无机胶凝材料,建筑材料试题求解

1.同种材料，如孔隙率越大，则材料的强度越低 ，吸水率越 大。 2.生产硅酸盐水泥时，掺入少量石膏的作用是生成硫铝酸四钙。 3.无机胶凝材料按凝结硬化条件不同分为气硬性和水硬性的。 4.混凝土的和易性包括 保水性、泌水性、工作度 。 5.在混凝土中，砂子和石子起骨料作用，水泥浆在硬化前起胶凝作用，硬化后起强度增长作用。 6.水泥活性混合材料的激发剂，主要有 __和 ____ 。 7.钢材按照冶炼时脱氧程度不同，分为沸腾钢、镇静钢 、平炉、转炉。 8.石油沥青三大组分为油分、固体颗粒、灰分。 9.按地质形成条件不同划分，天然岩石可为 水成岩、火成岩、混合岩。 10.对混凝土用砂进行筛分析试验，其目的是测定砂的粒径和级配。 11.烧结普通标准砖的规格为 240× 115× 53。 12.水泥活性混合材料主要有粉煤灰和粒化矿渣 。 13.生产硅酸盐水泥时，掺入石膏的作用是生成硫铝酸四钙。 14.测定混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸是150×150×150，试件的标准养护温度为 20° ± 2 ℃，相对湿度为95％。 15.建筑砂浆由石灰膏、砂子或水泥、砂子等材料按适当比例配合、拌制并经硬化而成的建筑材料。 16.同种材料，如孔隙率越大，则材料的强度越小 ，保温性较好，吸水率越大。 17.无机胶凝材料按凝结硬化条件不同分为气硬性和水性的。 18.钢材的工艺性能包括韧性、延性。 19.水泥活性混合材料的激发剂，主有 _ _ 和 _ ___ 。 20.确定混凝土配合比的三个基本参数是：水灰比、用水量、砂率。　　

　　无机胶凝材料按其硬化条件的不同又可分为气硬性和水硬性两类。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等；既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的称水硬性胶凝材料，如各种水泥。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。 　　【例题】下列无机胶凝材料中，属于水硬性胶凝材料的是（ ） 　　A．石灰 　　B．石膏 　　C．水泥 　　D．水玻璃 　　【解析】既能在空气中，还能更好地在水中硬化、保持和继续发展其强度的无机胶凝材料称水硬性胶凝材料，如各种水泥。只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度的称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏和水玻璃等。气硬性胶凝材料一般只适用于干燥环境中，而不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。故正确答案是C.

无机气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、砂浆、钢材、砌筑材料、木材、合成高分子材料、防水材料、装饰材料。

一、无机气硬性胶凝材料
1、石灰
生石灰是将以含碳酸钙为主的天然岩石，在高温下煅烧而得，其主要成分为氧化钙（CaO）。在煅烧时由于火候或温度控制不均，常会含有欠火石灰或过火石灰。欠火石灰产浆量小，质量较差，利用率降低，不会带来危害。过火石灰的水化速度大大减慢，在硬化后才与水发生水化反应，产生较大的体积膨胀，致使硬化后的石灰表面局部产生鼓包、崩裂等现象，工程上称为“爆灰”。“爆灰”是建筑工程质量通病之一。
生石灰与水作用生成熟石灰（Ca(OH)2）的过程，称为熟化。工程上，将生石灰加大量的水（生石灰质量的2～3倍）熟化成石灰乳，然后经筛网流入储灰池并“陈伏”至少两周，以消除过火石灰的危害，经沉淀除去多余的水分得到的膏状物即为石灰膏。也可将每半米高的生石灰块，淋上适当的水（生石灰量的60%～80%），经熟化得到的粉状物称为消石灰粉。加水量以消石灰粉略湿、但不成团为宜。
2、石膏
利用建筑石膏生产的建筑制品主要有：
　　① 纸面石膏板。在建筑石膏中加入少量胶粘剂、纤维、泡沫剂等与水拌和后连续浇注在两层护面纸之间，再经辊压、凝固、切割、干燥而成。板厚9～25毫米，干容重750～850公斤/米3，板材韧性好，不燃，尺寸稳定，表面平整，可以锯割，便于施工。主要用于内隔墙、内墙贴面、天花板、吸声板等，但耐水性差，不宜用于潮湿环境中。
　　② 纤维石膏板。将掺有纤维和其他外加剂的建筑石膏料浆，用缠绕、压滤或辊压等方法成型后，经切割、凝固、干燥而成。厚度一般为8～12毫米，与纸面石膏板比，其抗弯强度较高，不用护面纸和胶粘剂，但容重较大，用途与纸面石膏板相同。
　　③ 装饰石膏板。将配制的建筑石膏料浆，浇注在底模带有花纹的模框中，经抹平、凝固、脱模、干燥而成，板厚为10毫米左右。为了提高其吸声效果，还可制成带穿孔和盲孔的板材，常用作天花板和装饰墙面。
　　④ 石膏空心条板和石膏砌块。将建筑石膏料浆浇注入模，经振动成型和凝固后脱模、干燥而成。空心条板的厚度一般为60～100毫米，孔洞率30～40%；砌块尺寸一般为600×600毫米，厚度60～100毫米，周边有企口，有时也可做成带圆孔的空心砌块。空心条板和砌块均用专用的石膏砌筑，施工方便，常用作非承重内隔墙。
3、水玻璃
在建筑行业中用于制造快干水泥、耐酸水泥防水油、土壤固化剂、耐火材料等；
4、镁质胶凝材料
镁质胶结料中掺加适量的混合材料（如砖粉、粉煤灰等），再与砂和石子按比例配合，可制成菱苦土混凝土制品，其抗压强度可达30兆帕以上。但这类产品抗水性较差，不宜在潮湿环境中使用。与这类产品接触的铁件易锈蚀，使用前应作防锈处理。
二、水泥
1、通用硅酸盐水泥
通用硅酸盐水泥 是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、普通硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥，由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。具有强度高、水化热大，抗冻性好、干缩小，耐磨性较好、抗碳化性较好、耐腐蚀性差、不耐高温的特性。
3、参大量混合材料的硅酸盐水泥
三、混凝土
1、普通混凝土
普通混凝土normal concrete 一般指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。 混凝土主要划分为两个阶段与状态：凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。混凝土强度等级是以立方体抗压强度标准值划分，目前中国普通混凝土强度等级划分为14级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。
2、高强高性能混凝土
一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土，C100强度等级以上的混凝土称为超高强混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加减水剂或同时外加粉煤灰、F矿粉、矿渣、硅粉等混合料，经常规工艺生产而获得高强的混凝土。
3、粉煤灰混凝土
粉煤灰是一种火山灰质材料，本身并无胶凝性能，在常温下有水存在时，粉煤灰可以与混凝土中的进行二次反应，生成难溶于水的水化硅酸钙凝胶，这样不仅降低了溶出的可能，也填充了混凝土内部的孔隙，对混凝土强度和抗渗性都有提高作用。粉煤灰的这种作用称为火山灰效应。
除了火山灰效应外，粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性的改善还有另外两个原因：第一，形貌效应。粉煤灰的主要矿物组成是玻璃体，这些球形玻璃体表面光滑、粒度细、质地致密、内比表面积小、对水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制备需水量减小，降低了混凝土早期干燥收缩，使混凝土密实性得到很大提高；第二，填充效应。粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥颗粒之中，不仅能填充水泥颗粒间的空隙，而且能改善胶凝材料的颗粒级配，并增加水泥胶体的密实度。因此，形貌效应、填充效应和火山灰效应并称为粉煤灰改善混凝土性能的三大效应。
4、轻混凝土
由于自重轻，弹性模量低，因而抗震性能好。与普通烧结砖相比，不仅强度高、整体性好，而且保温性能好。由于结构自重小，特别适合高层和大跨度结构。
5、特种混凝土
如防水混凝土，防水混凝土抗渗标号是根据其最大作用水头与建筑物最小壁厚的比值来确定的。防水混凝土的施工要求浇筑均匀、避免离析、振捣充分、加强潮湿养护，并且严格控制水灰比。防水混凝土主要用于经常受压力水作用的工程和构筑物。
四、砂浆
砂浆：建筑上砌砖使用的黏结物质，由一定比例的沙子和胶结材料（水泥、石灰膏、黏土等）加水和成，也叫灰浆，也作沙浆。砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰、粘土等）和细骨料（砂）加水拌合而成。常用的有水泥砂浆、混合砂浆（或叫水泥石灰砂浆）、石灰砂浆和粘土砂浆。
五、钢材
钢材应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同，钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类。钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料。大部分钢材加工都是通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不同，可以分为冷加工和热加工两种。
六、砌筑材料
我国传统的砌筑材料主要是烧结普通砖(实心黏土砖)和石块，烧结普通砖在我国砌墙材料产品构成中曾占“绝对统治”地位，是世界上烧结普通砖的“王国”。由于烧结普通砖不论从对土地的破坏、资源与能源的耗费以及对环境的污染的任何一个角度来分析，都不符合可持续发展的要求，因此，近年来，我国大力开发了节土、节能、利渣、利废、多功能、有利于环保的各类砌块、蒸养砖等砌筑材料。
七、木材
木材是传统的建筑材料，在古建筑和现代建筑中都得到了广泛应用。在结构上，木材主要用于构架和屋顶，如梁、柱、橼、望板、斗拱等。我国许多建筑物均为木结构，它们在建筑技术和艺术上均有很高的水平，并具独特的风格。
另外，木材在建筑工程中还常用作混凝土模板及木桩等。
八、合成高分子材料
高分子材料可称为聚合物材料，按照其来源可划分为合成高分子材料和天然高分子材料两大类。主要有塑料、橡胶、纤维。
九、防水材料

防水材料品种繁多，按其主要原料分为4类：①沥青类防水材料。以天然沥青、石油沥青和煤沥青为主要原材料，制成的沥青油毡、纸胎沥青油毡、溶剂型和水乳型沥青类或沥青橡胶类涂料、油膏，具有良好的粘结性、塑性、抗水性、防腐性和耐久性。②橡胶塑料类防水材料。以氯丁橡胶、丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚异丁烯和聚氨酯等原材料，可制成弹性无胎防水卷材、防水薄膜、防水涂料、涂膜材料及油膏、胶泥、止水带等密封材料，具有抗拉强度高，弹性和延伸率大，粘结性、抗水性和耐气候性好等特点，可以冷用，使用年限较长。③水泥类防水材料。对水泥有促凝密实作用的外加剂，如防水剂、加气剂和膨胀剂等，可增强水泥砂浆和混凝土的憎水性和抗渗性；以水泥和硅酸钠为基料配置的促凝灰浆，可用于地下工程的堵漏防水。④金属类防水材料。薄钢板、镀锌钢板、压型钢板、涂层钢板等可直接作为屋面板，用以防水。薄钢板用于地下室或地下构筑物的金属防水层。薄铜板、薄铝板、不锈钢板可制成建筑物变形缝的止水带。金属防水层的连接处要焊接，并涂刷防锈保护漆。
防水涂料分四大类：硬性灰浆、柔性灰浆、丙烯酸酯、单组分聚氨酯。
按照材料性状划分，防水材料主要有三类：
1、防水卷材，主要用于工程施工，如屋顶、外墙、地下室等；
2、911聚氨酯防水材料，
防水卷材
含有挥发性毒气，施工要求严格，且造价昂贵；
3、新型聚合物水泥基防水材料，材料由有机高分子液料和无机粉料复合而成，融合了有机材料弹性高和无机材料耐久性好的特点，涂覆后形成高强坚韧的防水涂膜，这种新型材料能与水泥基面完美的结为一体，经久不脱层，是家庭防水的常见选择材料。
十、装饰材料
1、天然石材

常用的是大理石、花岗岩。所谓大理石是指沉积的或变质的碳酸盐岩类的岩石，有大理岩、白云岩、灰岩、砂岩、页岩和板岩等。如我国著名的汉白玉就是北京房山产的白云岩，云南大理石则是产于大理县的大理岩，著名的丹东绿则为蛇纹石化硅卡岩。同样，作为石材开采的各类岩浆岩，如花岗岩、安山岩、辉绿岩、绿长岩、片麻岩等称之为花岗石。如北京白虎涧的白色花岗石是花岗岩，济南青是辉长岩，而青岛的黑色花岗石则是辉绿岩。
2、陶瓷
主要用于地面、卫浴。

3、金属
五金零件、装饰制品等。

将主要成分为碳酸钙（CaCO3）的石灰石在适当的温度下煅烧，所得的以氧化钙（CaO）为主要成分的产品即为石灰，又称生石灰。煅烧出来的生石灰呈块状，称块灰，块灰经磨细后成为生石灰粉。（一）石灰的熟化与硬化生石灰（块灰）不能直接用于工程，使用前需要进行熟化。生石灰（CaO）与水反应生成氢氧化钙Ca（OH）2（熟石灰，又称消石灰）的过程，称为石灰的熟化或消解（消化）。石灰熟化过程中会放出大量的热，同时体积增大1～2.5倍。根据加水量的不同，石灰可熟化成消石灰粉或石灰膏。（二）石灰的技术性质1.保水性好。在水泥砂浆中掺入石灰膏，配成混合砂浆，可显著提高砂浆的和易性。2.硬化较慢、强度低。1：3的石灰砂浆28d抗压强度通常只有0.2~0.5MPa。3.耐水性差。石灰不宜在潮湿的环境中使用，也不宜单独用于建筑物基础。4.硬化时体积收缩大。除调成石灰乳作粉刷外，不宜单独使用，工程上通常要掺入砂、纸筋、麻刀等材料以减小收缩，并节约石灰。5.生石灰吸湿性强。储存生石灰不仅要防止受潮，而且也不宜储存过久。 石膏胶凝材料是一种以硫酸钙（CaSO4）为主要成分的气硬性无机胶凝材料。其品种主要有建筑石膏、高强石膏、粉刷石膏、无水石膏水泥、高温煅烧石膏等。其中，以半水石膏（CaSO4·1/2H2O）为主要成分的建筑石膏和高强石膏在建筑工程中应用较多，最常用的是建筑石膏。建筑石膏是以β型半水石膏β-CaSO4·1/2H2O）为主要成分，不添加任何外加剂的粉状胶结料，主要用于制作石膏建筑制品。建筑石膏色白，杂质含量很少，粒度很细，亦称型石膏，也是制作装饰制品的主要原料。由于建筑石膏颗粒较细，比表面积较大，故拌合时需水量较大，因而强度较低。建筑石膏的技术性质1.凝结硬化快。石膏浆体的初凝和终凝时间都很短，一般初凝时间为几分钟至十几分钟，终凝时间在半小时以内，大约一星期左右完全硬化。为满足施工要求，需要加入缓凝剂，如硼砂、酒石酸钾钠、柠檬酸、聚乙烯醇、石灰活化骨胶或皮胶等。2.硬化时体积微膨胀。石膏浆体凝结硬化时不像石灰、水泥那样出现收缩，反而略有膨胀（膨胀率约为1%），使石膏硬化体表面光滑饱满，可制作出纹理细致的浮雕花饰。3.硬化后孔隙率高。石膏浆体硬化后内部孔隙率可达50～60%，因而石膏制品具有表观密度较小、强度较低、导热系数小、吸声性强、吸湿性大、可调节室内温度和湿度的特点。4.防火性能好。石膏制品在遇火灾时，二水石膏将脱出结晶水，吸热蒸发，并在制品表面形成蒸汽幕和脱水物隔热层，可有效减少火焰对内部结构的危害。建筑石膏制品在防火的同时自身也会遭到损坏，而且石膏制品也不宜长期用于靠近65℃以上高温的部位，以免二水石膏在此温度下失去结晶水，从而失去强度。5.耐水性和抗冻性差。建筑石膏硬化体的吸湿性强，吸收的水分会减弱石膏晶粒间的结合力，使强度显著降低；若长期浸水，还会因二水石膏晶体逐渐溶解而导致破坏石膏制品吸水饱和后受冻，会因孔隙中水分结晶膨胀而破坏。所以，石膏制品的耐水性和抗冻性较差，不宜用于潮湿部位。为提高其耐水性，可加入适量的水泥、矿渣等水硬性材料，也可加入有机防水剂等，可改善石膏制品的孔隙状态或使孔壁具有憎水性。 水泥为无机水硬性胶凝材料，是重要的建筑材料之一，在建筑工程中有着广泛的应用。水泥品种非常多，按其主要水硬性物质名称可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥等。根据国家标准《水泥命名原则》GB4131-84规定，水泥按其性能及用途可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三类。我国建筑工程中常用的是通用水泥，主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥（表2A311022-1）。常用水泥的技术要求1.细度细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥颗粒愈细，与水起反应的表面积就愈大，水化较快且较完全，因而凝结硬化快，早期强度高，但早期放热量和硬化收缩较大，且成本较高，储存期较短。因此，水泥的细度应适中。2.凝结时间水泥的凝结时间分初凝时间和终凝时间。初凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆开始失去可塑性所需的时间；终凝时间是从水泥加水拌合起至水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。水泥的凝结时间在施工中具有重要意义。为了保证有足够的时间在初凝之前完成混凝土的搅拌、运输和浇捣及砂浆的粉刷、砌筑等施工工序，初凝时间不宜过短；为使混凝土、砂浆能尽快地硬化达到一定的强度，以利于下道工序及早进行，终凝时间也不宜过长。国家标准规定，六大常用水泥的初凝时间均不得短于45min，硅酸盐水泥的终凝时间不得长于6.5h，其他五类常用水泥的终凝时间不得长于10h。

无机胶凝材料按硬化条件又可分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料两类。 所谓气硬性胶凝材料，是指只能在空气中硬化并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如石灰、石膏、水玻璃等。 所谓水硬性胶凝材料，指不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并继续发展其强度，如各种水泥。 气硬性胶凝材料一般只适合用于地上或干燥环境，不宜用于潮湿环境，更不可用于水中。 水硬性胶凝材料是指不仅能在空气中硬化，而且能更好地在水中硬化并保持或继续提高其强度的胶凝材料，如水泥。水硬性胶凝材料既适用于地上，也适用于地下或水中。