自流平材料、修补砂浆等等。[/FONT]

[FONT='仿宋']9[/FONT][FONT='仿宋']、简述石灰的硬化原理。[/FONT]
[FONT='仿宋']答:石灰是在建筑中应用较早的一种矿物胶凝材料。[/FONT]
[FONT='仿宋']分为生石灰CaO[/FONT]和熟石灰Ca(OH)2
[FONT='仿宋']原料:含碳酸钙为主要成分石灰石、白垩等[/FONT]
[FONT='仿宋']生产原理:煅烧CaCO3900 oC CaO+CO2 [/FONT]熟化 CaO+H2O==Ca(OH)+64.83KJ
[FONT='仿宋']硬化原理:[/FONT]
[FONT='仿宋']1[/FONT][FONT='仿宋']、结晶作用 游离水分蒸发,氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶([/FONT]内部)
[FONT='仿宋']2[/FONT][FONT='仿宋']、碳化作用 Ca(OH) 2+CO2+nH2O==CaCO3+(n+1)H2O([/FONT]坚硬的表面,钝化效应)
[FONT='仿宋']石灰浆的凝胶和硬化很慢,而且水分的蒸发会形成孔隙,所以强度也低。[/FONT]
[FONT='仿宋']石灰浆具有良好的可塑性是其优良的性能。因为石灰是靠化学作用自动分散成消石灰或石灰浆,其所含的氢氧化钙呈细小的胶体状态,颗粒表面吸附大量的水形成较厚的水膜,所以可塑性好。[/FONT]
[FONT='仿宋']但灰浆体硬化过程必须向外排除水分,因此石灰不宜用在潮湿环境。[/FONT]
[FONT='仿宋']建筑消石灰细度:0.9mm
 
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