新型建築材料簡答題

2021-07-31 17:07:30 字數 4870 閱讀 8544

1、 混凝土礦物外加劑有哪些?

答:粉煤灰、粒化高爐礦渣、矽灰、沸石粉、偏高嶺土、復合礦物外加劑(粉煤灰—礦粉復合,粉煤灰—矽灰、礦粉—矽灰、粉煤灰—礦粉—矽灰復合、粉煤灰—偏高嶺土、礦粉—偏高嶺土)以及其他品種的礦物外加劑(補償收縮用復合礦物外加劑、磨細石灰石)等。

2、 比較粉煤灰、粒化高爐礦渣、矽灰、沸石粉、偏高嶺土的化學組成、礦物組成,並闡述他們對混凝土效能的影響?(該題需具體闡述是怎麼影響效能的)

答案要點;

粉煤灰的主要化學成分是sio2、al2o3、fe2o3、cao等,為鈣質材料,它具有火山灰效應,微骨料效應、形態效應,對新拌混泥土效能(和易性、流動性、擴充套件度、坍落度泌水性)的影響、對混凝土強度、耐久性(包括抗凍性、抗滲性、抗硫酸鹽腐蝕的影響,抗碳化和對鋼筋的保護作用),對水化熱的影響、對收縮和抗裂性的影響。

粒化高爐礦渣主要化學成分為sio2、al2o3、cao、mgo等,為鈣質材料,有大量玻璃體,鈣鎂鋁黃長石、少量矽酸一鈣和矽酸二鈣等結晶體,所以礦粉有微弱的自身水硬性;礦粉對混凝土和易性、強度、耐久性、水化熱的影響;對收縮(自收縮、早期收縮、總幹收縮)和抗裂性的影響;

矽灰主要含有無定型二氧化矽,對混凝土和易性、強度、耐久性、收縮和抗裂性有影響;

沸石粉主要化學成分是sio2、al2o3,以天然沸石巖為原料;對混凝土和易性、強度有影響,抑制鹼—骨料反應的性質,沸石粉高效能混凝土抗碳化和鋼筋鏽蝕的效能;

偏高嶺土(al2o3 2 sio2 2h2o)主要化學成分是al2o3,對混凝土和易性、強度、收縮、導電量和氯離子滲透係數、耐久性的影響。

3、 摻入不同等級的粉煤灰對混凝土需水量有何影響?

答:摻一級粉煤灰時用水量會減少,摻

二、**粉煤灰時會增加用水量。

4、比較粉煤灰和礦粉的作用機理?

答案要點:

粉煤灰:(提高工作效能)p14面

火山灰活性效應,粉煤灰具有無定形玻璃體形態的sio2、al2o3,比表面積大,與氫氧化鈣進行二次反應,生成水化鋁酸鈣、水化矽酸鈣等膠凝物質,填充骨料形成緊密的混凝土,同時減低水泥石的鹼度,有利於水化鋁酸鹽形成,後期強度增長較快;

微骨料效應,粉煤灰具有極小的粒徑,水泥水化是均勻填充毛細管和空襲裂縫,改善孔結構,提高水泥石密實度;未參與水化的顆粒起到骨料的骨架作用,優化凝膠結構,改善混凝土的微觀結構,進而改善混凝土的巨集觀效能;

形態效應,粉煤灰中大量的球狀玻璃微珠填充水泥顆粒之間起潤滑作用,因而達到同樣流動性時可降低用水量,且內摩擦阻力減小,利於幫浦送施工和振搗密實;粉煤灰超量取代水泥時,超量部分可取代等體積的砂。

礦粉:p26面

膠凝效應,礦粉中的玻璃形態的sio2、al2o3經過粉磨活性啟用,與水化析出的氫氧化鈣進行二次反應,形成有膠凝效能的水化鋁酸鈣、水化矽酸鈣等膠凝物質,膠凝效應產生過程包括誘導啟用、表面微晶化和介面耦合。

微骨料效應,10微公尺的礦粉在水泥水化過程中均勻分散在孔隙和凝膠體中,改善孔結構,提高密實度,未參與水化的顆粒起到骨料的骨架作用優化凝膠結構,改善混凝土的微觀結構,進而改善混凝土的巨集觀效能;經單獨粉磨的礦粉存在缺陷,有較差於粉煤灰的形態效應,起減水作用,提高混凝土的流動性。

4、 用作礦物外加劑的粉煤灰有何質量要求?

答案要點:p15面表2.1

等級、細度、燒失量、需水量比、so3含量要求

5、 矽灰與沸石粉哪乙個是工業廢棄物?矽灰的細度為18000~22000m2/kg,這是用什麼方法測得的?

答:矽灰。(沸石粉是天然的。)氮吸附法測得的比表面積。

7、矽灰和沸石粉中sio2的含量都很多,但是兩者的sio2卻是不同的,請問有何不同?

答案要點:沸石粉中的sio2是晶態的,矽灰中的sio2是無定型的。

8、 沸石粉中的晶態sio2為何會有反應活性?吸銨值越大表示沸石巖怎麼樣?

答案要點:沸石粉中可溶性的sio2在高鹼度的環境中活性更好。吸銨值越大表示沸石巖的強度活性越高,對鉀鈉離子和氯離子的吸附能力越強。

9、 當沸石粉經過500——600攝氏度的焙燒活性是否會有提高?

答:p36面不會,反而會變差。

10、解釋一下礦粉的膠凝效應?p26面

答案要點:膠凝效應,礦粉中的玻璃形態的sio2、al2o3經過粉磨活性啟用,與水化析出的氫氧化鈣進行二次反應,形成有膠凝效能的水化鋁酸鈣、水化矽酸鈣等膠凝物質,膠凝效應產生過程包括誘導啟用、表面微晶化和介面耦合。

11、 解釋一下礦粉膠凝效應產生過程包括的誘導啟用、表面微晶化和介面耦合效應?

p26面

答:誘導啟用是介穩態復合相在水化過程中相互誘導對方能態,越過反應勢壘,使介穩體系活化,主要離子是ca2﹢和so42‐。

表面微晶化效應是指凝膠體系中的水化產物,若無外部動力,則只能通過熱力學作用在某區域性區域形成,即新相只能通過成核才能形成,當有另一復合相存在時,其微晶核作用降低了成核勢壘,產生的非均勻成核使水化產物在另一復合相表面沉澱析出,加速了礦粉的水化程序。

介面耦合效應是指礦粉復合體系通過誘導啟用,水化硬化形成穩定的凝聚體系,其顯微介面的粘結強度與其巨集觀物理力學效能密切相關。

12、 哪些礦物外加劑有利於混凝土早期強度的提高?

答:矽灰、偏高嶺土。(沸石粉降低早強)

13、 化學外加劑在使用過程中摻入量是多少?其選用的基準是什麼?礦物外加劑的摻量又是多少?

答:化學外加劑的摻量佔水泥量的5%以下,礦物外加劑的摻量佔水泥量的5%以上,二者的摻量基準都是水泥的用量。

14、 哪幾種礦物外加劑可以抗氯離子滲透?並簡述它們有這種功能的原因。

答:矽灰、偏高嶺土。矽灰的摻人,使混凝土的微觀結構變得緻密,其抗氯離子滲透能力得到明顯增強;p44面偏高嶺土除了使孔結構細化、密實度提高外,它還由於活性al2o3含量高,能生成結晶度較低的水化鋁酸鹽與cl‐反應,生成單氯鋁酸鈣。

而水泥中水化鋁酸鈣與陰離子的作用順序是so42‐、co3‐和cl‐,當混凝土環境中這三種離子同時存在時,生成的單氯鋁酸鈣最不穩定,因而偏高嶺土中al2o3與ca(oh)2作用,生成大量的水化鋁酸鈣,保證了單氯鋁酸鈣的生成與穩定,起到固氯的作用,所以降低了氯離子的擴散係數,可抵抗氯離子滲透。

15、 鹼—骨料反應的定義是什麼?其中骨料主要指什麼?哪幾種礦物外加劑能夠抵抗鹼—骨料反應?

答:鹼—骨料反應(簡稱aar)是指混凝土原材料中的鹼性物質與活性成分發生化學反應,生成膨脹物質(或吸水膨脹物質) 而引起混凝土產生內部自膨脹應力而開裂的現象。

骨料主要是石頭和砂。

沸石粉、矽灰、礦粉、偏高嶺土能夠抵抗鹼—骨料反應。

16、 沸石粉、矽灰、礦粉、偏高嶺土能夠抵抗鹼—骨料反應的原因是什麼?

答:高活性偏高嶺土對鉀、鈉和氯離子的強吸附作用和對水化產物的改善作用;矽灰、礦粉主要是吸附鈉鉀離子,產生絡合物包覆於骨料表面;沸石粉中活性sio2微料均勻分布在混凝土各個部位,將區域性反應分解成無限多的活性中心,每個中心都參與反應而消耗混凝土液相中的鹼,化解了能量的積聚。

17、 在使用礦物外加劑時必須要同時加入減水劑的是那種礦物外加劑?

答:加入的礦物外加劑對混凝土的流動性不利時需加入減水劑,如矽灰,偏高嶺土。

18、 描述減水劑的減水機理?(該題需作具體描述)

答:p53面1、降低水泥顆粒固—液介面能即潤濕作用;2、分散作用(靜電斥力作用、空間位阻斥力作用);3、潤滑作用(水化膜潤滑作用、引氣隔離「滾珠」潤滑作用)

19、 摻入減水劑的混凝土是否它的的用水量都會減少?

答:不是。

20、 減水劑的減水率是多少?

答:高效,大於10%;普通減水劑5%。

21、 減水劑的主要功能有哪些?

答:p52面1、配合比不變時顯著提高流動性;2、流動性和水泥用量不變時,減少用水量,降低水灰比,提高強度;3、保持流動性和強度不變時,節約水泥用量,降低成本;4、配置高強高效能混凝土。

22、 各種常用減水劑的特點?

答:mg:屬於緩凝引氣型。摻量0.2~0.3%,主要用於夏季混凝土施工,滑模施工,大體積混凝土和幫浦送混凝土施工。

不宜用於蒸汽養護混凝土製品和工程。

蜜糖類減水劑:引氣型,通常作為緩凝劑使用。摻量0.2~0.3%,主要用於大體積混凝土、大壩混凝土和有緩凝要求的混凝土工程。

萘系:非引氣型。摻量0.

5~1.2%,對鋼筋無鏽蝕作用,具有早強作用。主要適用於配製高強、早強、流態和蒸養混凝土製品和工程,也可用於一般工程。

但混凝土的坍落度損失較大,多採用複合型。

樹脂系減水劑:摻量0.5~2.0%,「密胺樹脂系減水劑」,sm樹脂減水劑,三聚氰胺系減水劑。非引氣型、早強、高效。可顯著提高混凝土的抗滲、抗凍性和彈性模量。

摻sm樹脂減水劑的混凝土粘性大,可幫浦性差,坍落度經時損失較大。主要用於配製高強、早強、流態、蒸汽養護和鋁酸鹽水泥耐火混凝土。

氨基磺酸鹽系減水劑:

摻量0.2~1.0% ,cl-和na2so4含量低。摻量低。無引氣作用,有輕微緩凝作用。減水率高,早強、高強。對水泥適應性高,保塑。但摻量敏感。

脂肪族羥基磺酸鹽減水劑:

摻量0.5~1.0% ,早強非引氣型減水劑,有一定的坍落度損失,尤其適用於混凝土管樁的生產。

聚羧酸系高效減水劑:

摻量0.05~0.3% ,摻量小;減水率高,保塑性強,能有效控制混凝土拌合物的坍落度經時損失,對混凝土硬化時間影響不大;有良好的增強作用,能有效提高混凝土的抗滲性,抗凍性與耐久性。

具有一定的引氣性和輕微的緩凝性。

23、 影響混凝土抗凍性的因素有哪些?如何提高混凝土的抗凍性?(該題需做具體闡述)

答:混凝土自身的強度、飽和水程度、含氣量、原材料的效能,混凝土所處的環境、施工方法、養護條件等。

措施:摻入適量的引氣劑、嚴格控制混凝土的水灰比,加減水劑、使用***的骨料和水泥、注意控制施工質量以及其他的注意事項。

24、 水泥的主要礦物組成由哪些?其中水化熱較高的是哪些?

答:主要礦物組成c3s、c2s、c3a、c4af。

水化熱較高的是c3a、c4af。

25、 混凝土中的早強劑有哪些?

答:p65面1、無機系早強劑:氯化物系、硫酸鹽系、碳酸鹽系、亞硝酸鹽系、鉻酸鹽系等;2、有機系早強劑:

三乙醇胺、三異丙醇胺、甲酸鈣等;3、復合早強劑:三乙醇胺與氯化鈣、亞硝酸鈉、石膏等組分混合。

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