而水的导热系数为0.85W/（m2K），是空气导热系数的近25倍，因而传热速度较快，保暖性较差。尤其在冬季。一旦湿墙中孔隙水结冰后，传导热量的能力更加提高，冰的导热系数为2.3W/(m2K).是空气导热系数的100倍，保暖性就更差。
7.答：材料的孔隙率和孔隙构造对材料的体积密度、强度、吸水性、吸湿性、抗渗性、抗冻性、导热性及吸音性等性质均会产生影响，其影响如下：（1）孔隙率越大，其体积密度越小；（2）孔隙率越大其强度越低；（3）密实材料及具有闭口孔的材料是不吸水和不吸湿的；具有粗大孔的材料因其水分不易存留，其吸水率常小于孔隙率；而那些孔隙率较大 且具有开口连通孔的亲水性材料具有较大的吸水与吸湿能力；（4）密实的或具有闭口孔的材料是不会发生透水现象的。具有较大孔隙率且为开口连通大孔的亲水性材料往往抗渗性较差；（5）密实材料及具有闭口孔的材料具有较好的抗冻性；（6）孔隙率越大，导热系数越小，导热性越小，绝热性越好；孔隙率相同时，具有较大孔径或连通孔的材料，导热系数偏大，导热性较大，绝热性较差；（7）孔隙率较大且为细小连通孔时，材料的吸音性较好。 六.计算题
1、解：该岩石的软化系数为：KR = 168/178 = 0.94>0.85 答：此岩石可用于水下工程。
2、 解：已知：??2.75g/cm3,P?1.5%,?0'?1560kg/m3 则：?0??1?0.015??2.75g/cm3?2.71g/cm3 P'??1?1.560/2.71??100%?42.4%
答：此岩石的体积密度为2.71g/cm3和碎石的空隙率为42.4%。 3、
解：砂包含内部闭口孔在内的体积为瓶装满水后排出水的体积，即
Vs?Vw?'mw?w?(377?200?500)g1g/cm33?77cm
3表观密度：??'msVs'?200g77cm'?2.60g/cm
3空隙率： P?(1?4、
'?0?')?100%?(1?1.402.60)?100%?46%
解：河沙的含水率：W=
500-494494 ?100%=1.2%
5、解：柱子所受应力σ=1800kN 3 103/（4003500）= 9 MPa
应变??1800?10/?400?500?3.0?1034??3?10?4
该柱子受力后被压缩3?10?4?12000mm?3.6mm
此荷载作用下该柱子未达到破坏状态。若要使其破坏，须施加的压力荷载为 F=21MPa3400mm3500mm=4200KN
答：要使该柱子达到受压破坏，须施加4200KN的压力荷载。 6、
6
解：密度：ρ=50/18.58=2.69g/cm3 体积密度：ρ
=2580g?103/（0.24m?0.115m?0.053m）=1764kg/m3
0孔隙率: P=(1-1764?103/2.69) ?100% = 34.4%
质量吸水率：Wm=（2940g-2580g）/ 2580g ?100% = 14.0% 开口孔隙率：P开=14.0%
闭口孔隙率: P闭 = 34.4% - 14.0% = 20.4% 7、
解：质量吸水率：由Wv?Wm??0，Wm?开口孔隙率： P开=6.67% 闭口空隙率：P闭?P?P开??1???Wv?0?10%1.5?6.67%
?0?1.5???100%?P?1?开???100%?6.67%?43.3% ???3.0??该材料的孔隙率为50%，而开口孔只有6.67%，闭口孔占了43.3%，因此该材料的抗冻性较好。 8、解:
卵石质量为 m?(21.30?6.20)kg?15.1kg
v?10L?Vw?10L?，mw?w?10L?3(25.90?21.30)kg1kg/L?5.4L
表观密度： ??堆积密度： ?0?'''mV'?15.1kg5.4L?2.8g/cm
mV0'?15.1kg10L''?1510kg/m
3空隙率： P?(1??0?)?100%?(1?1.512.8)?100%?46%
2 气硬性胶凝材料习题解答
一、名词解释
1、凡是经过一系列的物理、化学作用，能将散粒状或块状材料粘接成整体的材料。
2、只能在空气中硬化，且只能在空气中保持或发展期强度的胶凝材料。
3、不仅在空气中，而且能更好的在水中硬化。并保持、发展期强度的胶凝材料 4、将二水石膏在非密闭的窑炉中加热脱水，得到的β型半水石膏，称为建筑石膏。 5、若将二水石膏在0.13MPa，124°C的过饱和蒸汽条件下蒸炼脱水，得到的α型半水石膏，晶粒较粗，加水硬化后，具有较高的密实度和强度，将之称为高强石膏。
6、生石灰中，一些石灰在烧制过程中由于矿石品质的不均匀及温度的不均匀，生成的生石灰中有可能含有欠火石灰和过水石灰。对于欠火石灰，降低了石灰的利用率，而对于过火石灰，由于其表面常被粘土类杂质融化形成的玻璃釉状物包裹，熟化很慢，就有可能在实际工程应用中，石灰已经硬化，而过火石灰才开始熟化，熟石灰体积比生石灰体积大1~2.5倍，引起隆起和开裂。
7
7、为了消除过火石灰的危害，将石灰浆在储灰坑中存放2周以上的过程即为“陈伏”。
8、生石灰加水与之反应生成氢氧化钠的过程称为石灰的熟化或消解。
9、水玻璃，又称泡花碱，是由碱金属氧化物和二氧化硅结合而成的能溶解于水的硅酸盐材料。 二、填空题
1.耐水；2.β,半水,CaSO42H2O ；3.微膨胀；4.大,小,保温隔热,吸声；5.体积收缩,体积微膨胀；6.放热大,体积膨胀；7.砌筑砂浆,抹面砂浆,石灰土,三合土；8.干燥,碳化,碳化,表,里,缓慢；9.硬化后的收缩,收缩裂缝；10.保水性,和易性；11.防火性；12.Na2OnSiO2, SiO2和Na2O的分子比,大,难,高；13.很强的, SiO2,耐热性；14、热量 膨胀 游离水 收缩；15、快 略微膨胀 大 小 好 好 好 ；16、氧化硅 碱金属氧化物；17、好 缓慢 收缩 差；18、强度 细度 凝结时间；19、CaO+MgO含量 CO?含量 未消化残渣含量 产浆量 三.选择题 1、（C）；2、（C）； 3、(A) 4、（C）提示：石膏在遇火时，二水石膏的结晶水蒸发，吸收热量，表面生成的无水石膏是良好的绝热体，因而在一定的时间内可防止火势蔓延，起到防火作用。
5 （C） 提示：因为冷库是冷冻食物的，内部湿度大，而石膏的吸湿性大，又是气硬性胶凝材料，耐水性差，软化系数仅为0.2-0.3，吸水后再经冷冻，会使结构破坏。同时石膏吸入大量水后，其保温隔热性能急剧降低，故不能用于冷库内墙贴面。
6（A）提示：建筑石膏加水凝固时体积不收缩，且略有膨胀（约0.5%-1%）。因此制品表面不开裂。建筑石膏实际加水量（60%~80%）比理论吸水量(18.6%)多，因此制品孔隙率大（可达50%~60%），表观密度小，导热系数小，吸声性强，吸湿性强。吸收水分后易使石膏晶体溶解，制品强度下降，抗冻性较差。可加入适量水硬性或活性混合材料（如水泥、磨细矿渣、粉煤灰等）或有机高分子聚合物改善石膏制品的耐水性，并可提高其强度。
建筑石膏加水硬化后主要成分为CaSO4.2H2O，遇火灾时制品中的二水石膏中的结晶水蒸发，吸收热量，并在表面形成水蒸气帘幕和脱水物隔热层，因此制品抗火性好。但制品长期靠近高温部位，二水石膏会脱水分解而使制品失去强度。
7（B）；8（D）
9 （D）提示：用水玻璃浸渍或涂刷粘土砖或硅酸盐制品时，水玻璃与二氧化碳作用生成硅胶，与材料中的氢氧化钙作用生成硅酸胶体，填充空隙中，使材料致密，但若涂刷在石膏制品上时，因为硅酸钠与硫酸钙反应生成硫酸钠，在制品中结晶，体积显著膨胀，会导致制品破坏。
10 （D）提示：水玻璃模数即二氧化硅与碱金属氧化物的摩尔比一般在1.5~3.5。随模数的增加，水玻璃中的晶体组分减少，胶体组分相对增多，粘结能力增大，同时SiO2含量增加，水玻璃溶解性减小，耐酸性增强。 四、判断题
1 3； 2 √；3 3；4 3； 5 √； 6 √； 7 3；8 3； 9 √； 10 √ 五、问答题
1、气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，也只能在空气中保持或继续发展其强度。水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化，而且能更好的在水中硬化，并保持和继续发展其强度。
所以气硬性胶凝材料只适用于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不能用于水中，而水硬性胶凝材料既适用于地上，也可以用于地下或水中。
2、建筑石膏的特性有：（1）凝结硬化快，凝结硬化时体积微膨胀；（2）孔隙率大、体积密度小强度低；（3）保温隔热性和吸声性好；（4）防火性能好；（5）具有一定的调温、调湿性；（6）耐水性和抗冻性差；（7）装饰性好。根据建筑石膏的以上技术特性可知，建筑石膏及其制品是一种性能优良的室内建筑装饰材料。而在室外使用建筑石膏制品时，必然要受到雨水冰冻的作用，而建筑石膏制品的耐水性、吸水率高、抗渗性差、抗冻性差，所以不适用于室外。
3、石灰的特性为：（1）可塑性好，保水性好；（2）凝结硬化慢、强度低；（3）硬化过程中体积
8
收缩大；（4）耐水性差。其主要用途有：（1）制作石灰乳涂料；（2）配制石灰砂浆和混合砂浆；（3）配制灰土和三合土；（4）生产硅酸盐制品；（5）制作碳化石灰板。
4、墙面一些部位出现起鼓凸出并伴有放射状的及网状的裂纹，是由于配制水泥石灰混合砂浆采用的石灰膏中有过火石灰，这部分过火石灰在消解、陈伏阶段未完全熟化，以至于在砂浆硬化后，过火石灰吸收空气中的水分继续熟化，产生体积膨胀而导致的。
5、灰土或三合土是由消石灰粉和粘土等按比例配制而成的，经碾压或夯实后，密实度提高，并且在潮湿环境中石灰与粘土表面的活性氧化硅和氧化铝反应，生成水硬性的水化硅酸钙或水化铝酸钙，所以灰土或三合土的强度和耐水性会随时间的延长而逐渐提高，可以在潮湿环境中使用。
6、水玻璃的特性为：（1）胶结能力强，硬化时析出的硅酸凝胶有堵塞毛细孔而防止水渗透的作用。水玻璃混凝土的抗压强度可达15-40MPa；（2）耐酸性好。水玻璃具有很强的耐酸能力，能抵抗大多数无机酸和有机酸的作用；（3）耐热性好。水玻璃不燃烧，在高温下硅酸凝胶干燥的很快，强度并不降低，甚至有所增加。
水玻璃在建筑工程中的用途如下：（1）涂刷建筑材料表面，提高密实性和抗风化性能；（2）用于加固地基；（3）配制耐酸混凝土和耐酸砂浆；（4）配制耐热混凝土和耐热砂浆；（5）配制快凝防水剂。
3 水泥习题解答
一、名词解释
1、以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。
2、在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥强度等级而加入的矿物质材料。
3、具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。火山灰性是指一种材料磨成细粉，单独不具有水硬性，但在常温下与石灰混合后能形成具有水硬性化合物的性能。
4、水泥的凝结时间分为初凝和终凝，初凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间；终凝是指水泥加水拌和至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需时间。
5、水泥在凝结硬化过程中产生了不均匀的体积变化，会导致水泥石膨胀开裂，降低建筑物质量，甚至引起严重事故，此即体积安定性不良。
6、将水泥与水拌成标准稠度状态下的加水量为水泥标准稠度用水量。
7、水泥中的氧化钠和氧化钾等碱性氧化物的含量。 8、水泥与水发生水化反应放出的热量。
9、又叫二次反应。活性混合材料中均含有活性SiO2和活性Al2O3成分，他们能和水泥水化产生的Ca（OH）2作用，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。这一反应即“火山灰反应”。 二、判断题
1√； 23；3 √；4 √； 5 3； 6 √；7 √；8 √； 9 √； 10 √ ；113；123；13√；143；15√
三、填空题
1、P2Ⅰ，P2Ⅱ，P2O，P2S，P2P，P2F，P2C ；
2、硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙，C3S，C2S，C3A，C4AF； 3、调节水泥凝结时间，体积安定性不良，凝结速度过快（瞬凝）；
2-4、CaO ，MgO，SO4； 5、Ca(OH)2 ；水化铝酸钙； 6、低；高；低；好；差；
7、好；Ca(OH)2 ；水化铝酸钙；
8、活性二氧化硅；活性氧化铝；Ca(OH)2 ；水化硅酸钙；水化铝酸钙； 9、45min ；6h30min；
9
10、细度；凝结时间；安定性；强度；不溶物；烧失量；三氧化硫；氧化镁；氯离子；碱含量 11、水化硅酸钙，水化铁酸钙，氢氧化钙，水化铝酸钙，水化硫铝酸钙, 水化硅酸钙, 氢氧化钙 12、C3S，C3S， C3A， C3S， C3A， C2S， C4AF， C3A， C4AF 13、缓凝, 缓凝，激发活性
14、粒化高炉矿渣，火山灰质材料，粉煤灰， SiO2，Al2O3，Ca(OH)2，水化硅酸钙；水化铝酸钙
15、1～3，3，28，继续缓慢增长
16、凝胶体，晶体，未水化水泥颗粒，毛细孔
17、毛细孔, Ca(OH)2 ，水化铝酸三钙，软水腐蚀，盐类腐蚀，酸类腐蚀，碱类腐蚀，合理选用水泥品种，提高密实度，加做保护层
18、比表面积，筛析法
19、水泥加水，开始失去可塑性，保证搅拌、运输、浇注、振捣等施工过程，水泥加水，完全失去可塑性，保证下一步施工及施工工期
20、游离氧化钙（f-CaO），游离氧化镁（f-MgO），石膏，雷氏夹法，饼法，雷氏夹法，f-CaO 21、403403160mm，20±1℃的水中，抗折强度，抗压强度，普通，早强 22、冬季砼，大体积砼
23、低，高，低，好，好，差，差，耐热性，干缩，抗渗性，干缩 24、高，高，好，高，承重，Ca(OH)2 ，闪凝，蒸汽，高温，商品 25、受潮，重新检验，1.1～1.15，强度等级富余系数 四、单项选择题
1（D） 提示：水泥熟化中C3S、C3A含量多，则水泥的凝结快、早期强度高，水泥愈细，水花愈快。环境温度、湿度对水泥凝结凝结硬化有明星影响：温度高水泥反应加快，温度低于0°C，水化反应基本停止；水泥必须在有水分的条件下才能凝结、硬化。水泥中掺入适量石膏，目的是为了防止水泥的快速凝结，以免影响施工，但石膏掺量过多，会在后期引起水泥石的膨胀而开裂破坏。 2（A）提示：大体积混凝土构筑物体积大，水泥水化热积聚在内部，将产生较大的内外温差，由此产生的应力将导致混凝土产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土是有害因素。硅酸盐水泥中，熟料多，水化热大，因此在大体积混凝土中工程中不宜采用。
3（C）提示：因为矿渣水泥的保水性差，泌水通道较多，干缩较大，这些性质都容易造成混凝土抗渗性差。
4（A） 提示：在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中，C3S和C2S含量最大，其中C3S反应速度最快， 早期及后期强度高，而C2S早期强度较低，后期强度较高；C3A反应速度最快，但强度低，在水泥中含量不大；C4AF在水泥中含量最少，相对强度贡献也最小。
5（C）提示：在硅酸盐水泥熟料的矿物组成中，C3A的水化反应速度最快，其放热量也最大， 其次是C3S和C4AF，放热速度和放热量最小的是C2S。
6（A）提示：掺混合材料的水泥硬化后，当处于干燥环境中时，形成的水化硅酸钙胶体会逐渐干燥，产生干缩裂缝。尤其是火山灰水泥更为明显，在水泥石的表面上，由于空气中的CO2能使水化硅酸钙凝胶分解成碳酸钙和氧化硅的粉状混合物，使已经硬化的水泥石表面产生“起粉”现象。
7（D）提示：前两种水泥的水化热大，且抵抗地下水侵蚀的能力也较差，因此不宜使用。矿渣水泥和火山灰水泥的水化热较小，适用于大体积混凝土工程，而且都具有良好的耐水性与耐侵蚀性，适于地下工程。但矿渣水泥泌水性大，抗渗性较差，而火山灰水泥有良好的抗渗性，适宜用于地下工程。
8（A）提示：道路混凝土工程对水泥有耐磨性的要求，普通硅酸盐水泥有较好的耐磨性，而掺混合材料的水泥耐磨性较差，尤其是火山灰水泥和粉煤灰水泥。
9（A）提示：硅酸盐水泥和普通水泥在常规养护条件下硬化快，若采用蒸汽养护，则硬化速度会更快，会过早地在水泥颗粒表面形成密实的水化产物膜层，阻止了进一步的水化。因此经蒸汽养护后，再经自然养护至28d的抗压强度往往低于未经蒸养的28d抗压强度。而掺加混合材料较多的矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥及复合水泥等4种水泥采用蒸汽养护，可加快水泥中的活性混
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