1:这些建筑物或结构物,与国民经济建设、工农业生产、国防及人们日常生活息息相关,统称为社会基础设施。
用于建造这些基础设施的所有材料称为建筑材料。
2:新型建筑材料是指最近发展或正在发展的有特殊功能功效和效用的一类建筑材料,它具有传统建筑材料从来没有或无法比拟的功能,具有比已使用的传统建筑材料更优异的性。
3:新型建筑材料的特点归纳为:技术含量高,功能多样化,生产与使用节能、节地,综合利用废弃资源,有利于生态环境保护;适应先进施工技术,改善建筑功能,具有巨大市场潜力和良好发展前景。
4:发展新型建筑材料的必要性:(1)节约耕地,有利于农业发展;(2)节约能源,促进国民经济发展;(3)降低建筑材料运输量,减轻运输的压力;(4)综合利用工业废渣,有利于环境保护;(5)促进建设经济进步,推动建筑业现代化;(6)改善工作、学习、生活环境,适应人们生活水平的不断提高。
5:混凝土矿物外加剂(即掺合料)是以氧化硅、氧化铝和其他有效矿物为主要成分,在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土综合性能,且掺量一般不小于5%的具有火山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。
6:矿物外加剂在混凝土中的主要功能有:(1)改善混凝土的和易性;(2)降低混凝土水化温升;(3)提高早期强化或增进后期强化;(4)改善内部结构,提高抗腐蚀能力;(5)提高混凝土的抗裂性能;(6)提高混凝土的耐久性。
7:粉煤灰是指粉煤炉燃烧煤粉时,从烟道气体中收集到得细颗粒粉末。
8:粉煤灰的主要作用机理:(1)火山灰活性效应;(2)微骨料效应;(3)形态效应。
9:需水量的比是指达到相同胶砂流动度时,受检胶砂的蓄水量与基准胶砂蓄水量比,需水量比小,表明粉煤灰的减水效应高,有利于提高新拌混凝土和胶砂的和易性。
10:火山灰活性指数是指在相同流动度时,相应龄期受胶砂与基准胶砂抗压强度的比,火山灰活性指数越高,表明粉煤灰的火山灰活性效应越高。
11:从粉煤灰对抗冻性影响的内部机理来看,可以理解为活性效应减少氢氧化钙,使之不至于音浸洗析而扩大冰冻劣化所产生的孔隙;形态效应使混凝土用水量减少,有利于减少孔隙和毛细孔;而填充效应可以减少泌水量,使孔隙细化,有助于使引气剂产生的微细气孔分布均匀,从而改善混凝土的抗冻性能。
12:粉煤灰降低混凝土早期收缩的主要作用机理可以解释为:粉煤灰的掺入改变了水化过程,使得水化产物和孔结构发生变化,从而改变了凝胶孔水、吸附水、层间水量比例,并最终影响早期收缩。
另一方面,由于粉煤灰的等量取代以及二次水化,混凝土内部可溶离子量及可溶离子浓度降低,从而早期收缩降低。
另一方面,粉煤灰的掺入延缓了水化进程,也有利于降低早期收缩。
13:粒化高炉矿渣粉也称为磨细矿渣,简称矿粉。
是指粒化高炉矿渣经干燥、粉磨、达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。
14:矿粉是一种潜在水硬性材料。
一种材料单独调水本身就能硬化,且能与石灰或水泥水化生成氢氧化钙作用生成水化硅酸钙和水化铝酸钙,这种性能称为潜在水硬性。
15:胶凝效应产生的过程:诱导激活是介稳态复合相在水化过程中相互诱导对方能态,越过反应势垒,使介稳体系活化。
表面微晶化效应是指凝胶体系中的水化产物,若无外部动力,则只能通过热力学作用在某局部区域形成,即新相只能通过成核才能形成,当有另一复相存在时,其微晶核作用降低了成核势垒,产生的非均匀成核使水化产物在另一复合相表面沉淀析出,加速了矿粉的水化进程。
界面耦合效应是指矿粉复合体系通过诱导激活、水化硬化形成稳定的凝聚体系,其显微界面的粘结强度与宏观物理力学性能密切相关。
16:矿粉对混凝土耐久性影响:从物理角度出发,掺矿粉的混凝土可形成比较致密的结构,而且通过降低泌水改善混凝土的孔结构和界面结构,连通毛细孔减少,孔隙率下降,孔半径减小,界面结构显著改善,所有这些均有利于提高混凝土的抗渗性能,从而提高混凝土的抗碳化、抗冻、抗腐蚀性能。
从化学角度来看,混凝土中掺入大量矿粉,减少水泥用量,降低了C3A含量。
二次水化作用,进一步减少了氢氧化钙的量,抗硅酸盐和海水腐蚀能力大大提高。
尤其是长龄期混凝土的耐硫酸盐和海水浸蚀性能进一步提高。
国内外研究和工程实践表明,矿粉含量越高,其抗硫酸盐的能力越强,可以广泛用于有防腐和抗硫酸盐浸蚀要求的海洋工程和地下工程。
17:硅灰是指在冶炼硅铁合金或工业硅时,通过烟道排除的硅蒸气氧化后,经收尘器收集到的以定型二氧化硅为主要成分的粉末状产品。
18:硅灰对混凝土和易性的影响:由于硅灰的比表面积打,因而使混凝土的流动性显著减低、粘聚性何保水性提高。
虽然比表面积具有形态效应,但与比表面积增大相比,吸附水量的增加作用超过了形态效应。
随着硅灰掺量的增加,达到同样流动性所需用水量直线增加,与此同时,混凝土的粘性也随之增大,对施工,特别是给泵送施工带来不便。
因此硅灰的掺量不宜大于15%,适宜的掺量为水泥用量的5%~10%。
19:沸石粉是指以一定品味纯度的天然沸石岩为原料,经磨至规定细度的粉末。
20:沸石粉对混凝土强度的影响:沸石粉混凝土早期强度较低,原因是沸石粉取代水泥后,胶凝材料体系中活性较高的熟料矿物C3S和C3A含量相对降低,故早期强度略低。
而在水泥水化后期,沸石粉中活性的二氧化硅和三氧化二铝在高碱性水泥胶凝体系中被激发,与水泥的水化产物CH发生火山灰反应,提高水泥水化程度,降低了液相中的CH浓度,生成对强度贡献较大的CSH和CAH凝胶,减少了混凝土的孔隙率。
而且,由于沸石粉内在的格架状结构,内部孔隙具有巨大的内表面能,沸石粉的亲水性较强,在浆体中起到蓄水作用。
沸石粉内部的孔吸收拌合水,克服了混凝土经时泌水性,而使混凝土粘性增加,沸石粉吸水后体系膨胀,骨料裹浆量提高,改善了骨料、浆体的界面。
在水泥池蓄水化过程中需要的水,这时被沸石粉吸附的水又能逐渐释放出来,对水泥水化起到自养护作用。
另一方面,浆体内部产生自真空作用使浆体和骨料产生紧密的包裹,最终凝结整一个致密的整体,从而使混凝土的后期抗压强度和抗拉伸强度有较大增长,耐久性得到很大改善。
21:偏高岭土是由高岭土在700~800°C条件下轻烧脱水,再经磨制得的白色粉末,平均粒径1~2um,二氧化硅和三氧化二铝含量90%以上,特别是三氧化二铝含量较高,达30%~45%22:复合矿物外加剂是采用两种或者两种以上的矿物原料,单独粉磨至规定的细度后按一定的比例复合,或者两种及两种以上的矿物原料按一定的比例混合粉磨达到规定细度并符合规定活性指数的粉体材料。
23:复合材料外加剂的主要技术优势:(1)可以根据单矿物的化学组成和吴物理性能优化组合;(2)可以实现不同矿物之间细度的合理级配;(3)可以提高矿物之间的均匀性;(4)可以实现性能互补;(5)可以稳定产品质量;(6)可以提高矿物外加剂的总掺量;(7)可以简化混凝土搅拌站的贮料设备和防止混仓,简化计算过程并提高计算精度;(8)可以根据混凝土综合性能的要求进行组成设计。
24:改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能(1)在和易性不变条件下减少用水量,或者水量不变条件下大幅度提高和易性;(2)提高拌和物的粘聚性和保水能力;(3)减小拌和物坍落度地经时损失;(4)延长或缩短拌和物的可泵性,减少泵送阻力;(6)提高拌和物的含气量;(7)降低拌和物液相冰点,使水泥在负温下水化。
25:减水剂:在保持新拌混凝土和易性相同的情况下,能显著减低用水量的外加剂叫混凝土减水剂,又称为分散剂或塑化剂,他是最常用的一种混凝土外加剂。
26:减水剂的主要功能:(1)配合比不变时显著提高流动性;(2)流动性和水泥用量不变时,减少用水量,降低水灰比,提高强度;(3)保持流动性和强度不变时,节约水泥用量,降低成本;(4)配置高强高性能混凝土。
27:减水剂的作用机理:减水剂掺入新拌混凝土中,能够破坏水泥颗粒的絮凝结构,起到分散水泥颗粒及水泥水化颗粒的作用,从而释放絮凝结构中的自由水,增大混凝土拌和物的流动性。
显然,减水剂种类不同,其对水泥颗粒的分散作用机理也不尽相同,但是,概括起来,减水剂的分散减水机理基本上一下三个方面(1)降低水泥颗粒固--液界面能——润湿作用。
(2)分散作用,静电斥力作用,空间位阻斥力作用;(3)润滑作用,水化膜润滑作用,引气隔离“滚珠”润滑作用。
28:引气剂是表面活性物质,但是只有少量表面活性物质可以作为混凝土引气剂使用。
按引气剂水容易的电离性质,可将其分为四类,即:阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
按化学成分分类,则引气剂主要有一下类型(1)松香类引气剂(2)合成阴离子表面活性剂类引气剂(3)木质素磺酸盐类引气剂(4)石油磺酸类引气剂(5)蛋白质盐类引气剂(6)脂肪酸和树脂酸及其盐类引气剂(7)合成非离子型表面活性引气剂(8)三萜皂(甘)引气剂。
29:引气剂对混凝土耐久性的影响(1)混凝土含气量;(2)混凝土的耐久性。
混凝土的抗渗性,混凝土的抗化学腐蚀性及抗碳化性,混凝土的抗冻性。
30:缓凝剂是一种能延迟水泥水化反应,从而延长混凝土的凝结时间,使新拌混凝土较长时间保持塑性,方便浇注,提高施工效率,同时对混凝土后期各项性能不会造成不良的外加剂。
31:混凝土干燥收缩及自收缩产生的机理,有三种学说(1)毛细管张力学说(2)表面吸附学说(3)拆开应力学说。
32:其他外加剂包括:膨胀剂,是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石或钙矾石和氢氧化钙或氢氧化钙产物,使混凝土产生膨胀的物质;泵送剂,能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂称为泵送剂;防冻剂,是指使混凝土中水的冰点下降,保证混凝土在负温下凝结硬化并产生足够强度的外加剂;阻锈剂,是指能抑制或减轻混凝土中钢筋或其他预埋金属锈蚀的外加剂;养护剂,又称为混凝土养生液,其主要作用是涂敷于混凝土表面,形成一层致密的薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,防止水分蒸发,使混凝土利用自身水分最大限度的完成水化的外加剂。
增粘剂,能增大混凝土拌和物稠度并具有良好保水性的外加剂称为增粘剂;脱模剂,涂抹在各种模板表面能产生一层膜隔离并且不影响内混凝土凝结硬化以及硬化混凝土的力学性能,又能减少混凝土与模板之间黏附力的外加剂称为脱模剂。
33:活性粉末水泥基材料是一种高强度、高韧性、低孔隙率的超高性能材料。
她的基本原理是:材料含有的微裂纹和孔隙等缺陷最少,可以获得由其组成材料所决定的最大承载能力,并具有特别好的耐久性。
34:地聚合物水泥基材料是高岭土等矿物经较低温度(500~900°C)煅烧,生成出于介稳态的偏高岭土,在酸碱激活剂及促硬剂等外掺料的共同作用下形成的。
35:地聚合物水泥基材料的聚合机理:地聚合物水泥材料的聚合机理不同于硅酸盐水泥的水化,和有机高分子聚合物的聚合机理也有区别。
地聚合物水泥基材料是以高岭石的粘土为原料,经过低温度煅烧。