筑石膏制品具有表观密度小、质轻，保温隔热性能好和吸声性强等优点。

二水石膏遇火后，结晶水蒸发，形成蒸汽雾，可阻止火势蔓延，起到防火作用，故具有良好的阻燃性。

12、石膏抹灰材料和其他抹灰材料的性能有何特点？举例说明。

答：建筑石膏加水、砂拌合成石膏砂浆，可用于室内抹灰。这中抹灰墙面具有绝热，阻火，隔音，舒适，美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷尤其及贴墙纸。

建筑石膏加水调成石膏浆体，还可以掺如部分石灰用于室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑，细腻，洁白美观。

13、推断水玻璃涂料性能的优缺点。

答：根据水玻璃的特性，可以推断出水玻璃的特点：不易燃烧、不易腐蚀、价格便宜。但水玻璃类材料不耐碱性介质的侵蚀。

第四章 水泥

复习思考题

1、什么是硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料？

答：国家标准对硅酸盐水泥的定义为：凡由硅酸盐水泥熟料、0～5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即国外统称的波特兰水泥，称为硅酸盐水泥。

硅酸盐水泥熟料，即国际上的波特兰水泥熟料（简称水泥熟料），是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比磨成细粉烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。

2、硅酸盐水泥的凝结硬化过程是怎样进行的？影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些？

答：水泥用适量的水调和后，最初形成具有可塑性的浆体，然后逐渐变稠失去可塑性，这一过程称为凝结。然后逐渐产生强度不断提高，最后变成坚硬的石状物--水泥石，这一过程称为硬化。 水泥加水拌合后的剧烈水化反应，一方面使水泥浆中起润滑作用的自由水分逐渐减少；另一方面，水化产物在溶液中很快达饱和或过饱和状态而不断析出，水泥颗粒表面的新生物厚度逐渐增大，使水泥浆中固体颗粒间的间距逐渐减小，越来越多的颗粒相互连接形成了骨架结构。此时，水泥浆便开始慢慢失去可塑性，表现为水泥的初凝。由于铝酸三钙水化极快，会使水泥很快凝结，为使工程使用时有足够的操作时间，水泥中加入了适量的石膏。水泥加入石膏后，一旦铝酸三钙开始水化，石膏会与水化铝酸三钙反应生成针状的钙矾石。钙矾石很难溶解于水，可以形成一层保护膜覆盖在水泥颗粒的表面，从而阻碍了铝酸三钙的水化，阻止了水泥颗粒表面水化产物的向外扩散，降低了水泥的水化速度，使水泥的初凝时间得以延缓。当掺入水泥的石膏消耗殆尽时，水泥颗粒表面的钙矾石覆盖层一旦被水泥水化物的积聚物所胀破，铝酸三钙等矿物的再次快速水化得以继续进行，水泥颗粒间逐渐相互靠近，直至连接形成骨架。水泥浆的塑性逐渐消失，直到终凝。

随着水化产物的不断增加，水泥颗粒之间的毛细孔不断被填实，加之水化产物中的氢氧化钙晶体、水化铝酸钙晶体不断贯穿于水化硅酸钙等凝胶体之中，逐渐形成了具有一定强度的水泥石，从而进入了硬化阶段。水化产物的进一步增加，水分的不断丧失，使水泥石的强度不断发展。随着水泥水化的不断进行，水泥浆结构内部孔隙不断被新生水化物填充和加固的过程，称为水泥的“凝结”。随后产生明显的强度并逐渐变成坚硬的人造石—水泥石，这一过程称为水泥的“硬化”。 影响水泥凝结硬化的主要因素有：（1）矿物组成及细度；（2）水泥浆的水灰比；（3）石膏掺量；（4）环境温度和湿度；（5）龄期（时间）；（6）外加剂。

3、何谓水泥的体积安定性？不良的原因和危害是什么？如何确定？

水泥浆体硬化后体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。即水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂，不变形，不溃散的性质。

当水泥浆体在硬化过程中或硬化后发生不均匀的体积膨胀，会导致水泥石开裂、翘曲等现象，称为体积安定性不良。导致水泥安定性不良的主要原因是：（1）

由于熟料中含有的的游离氧化钙、游离氧化镁过多；（2） 掺入石膏过多； 其中游离氧化钙是一种最为常见，影响也是最严重的因素。熟料中所含游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，结构致密，水化很慢。加之被熟料中其它成分所包裹，使得其在水泥已经硬化后才进行熟化，生成六方板状的Ca（OH）2晶体，这时体积膨胀97％以上，从而导致不均匀体积膨胀，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，残余石膏与水化铝酸钙继续反应生成钙矾石，体积增大约1.5倍，也导致水泥石开裂。 体积安定性不良的水泥，会发生膨胀性裂纹使水泥制品或混凝土开裂、造成结构破坏。因此体积安定性不良的水泥，应判为废品，不得在工程中使用。

水泥安定性是按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》(GB 1346—2001)规定的方法测定的。

4、什么是硫酸盐腐蚀和镁盐腐蚀？

答：硫酸盐及氯盐腐蚀（膨胀型腐蚀）：指硫酸盐与水泥石中的CH作用生成硫酸钙，再和水化铝酸钙C3AH6反应生成钙矾石，从而使固相体积增加很多，使水泥石膨胀开裂的现象。

镁盐侵蚀：指海水或地下水中的镁盐与水泥石中的CH反应，生成松软无胶凝能力的氢氧化镁，由于Mg(OH)2的碱度低，会导致其它水化产物不稳定而离解的现象，称为镁盐侵蚀。

5、腐蚀水泥石的介质有哪些？水泥石受腐蚀的基本原因是什么？ 答：腐蚀水泥石的介质有：（1）软水类：雨水、雪水及许多江河湖水都属于软水。（2）酸类介质；（3）盐类介质：硫酸盐及氯盐、镁盐；（4）强碱类介质； 水泥石受腐蚀的基本原因：①硅酸盐水泥石中含有较多易受腐蚀的成分，即氢氧化钙和水化铝酸钙等；②水泥石本身不密实含有大量的毛细孔隙。

6、硅酸盐水泥检验中，哪些性能不符合要求时该水泥属于不合格品及废品？怎样处理不合格品和废品？

答：国家标准规定：硅酸盐水泥性能中，凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项不符合标准规定时均为废品。

凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任一项不符合该标准规定或混合料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级规定的指标时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 废品水泥不得应用于工程中，不合格品水泥应经过检验酌情使用 7、为什么掺较多活性混合材的硅酸盐水泥早期强度较低，后期强度发展比较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥？ 答：掺较多活性混合材的硅酸盐水泥中水泥熟料含量相对减少，加入拌合后，首先是熟料矿物的水化，熟料水化后析出的氢氧化钙作为碱性激发剂激发活性混合材水化，生成水化硅酸钙、水化硫铝酸钙等水化产物，因此早期强度比较低，后期由于二次水化的不断进行，水化产物不断增多，使得后期强度发展较快，甚至超过同强度等级的硅酸盐水泥。

8、与硅酸盐水泥相比，矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥在性能上有哪些不

同？分析它们的适用和不宜使用的范围。

答：硅酸盐水泥的性能特点：（1）凝结硬化快，早期及后期强度均高。（2）抗冻性好。（3）耐腐蚀性差。（4）水化热高。（5）碱度高，抗碳化性好。（6）耐热性差。（7）耐磨性好。（8）干缩小。（9）湿热养护效果差。

矿渣硅酸盐水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较好的耐热性能。（4）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（5）泌水性大，干缩较大。（6）抗渗性差，抗冻性较差，抗碳化能力差。

火山灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力；（4）需水性大，干缩率较大。（5）抗渗性好，抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。

粉煤灰水泥的主要性能特点如下：（1）早期强度低，后期强度高。对温度敏感，适宜于高温养护。（2）水化热较低，放热速度慢。（3）具有较强的抗侵蚀、抗腐蚀能力。（4）需水量低，干缩率较小，抗裂性好。（5）抗冻性较差，抗碳化能力差，耐磨性差。

硅酸盐水泥适用于高强度混凝土、预应力混凝土、快硬早强结构、抗冻混凝土；不适用于大体积混凝土、易受腐蚀的混凝土、耐热混凝土、高温养护混凝土。

矿渣硅酸盐水泥适用于一般耐热要求的混凝土、大体积混凝土、蒸汽养护构件、一般混凝土构件、一般耐软水、海水、硫酸盐腐蚀要求的混凝土；不是用于早期强度要求较高的混凝土、严寒地区及处于水位升降的范围内的混凝土、抗渗性要求较高的混凝土。

火山灰水泥适用于水中、地下、大体积混凝土、抗渗混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于干燥环境及处在水位变化范围内的混凝土、有耐磨要求的混凝土，其他同矿渣水泥。

粉煤灰水泥适用于地上、地下、与水中大体积混凝土，其他同矿渣水泥；不适用于抗碳化要求的混凝土、有抗渗要求的混凝土，其他同火山灰质水泥。

9、某硅酸盐水泥各龄期的抗折抗压破坏载荷测定值如下表所示，试评定其强度等级。 龄期 3d 28d 抗折强度（MPa） 4.05，4.20，4.10 7.00，7.50，8.50 抗折强度（MPa） 4.12 7.67 抗压破坏荷载（kN） 41.0，42.5，46.0，45.5，43.0，43.6 112，115，114，113，108，119 抗压强度（MPa） 27.25 70.94 龄期 3d 28d 答：依据GB175—2007，查表知此硅酸盐强度等级为52.5R强度等级。

硅酸盐水泥的强度指标（依据GB175—2007） 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3d 28 3d 28 42.5 17.0 42.5 3.5 6.5 42.5R 22.0 42.5 4.0 6.5