土工材料问答题.doc

大纲 石膏：石膏的生产与品种。建筑石膏的凝结与硬化。建筑石膏的特性、质量要求与应用。 石灰：石灰的原料与生产。石灰的熟化与硬化。石灰的特性、质量要求与应用。 水玻璃：水玻璃的组成；水玻璃的硬化；水玻璃的性质；水玻璃的应用。 硅酸盐水泥：硅酸盐水泥的生产过程与硅酸盐水泥熟料的矿物组成。硅酸盐水泥的凝结与硬化。硅酸盐水泥的技术要求。水泥石的腐蚀与防止。硅酸盐水泥的性质、应用与存放。 掺混合材料的硅酸盐水泥：混合材料。普通硅酸盐水泥。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的特点与应用。 其它品种水泥：快硬硅酸盐水泥、白色及彩色硅酸盐水泥、膨胀水泥、道路水泥、中低热水泥和抗硫酸盐水泥等的特点与应用。 高铝水泥：高铝水泥的主要矿物成分与水化产物。高铝水泥的技术要求。高铝水泥的性质与应用。 胶 凝 材 料 经过一系列物理、化学作用，能由浆体变成坚硬的固体，并能将散粒或片、块状材料胶结成整体的物质。 特征： 严格意义上胶凝材料应指浆体；能在常温下凝结硬化为固体；有较强的胶结能力；具有一定的使用性能。 种类 按其化学组成： 有机胶凝材料：沥青、树脂等。 无机胶凝材料：水泥、石膏、石灰等。 复合胶凝材料：牙齿水泥、酸－碱水泥。 按其硬化条件： 气硬性胶凝材料 石膏、石灰等； 水硬性胶凝材料 各种水泥等。 气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且在空气中保持和发展其强度； 关键：干燥状态下，其硬化体才有较好的性能！ 水硬性胶凝材料不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度。 关键：干燥或潮湿状态下，其硬化体均有很好的性能！ 石 膏 性质：石膏是气硬性胶凝材料，建筑石膏的主要成分是?-半水石膏CaSO4?0.5H2O; 生产方法：建筑石膏可用天然二水石膏或化学石膏在120~180 ?C干燥下脱水制备； 凝结硬化机理：“溶解—沉淀”理论，即通过半水石膏在水中不断溶解，二水石膏不断结晶，晶体不断生长、相互交错与连生构成晶体网络结构而硬化； 性能：浆体需水量较大，凝结硬化快、凝结时有微膨胀、表观密度较小、孔隙率较大、强度低、耐水与抗冻性差、容易吸水和吸潮、导热系数低、隔热与吸声性好、耐火、对人体和环境无害。 应用：各种板材、粉刷砂浆、雕饰等。 建筑石膏的凝结硬化 凝结硬化过程中的水化反应： CaSO4· 0.5H2O ＋1.5H2O……CaSO4·2H2O＋Q 即：石膏的水化反应是由二水石膏制备半水石膏的逆反应 凝结硬化机理——“溶解－沉淀理论” 溶解 沉淀 硬化 建筑石膏的性质 建筑石膏的技术要求：密度：2.50~2.70; 强度：抗折强度、抗压强度;细度：0.2mm方孔筛筛余; 凝结时间：初凝、终凝时间; 石膏硬化体及制品的特性： 表观密度较小：～1.0；孔隙率较大；强度较低；耐水性和抗冻性较差；防火性较好；隔热性和吸声性良好；装饰性 石膏硬化体的表观密度小，孔隙率大，Why？ 答：半水石膏需加水60～80％，才能使浆体达到成型所需可塑性；而半水石膏全部水化成二水石膏只需18.6％的水量；即，有40~60％多的水不能参与反应，硬化后多余水分的挥发留下大量孔隙。 孔隙率较大在应用上，有哪些优点和缺点Which？ 答：优点—保温隔热性、吸声隔声性好；质轻。可作为墙板、天花板、墙面粉刷砂浆等。 缺点—强度低、吸水率较大、耐水性差。不能用作结构材料，不宜用于潮湿环境等。 为什么石膏制品的耐水性差Why？ 答：石膏晶体是亲水性很强的离子晶体，而且晶体内有明显的解理面，层间和晶体颗粒间是较弱的氢键结合，因此，水分子进入，降低了晶体层间和颗粒间的相互作用力，导致强度下降；其软化系数只有0.30~0.45； 另一方面，二水石膏在水中的溶解度较大，石膏制品长期在水中的强度将更低 。 如何改善石膏制品的耐水性 How? 答：降低孔隙率，改善孔隙结构，对毛细缝隙进行憎水处理，以减小吸水率； 掺加其它矿物或有机物，以降低晶体水化物的溶解度，阻止水分子对晶体颗粒间的削弱作用。 为什么石膏制品的防火性好Why? 答：石膏制品的孔隙率大，隔热性较好；二水石膏晶体含有两个结晶水分子，在受热后，二水石膏晶体脱去水分子，并蒸发吸收和带走热量；硫酸钙分子的分解温度很高，因此，在高温下，主要发生脱水和烧结。 石 灰 气硬性石灰 粘土杂质含量＞8%的石灰石热分解物及其水化物： 生石灰粉：CaO； 熟(消)石灰粉：Ca(OH)2； 石灰膏(浆)：Ca(OH)2、H2O； 水硬性石灰 粘土杂质含量＞8%的石灰石热分解物： CaO、活性Si2O、Al2O3等 原料：以CaCO3为主要成分的天然岩石，如：石灰石、白垩等。 石灰的制备： 石灰石的热分