内容正文:
专题三 水泥(教案)-《建筑材料》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1.能准确阐述硅酸盐水泥、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的定义。
2.说出各类通用硅酸盐水泥的主要熟料成分和混合材料。
3.掌握通用硅酸盐水泥的技术性质。
4.熟知通用硅酸盐水泥的强度等级划分标准及依据。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
一、通用硅酸盐水泥的生产简介
生产通用硅酸盐水泥的原料主要是石灰质原料和黏土质原料两类。石灰质原料(如石灰石、石灰质凝灰岩等,其中多用石灰石)主要提供氧化钙(Ca0),黏土质原料(如黏土、黄土、页岩、泥岩等,其中以黏土与黄土用得最广)主要提供二氧化硅(Si0,)、三氧化二铝(AL,0,)及少量三氧化二铁(Fe,0,)。为满足成分的要求还常用校正原料,例如用铁矿粉等铁质校正原料补充三氧化二铁( Fe,0,)的含量,用砂岩、粉砂岩等硅质校正原料补充二氧化硅(Si0,)的含量。生产水泥时,先把几种原料按适当的比例混合,在球机中磨成生料,然后将制得的生料在回转窑或立窑内经1350~1450℃高温烧,再把烧好的熟料和适当的石膏及混合材料混合,在球磨机中磨细,就得到水泥。因此,水泥生产过程可概括为“两一烧”,其工艺流程如图 4-1所示。
二、影响水泥凝结和硬化的主要因素
水泥的凝结和硬化除了与水泥的矿物组成有关外,还与水泥的细度、拌合水量、硬化环境(温度、湿度)和硬化时间有关。水泥颗粒细,水化快,凝结与硬化也快。拌合水量多,水化后形成的胶体稀,水泥的凝结和硬化就慢。温度对水泥的水化以及凝结和硬化的影响很大,当温度高时,水泥的水化作用加速,从而凝结和硬化的速度也就加快,所以采用蒸汽养护是加速凝结和硬化的方法之一。当温度低时,凝结和硬化的速度减慢,当温度低于0℃时,水化基本停止。因此冬期施工时需采取保温措施,以保证水泥正常凝结和强度的正常发展。水泥石的强度只有在潮湿的环境中才能不断增长,若处于干燥环境中,当水分蒸发完毕后,水化作用将无法继续进行,硬化即停止,强度也不再增长,所以混凝土工程在浇筑后2~3周的时间内,必须注意洒水养护。水泥石的强度随着硬化时间而增长,一般在3~7d内强度增长最快,在 28 d内增长较快,以后渐慢,但持续时间很长。
三、白色硅酸盐水泥
国家标准《白色硅酸盐水泥》(GB/T 2015-2017)规定,由白色硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏和混合材料磨细制成的水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥。白色硅酸盐水泥按照白度分为1级和2级,代号分别为P·W-1和P·W-2。白色硅酸盐水泥熟料中三氧化硫的含量应不超过 3.5%,氧化镁的含量不宜超过 5.0%。国家标准《白色硅酸盐水泥》(GB/T 2015-2017)将白色硅酸盐水泥分成 32.5、42.5、52.5三个强度等级,白色硅酸盐水泥各等级、各龄期强度见表 4-6。
[真题练讲]
1.(2021年山西省统一考试)其他品种水泥中,( )的抗硫酸盐侵蚀能力较强。
A. 快硬硅酸盐水泥
B. 白色硅酸盐水泥
C. 抗硫酸盐硅酸盐水泥
D. 中热硅酸盐水泥
解析:抗硫酸盐硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀能力较强。答案:C
2.(2020年四川省统一考试) 通用硅酸盐水泥中,( )的耐腐蚀性最强。
A. 硅酸盐水泥
B. 普通硅酸盐水泥
C. 粉煤灰硅酸盐水泥
D. 矿渣硅酸盐水泥
解析:矿渣硅酸盐水泥由于矿渣的掺入,其耐腐蚀性相对较强。答案:D
3.(2022年四川省统一考试)以下哪种水泥在高温环境下的强度下降较小?( )
A. 普通硅酸盐水泥
B. 矿渣硅酸盐水泥
C. 粉煤灰硅酸盐水泥
D. 火山灰质硅酸盐水泥
解析:矿渣硅酸盐水泥在高温环境下的强度下降较小。答案:B
4.(2023年陕西省统一考试)通用硅酸水泥中,( )的抗碳化能力最强。
A. 硅酸盐水泥
B. 普通硅酸盐水泥
C. 矿渣硅酸盐水泥
D. 粉煤灰硅酸盐水泥
解析:硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的抗碳化能力较强,其中硅酸盐水泥更强。答案:A
5.(2020年四川省统一考试)其他品种水泥中,( )主要用于制造油井水泥。
A. 道路硅酸盐水泥
B. 油井硅酸盐水泥
C. 白色硅酸盐水泥
D. 快硬硅酸盐水泥
解析:油井硅酸盐水泥主要用于制造油井水泥。答案:B
[限时练讲]
1.以下哪种水泥的保水性较好?( )
A. 矿渣硅酸盐水泥
B. 粉煤灰硅酸盐水泥
C. 火山灰质硅酸盐水泥
D. 硅酸盐水泥
解析:硅酸盐水泥的保水性较好。答案:D
2.通用硅酸盐水泥中,( )的耐磨性最差。
A. 粉煤灰硅酸盐水泥
B. 矿渣硅酸盐水泥
C. 火山灰质硅酸盐水泥
D. 普通硅酸盐水泥
解析:粉煤灰硅酸盐水泥的耐磨性相对较差。答案:A
3.其他品种水泥中,( )适用于有抗冻要求的混凝土工程。
A. 道路硅酸盐水泥
B. 中热硅酸盐水泥
C. 快硬硅酸盐水泥
D. 抗冻硅酸盐水泥
解析:抗冻硅酸盐水泥适用于有抗冻要求的混凝土工程。答案:D
4.以下关于水泥的说法,正确的是( )
A. 水泥的强度越高,其耐久性一定越好
B. 水泥的细度越粗,其水化速度越慢
C. 水泥储存时应与石灰一起存放
D. 水泥受潮后仍可正常使用
解析:水泥的细度越粗,其与水接触的面积越小,水化速度越慢。答案:B
5.通用硅酸水泥在搅拌过程中,( )会影响其和易性。
A. 用水量
B. 水泥强度
C. 水泥细度
D. 以上都是
解析:用水量、水泥强度、水泥细度都会影响通用硅酸水泥的和易性。答案:D
6.其他品种水泥中,( )主要用于机场跑道等工程。
A. 道路硅酸盐水泥
B. 白色硅酸盐水泥
C. 膨胀水泥
D. 中热硅酸盐水泥
解析:道路硅酸盐水泥主要用于机场跑道等工程。答案:A
7.以下哪种水泥的水化热在早期和后期都比较低?( )
A. 矿渣硅酸盐水泥
B. 粉煤灰硅酸盐水泥
C. 火山灰质硅酸盐水泥
D. 复合硅酸盐水泥
解析:粉煤灰硅酸盐水泥的水化热在早期和后期都比较低。答案:B
8. 简述通用硅酸盐水泥的定义和主要种类。
解析:通用硅酸盐水泥是指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。主要种类包括硅酸盐水泥、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。
9.通用硅酸盐水泥的强度等级是如何划分的?
解析:通用硅酸盐水泥的强度等级是根据 3 天和 28 天的抗压强度和抗折强度来划分的。例如硅酸盐水泥分为 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R 六个等级。
10.简述通用硅酸水泥的初凝时间和终凝时间的要求。
解析:通用硅酸水泥的初凝时间不得早于 45min,硅酸盐水泥终凝时间不得迟于 6.5h,其他五类通用硅酸盐水泥终凝时间不得迟于 10h。
11.通用硅酸盐水泥在储存和运输过程中需要注意哪些问题?
解析:储存时要防止受潮,不同品种、强度等级的水泥应分别存放;运输过程中要注意防水、防潮。
12.举例说明通用硅酸水泥在建筑工程中的应用。
解析:硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥适用于重要结构的高强度混凝土、预应力混凝土等;矿渣硅酸盐水泥适用于大体积混凝土、耐热混凝土等;火山灰质硅酸盐水泥适用于有抗渗要求的混凝土等。
[学法建议]
重点复习知识点:
1.硅酸盐水泥:国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)将硅酸盐水泥(波特兰水泥)分为两种类型:不掺混合材料的称为I型硅酸盐水泥,代号P·I;在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量 5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,代号P·Ⅱ。
2.普通硅酸盐水泥:国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)规定,普通硅酸盐水泥中活性混合材料掺加量应大于5%且不大于20%,其中允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量 5%的窑灰代替,代号P·0。
3.矿渣硅酸盐水泥:国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB 175-2007)规定,矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量应大于 20%且不大于 70%。
请同学们多结合实际操作,加深对理论知识的理解;操作需要反复练习,加深记忆;要注意安全,避免发生意外。
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